Сверлильные станки можно отнести к оборудованию с универсальными возможностями. Одновременно с возможностью сверления отверстий различного диаметра, чистоты и точности, с их помощью возможно выполнение многочисленных операций, в соответствии с технологическим процессом обработки поверхностей. Применение этой категории оборудования оптимально, если технологией предусмотрены следующие действия:
- просверлить, рассверлить отверстия различных диаметров;
- зенкеровать просверленные отверстия до соответствующих параметров, зенковать необходимые выточки для размещения выступов крепежных деталей;
- развертывать поверхность отверстий в заданных пределах;
- раскатывать отверстия с применением шариковых и роликовых оправок до заданного уровня шероховатости;
- выполнить нарезку внутренней резьбы;
- подрезать (цековать) торцы деталей с целью их выравнивания.
Существуют также другие возможности применения оборудования этой категории.
Рис. 1. Работы, выполняемые на сверлильных станках
а – сверление; б – рассверливание; в – зенкерование; г – зенкование; д – развертывание; е – раскатывание; ж – нарезание внутренней резьбы; з – подрезание (цекование) торцов
Оснастка для сверлильных станков
На приобретении сверлильного станка все не заканчивается, кроме него необходимы рабочие оснастки и устройства для установки и фиксации заготовок. Рекомендуется покупать все необходимое вместе с оборудованием для сверления, так Вы точно и оптимально соберете нужный комплект. Разберемся в составе такого комплекта и других возможных дополнительных устройствах.
Кроме того, экономные владельцы дрелей и перфораторов могут решить, что подойдет для использования в сверлильном станке и обычное сверло, но не всегда достаточно стандартных режущих оснасток для работы.
Приспособления для крепления заготовок
Важным моментом в металлорезании является установка на станке и крепеж деталей, подлежащих обработке. Детали устанавливаются на специальных приспособлениях, в том числе:
- на тисках – машинных, эксцентриковых, винтовых, пневматических;
- призмах;
- угольниках;
- упорах;
- кондукторах.
В зависимости от быстроты и силы крепления, выбираются ручные (на небольших производствах) либо пневматические приспособления, обеспечивающие высокую скорость установки и крепления.
Наиболее приспособленными для быстрой установки заготовок являются тиски действующие на основе рычажно-кулачкового механизма. Зажим детали между подвижной и неподвижной губками происходит за счет перемещения подвижной губки, которая подвижно соединена с двойным кулачком и эксцентриковым валиком. Одним передвижением рукоятки в горизонтальном направлении достигается жесткий зажим детали в нужном положении.
Рис. 7. Быстродействующие машинные тиски с рычажно-кулачковым зажимом: 1 – корпус; 2 – поворотная часть; 3 – неподвижная губка; 4 – винт; 5 – губка; 6 – рукоятка; 7 – эксцентриковый вал; 8 – двойной кулачок; 9 — основание
Кондукторы
Важным приспособлением для точного центрирования осей инструмента и обрабатываемого отверстия являются кондукторы. Кондуктор устанавливается над деталью с небольшим зазором для отвода стружки и крепится на столе станка. В теле кондуктора расположены отверстия, внутри которых размещены кондукторные втулки, выполненные из особо твердых сортов стали, прошедших термообработку (20Х, У10А).
Рис. 8. Кондукторные втулки: а — постоянные; б – быстросменные
Постоянные и быстросменные втулки служат для обеспечения точного направления режущей части инструмента в соответствии с заданными параметрами. Существуют специальные требования к расстоянию между деталью и кондуктором, в зависимости от обрабатываемого материала и качества стружки при его обработке. Для деталей из чугуна предполагается зазор 0,3-0,5 от величины диаметра втулки кондуктора. Зазор увеличивается и может достигать размеров диаметра втулки, если в качестве обрабатываемого материала применяется сталь, сплавы меди и алюминия и др.
В конструкции кондуктора предусматриваются корпус и плита, которые, в зависимости от назначения, могут быть:
- Съемными (подлежащими замене при изменении параметров заготовки).
- Подвесными, удобными при работе с многошпиндельными сверлильными головками. Подвесная плита насаживается на две направляющие скалки. Установленная в шпинделе станка сверлильная головка оснащена втулками, которые совмещаются с верхними концами скалок.
- Подъемными, которые передвигаются на скалках, запрессованных в корпус кондуктора, при помощи пневмопривода.
- Поворотными (для удобства снятия и установки каждой последующей детали).
- Постоянными (закрепленными в корпусе кондуктора при помощи крепежных элементов или сварки).
Кондукторы существенно облегчают труд рабочих, отменяя подготовительные работы по разметке и точной переустановке деталей при выполнении операций на оборудовании сверлильной группы, обеспечивая точность направления режущего инструмента. В соответствии с технологией обработки и условиями производства применяются кондукторы различной конструкции, получившие названия:
- поворотных.
- скользящих.
- опрокидываемых.
- накладных.
Наиболее распространенными приспособлениями являются накладные кондукторы, которые накладываются на обрабатываемую деталь и фиксируются при помощи металлических пальцев в положении, обеспечивающем выполнение операции в соответствии с технологической картой. Деталь предварительно фиксируется на рабочем столе при помощи соответствующего приспособления, обеспечивающего центрирование направляющих втулок кондуктора с осями высверливаемых в детали отверстий. Кондукторы этого вида могут крепиться на рабочем столе (закрепляемые), либо устанавливаться на фиксирующих пальцах (незакрепляемые).
Рис. 9. Незакрепляемый накладной кондуктор: 1 и 2 – фиксирующие пальцы; 3 – направляющие втулки; 4 – кондукторная плита; 5 – базовая поверхность приспособления; 6 – отверстия
Поворотная оснастка
Для удобства обработки деталей в соответствии с выбранной технологией применяется соответствующая поворотная и передвижная оснастка, которая существенно облегчает работу, не требуя переустановки деталей для сверления или выполнения других операций по качественной обработке отверстий. В таких случаях предполагается использование специальных стоек и столов, в том числе нормализованных, поворотных и передвижных. Это достаточно сложные конструкции, в составе которых находятся съемные, в том числе поворотные кондукторы. Кондукторы выполняют при этом роль элементов, направляющих режущий инструмент при производстве соответствующих операций. Основными приспособлениями, предназначенными для перемещения на станке закрепленных обрабатываемых деталей в соответствии с требованиями технологического процесса, являются:
- поворотные стойки с горизонтальной осью вращения планшайбы, в которой закрепляются заготовки;
- поворотные столы, вращающиеся вокруг вертикальной оси и расположенные в горизонтальном положении.
Универсальные приспособления
Универсально-сборными приспособлениями (УСП) пользуются при выполнении различных операций по резанию металлов. УСП – специальные приспособления, удерживающие заготовку в положении, необходимом для обеспечения точной обработки деталей. Универсальность заключается в возможности быстрой установки заготовки, а в случае необходимости – в быстрой переналадке устройства.
Важным устройством, обеспечивающим возможность выполнения нескольких одновременных или последовательных операций на станочном оборудовании, являются многошпиндельные сверлильные головки. Указанные приспособления применяются на крупных производствах, для просверливания отверстий и их последующей обработки, что приводит к реальному ускорению процесса изготовления деталей сложной конфигурации.
Револьверные сверлильные головки могут содержать различное количество шпинделей, оснащенных режущим инструментом в соответствии с технологической программой, предусматривающей последовательное выполнение операций. При этом возможна настройка собственной скорости вращения для каждого шпинделя в отдельности. Кроме того, обеспечивается подача инструмента с определенной скоростью в прямом и обратном направлениях. Такая конструкция головки обеспечивает возможность работы и выполнения запрограммированных операций без переналадки. Револьверные головки обеспечиваются сменными шпинделями с различными конструктивными возможностями, используемыми в технологическом процессе обработки резанием сложных по конфигурации деталей с необходимой точностью и чистотой поверхности.
Рис. 10. Шестишпиндельная револьверная головка: 1 – фиксатор; 2 – рычаг фиксатора; 3 – ведущая полумуфта; 4 – рычаг муфты; 5 – корпус основной; 6 – стержень; 7, 8 – упорные винты; 9 – рейка; 10 – зубчатое колесо; 11 – коническая зубчатая передача; 12 – храповой механизм; 13 – зубчатый вене; 14 – поворотный корпус; 15 – шпиндель головки
Поворот и подача инструментов, установленных в каждом шпинделе, осуществляется в запрограммированном автоматическом режиме, для этого нет необходимости останавливать оборудования для последующей переналадки. Обслуживание станков с такими сложными приспособлениями требует высокой квалификации станочников и технологов, разрабатывающих технологический процесс резания. Последовательность операций выполняется в соответствии с программой: поворот головки и подача инструмента в вертикальном направлении выполняется в необходимом режиме и соблюдением скорости вращения и подачи инструментов. После выполнения определенной операции головка поднимается, осуществляет поворот для следующей операции.
