Радиально-сверлильные станки предназначены для выполнения всех видов сверлильных работ на заготовках в условиях единичного и мелкосерийного производств. Станки этого типа характеризуются тем, что совмещение оси обрабатываемого отверстия и режущего инструмента осуществляют на нём перемещением шпинделя станка с инструментом относительно неподвижно закреплённой заготовки. Для этого станок имеет подвижную шпиндельную бабку, в которой закрепляют инструмент, а также механизмы, обеспечивающие вращение и движение подачи шпинделя.
На рисунке 3.3 представлен общий вид радиально-сверлильного станка.
Рис. 3.3. Радиально-сверлильный станок
Станок имеет фундаментную плиту 1 с закреплённой на ней колонной 2 . На колонну надета поворотная гильза 3, с которой соединена траверса 4. По горизонтальным направляющим траверсы перемещают шпиндельную головку 7 , в которой расположены коробка скоростей и коробка подач.
Главное движение резания D г и движение подачи D S на станке реализуются соответственно вращением и осевым перемещением шпинделя 12 . Шпиндель станка может получать 18 различных частот вращения в пределах от 37,5 до 1900 об/мин и шесть значений подач в пределах от 0,1 до 1 мм/об.
Для изменения расположения шпинделя с инструментом относительно заготовки узлам станка придают вспомогательные (установочные) движения. К таким движениям относят: поворот траверсы 4 относительно оси колонны 3 , подъем и опускание траверсы с помощью электродвигателя 5 и ходового винта 6 , радиальные перемещения шпиндельной головки 7 вдоль траверсы.
Автоматическое выключение движения подачи при достижении инструментом заданной глубины обрабатываемого отверстия осуществляется механизмом 10 . До начала обработки этот механизм настраивают на заданную глубину отверстия рукояткой Р 8 . Для этого нужно выполнить следующие действия:
Подвести рукояткой Р 11 инструмент до касания с заготовкой;
Освободить поворотом рукоятки Р 8 против часовой стрелки кольцо механизма (лимб) с рисками;
Повернуть лимб до совпадения деления шкалы лимба, соответствующего заданной глубине отверстия, с неподвижной риской, нанесённой на корпусе шпиндельной бабки станка;
Закрепить лимб поворотом рукоятки Р 8 по часовой стрелке.
Для установки и закрепления обрабатываемых заготовок станок имеет стол 11. При обработке особо громоздких и тяжёлых изделий последние устанавливают и закрепляют непосредственно на фундаментной плите.
Станок оснащён рукоятками, служащими для настройки, перемещения и закрепления отдельных его узлов, а также устройством 9 для определения параметров режимов резания при заданном инструменте и материале обрабатываемой заготовки.
С помощью рукоятки Р 1 траверсу закрепляют на колонне, а рукояткой Р 2 фиксируют шпиндельную головку в заданном положении на траверсе. Рукояткой Р 3 устанавливают значения подачи S о , а рукоятки Р 4 , Р 5 и Р 12 служат для установки заданной частоты вращения шпинделя 12. Рукояткой Р 7 осуществляют включение, реверсирование направлений вращения шпинделя и перемещение траверсы вдоль колонны 3 . Рукоятка Р 11 выполняет функцию быстрого ручного перемещения шпинделя вверх и вниз. С её помощью включают механическую подачу шпинделя с инструментом. Ручное движение подачи реализуют рукояткой Р 9 . Маховиком Р 10 перемещают шпиндельную головку вдоль траверсы. Рукоятка Р 6 предназначена для поворота траверсы вокруг колонны 3 .
Сверлильно-радиальный станок являет собой оборудование, которое можно встретить и на мелко-, и на крупносерийном предприятии. Среди существующих на сегодняшний день вариантов исполнения вертикально-сверлильных машин этот пользуется заметной популярностью. Ключевая конструктивная особенность станка состоит в том, что оси отверстий шпинделя и обрабатываемой детали совмещаются не только в круговом, но и в радиальном направлении.
Существует много вариантов подобных агрегатов. Этот факт породил следующую классификацию сверлильно-радиальных станков, включающую такие типы:
- Машины общего целевого назначения.
- Мобильные станки, применимые для заготовок нестандартных размеров. Чаще всего такую технику невозможно переместить из одного цеха в другой без использования крана.
- Самоходные машины на передвижных тележках.
Радиально-сверлильный станок способен выполнять целый ряд операций, которые можно выделить такой ряд:
- Создание отверстий методом сверления в самых разных материалах, будь то древесина, пластик или металл.
- Зенкерование и рассверливание.
- Создание внутренней резьбы.
- И масса операций, которые можно выполнять как с помощью стандартного набора инструментов, так и посредством опциональных приспособлений.
Работа за сверлильно-радиальным станком требует высокой концентрации и немалых усилий в физическом плане. Выполнение ряда операций, таких как фиксирование заготовок, управление машиной, осуществление подачи шпинделя вручную и многое другое требуют от оператора максимальной ответственности и достойного уровня квалификации. Это очень важно, поскольку мастер является ключевым фактором производительности. Но не только человеческий фактор оказывает влияние на конечный результат работы. Автоматизация процесса дает возможность в значительной мере повысить продуктивность единицы оборудования.
Автоматизация радиально-сверлильного станка может касаться как отдельных операций, так и всех приемов обработки в комплексе. Такой подход к организации труда приносит плоды – увеличивается эффективность труда и снижается трудоемкость рабочего процесса.
В настоящее время радиально-сверлильные станки поставляются на мировой рынок огромным числом компаний, каждая из которых стремится сделать свой агрегат более производительным, эргономичным, экономичным и удобным в работе. Но при всем этом многообразии современных агрегатов совсем не падает популярность машин, спроектированных и произведенных во времена Советского Союза. Одними из таких являются модели 2М55, 2К52 и 2А554, которые мы и рассмотрим ниже.
2М55
Станок радиально-сверлильный 2М55 – одна из самых успешных разработок Одесского Станкостроительного Завода. Эта машина соответствует высокому классу точности и являет собой очень производительный и надежный агрегат своего времени.
Одно из преимуществ станка радиально-сверлильного 2М55 – наличие большой рабочей плиты, чьи габариты составляют 1000х2555 миллиметров. С помощью этой машины мастер может работать с самыми разными заготовками без каких-либо проблем. Предельный диаметр сверления для этой машины – 50 миллиметров при условии сверления стальной заготовки толщиной 45 миллиметров или 63 миллиметра при работе с чугуном, что расширяет функциональность модели.
Агрегат оснащен шестью электрическими моторами. Двигатель основного привода отличается мощностью в 4.5 кВт. Кроме того, конструкцией предусмотрен мотор перемещения рукава, 55-ваттный двигатель привода гидравлического зажима колонны, мотор гидравлического зажима головки, мотор насоса и двигатель набора скоростей.
Габариты модели 2М55 составляют 2665х1020х3430 миллиметров, а масса станка поистине исполинская – 4.7 тонны.
2А554
Радиально-сверлильный станок 2А554 также является детищем вышеупомянутого Одесского завода. Эта модель пришла на смену морально устаревшей 2М55. Именно поэтому по техническим параметрам этот агрегат во многом сопоставим со своим «прародителем», но имеет некоторые доработки и усовершенствования.
Рассмотрим конструктивные отличия радиально-сверлильного станка 2А554 от модели 2М55:
- Число передач шпинделя прямого вращения увеличено с 21 до 24.
- Пределы подач на 1 оборот расширены до 0,045-5,0 миллиметров;
- Число ступеней подач увеличено в 2 раза до 24;
- Добавлен седьмой электрический двигатель – мотор привода ускоренного перемещения шпинделя.
- Суммарная мощность всех электрических двигателей составляет 8.9 кВт.
Данный агрегат во многом совпадает со своим «предшественником», в том числе и по параметрам массы и габаритов.
2К52
Радиально сверлильный станок 2К52 – это мощный агрегат, соответствующий высокому классу точности, который производился на белорусских мощностях в соответствии с проектами одесского бюро. Его предельный условный диаметр сверления стали составляет 25 миллиметров. При этом диапазон расстояний от шпинделя до направляющей колонны составляет 300-800 миллиметров. Разумеется, по параметру производительности эта модель отстает от описанных выше, но для мелко- и крупносерийного производства, где требуется сверление средних по размеру отверстий, 2К52 может оказаться незаменимы помощником.
Габариты рабочей плиты данного агрегата составляют 800х630 миллиметров. Частота оборотов шпинделя достигает показателя в 1600 за минуту. Конструкцией предусмотрено восемь встроенных скоростей шпинделя, а число ступеней рабочих подач — три.
Радиально-сверлильные станки 2К52 комплектуются 1.5-киловаттным двигателем главного движения. При этом в машине имеется также встроенный электрический двигатель зажима колонны и мотор насоса системы охлаждения. Масса станка составляет 1250 кг, а его габариты – 1760х915х1970 миллиметров.
Выводы
Таким образом, нам удалось получить общее представление о том, что являет собой советская техника радиально-сверлильного типа. Среди ее отличительных черт стоит отметить невероятную выносливость, которая подтверждается тем фактом, что некоторые из этих агрегатов до сих пор исправно служат мастерам по всему СНГ. Но, разумеется, в моральном и технологическом плане данные модели бесконечно устарели и отстали от европейских аналогов.
И если вы стремитесь к максимизации производительности труда, а не к экономии, то стоит обратить внимание на более современные разработки отечественных и зарубежных компаний.
На радиально-сверлильных станках выполняют те же технологические операции, что и на вертикально-сверлильных, а именно:
- сверление отверстий в сплошном материале,
- рассверливание и зенкерование предварительно просверленных отверстий,
- зенкование торцовых поверхностей,
- развертывание отверстий,
- нарезание внутренней резьбы метчиками в основном в средних и крупных корпусных деталях.
С помощью специальных инструментов и приспособлений на радиально-сверлильных станках можно растачивать отверстия, вырезать отверстия большого диаметра в дисках из листового материала, притирать точные отверстия цилиндров, клапанов и т. д.
Как видно из перечня технологических операций, радиально-сверлильные станки являются универсальными. Основное назначение их — обработка отверстий в крупных деталях в условиях единичного и мелкосерийного производства.
Принципиальное отличие их от вертикально-сверлильных станков состоит в том, что при работе на них приходится перемещать обрабатываемую деталь относительно шпинделя, в радиально-сверлильных станках, наоборот, шпиндель перемещают относительно обрабатываемой детали. Это сделано не случайно, так как при обработке тяжелых деталей на их установку, выверку и закрепление требуется больше времени, чем на подвод сверла.
Шпиндель радиально-сверлильного станка легко можно перемещать как в радиальном направлении, так и по окружности различных радиусов. Это дает возможность сверлить отверстия в любой точке участка детали, ограниченного двумя концентрическими секторами окружностей: одна из них образована радиусом наибольшего, а другая — наименьшего вылета шпинделя при круговом вращении рукава относительно колонны станка.
Универсальность радиально-сверлильных станков позволяет широко применять их от ремонтного до машиностроительного цехов крупносерийного производства.
В промышленности применяют различные типы радиально-сверлильных станков. Некоторые из них показаны на рис. 7.10.
Рис. 7.10. Типы радиально-сверлильных станков :
а — стационарный общего назначения; б — с колонной, перемещающейся по направляющим станины; в — передвижной по рельсам, г — переносный
Радиально-сверлильный станок общего назначения показан на рис. 7.10, а. Обрабатываемую заготовку устанавливают на плите или на столе. Шпиндель станка занимает вертикальное положение и может перемещаться в трех направлениях: вокруг оси колонны, по радиусам этой окружности и вертикально — вдоль своей оси.
На рис. 7.10,б показан радиально-сверлильный станок с колонной, перемещающейся по направляющим станины . Такие станки предназначены для обработки тяжелых и громоздких деталей.
Радиально-сверлильный станок (рис. 7.10, в) может быть смонтирован на самоходной тележке , которая перемещается с помощью электропривода по нормальной железнодорожной колее.
На рис. 7.10, г показан радиально-сверлильный переносный станок , применяемый для обработки отверстий в крупных корпусных стальных и чугунных отливках. Такие станки широко применяют в тяжелом машиностроении, на судостроительных заводах.
Перемещение колонны по станине, вертикальное и горизонтальное перемещения рукава осуществляют механически. Зажим колонны, рукава и салазок на станине производят гидравлически.
Радиально-сверлильные станки имеют широкий диапазон частот вращения и большое число скоростей шпинделя и механических подач при высокой мощности главного привода. Вспомогательное время при работе на радиально-сверлильных станках достаточно велико.
Для его уменьшения станки снабжают механизмами с минимальным временем переключения частот вращения шпинделя и изменения величины подачи.
Органы управления станком сосредоточивают в одном месте — на сверлильной (шпиндельной) головке.
Включение и реверсирование вращения шпинделя осуществляют многодисковой фрикционной муфтой, а изменение скоростей и подач — гидравлическим управлением.
Система предохранительных устройств исключает поломки станка вследствие его перегрузки.
Радиально-сверлильный станок с принадлежит к числу довольно сложных устройств, обеспечивающих высокий уровень качества проведенных работ. Он необходим для создания разнообразных отверстий и внутренней резьбы, рассверливания и зенкерования. Работа на обычном станке требует от оператора опыта и определенных навыков, умения, внимания, концентрации и значительных физических усилий. Именно поэтому использование радиально-сверлильного станка с ЧПУ стало прекрасной заменой старому оборудованию и гарантией выполнения работ с высокой точностью.
Особенности агрегата
Использование радиально-сверлильного станка позволяет ускорить выполнение различных операций, связанных с созданием разного рода отверстий в деталях, изготовленных из металла. Это универсальное оборудование, которое, несмотря на малые габариты и простоту в обслуживании, позволяет добиться высокого уровня качества при выполнении операций, связанных со сверлением.
Оборудование с числовым программным управлением предназначено для создания сквозных или глухих отверстий в металлических заготовках и деталях. Основными составляющими станка являются:
- метчики для резьбы;
- сверла различных диаметров;
- развертки;
- зенкера.
Помимо перечисленных элементов, на станок может устанавливаться дополнительное оборудование. Однако наличие числового программного управления предусматривает использование специального компьютерного блока, в память которого вносят все нюансы предстоящей запланированной операции.
Особенность радиально-сверлильных станков заключается в возможности делать нужные отверстия под любым углом к поверхности детали. В таком случае вид каждого отдельного отверстия зависит от угла его оси.
Все необходимые данные вносят в память компьютера и выполнение запланированной операции возможно на высоком уровне качества и без применения ручного труда оператора.
Благодаря конструктивным особенностям станка, о наличии которых позаботились разработчики, обработке подлежат детали со сложной геометрией и нестандартными параметрами.
Отверстия, обрабатываемые на этом станке, имеют цилиндрическую или даже коническую форму. Все детали надежно фиксируются, а инструменты, предназначенные для резки металла, плавно движутся в заданном направлении.
Радиально-сверлильные станки с ЧПУ могут быть крупногабаритными или иметь небольшие размеры и устанавливаться на рабочем столе. В любом отличаются все они характеристиками, что позволяет работать на них с деталями, изготовленными из самых разных металлов.
Конструктивные узлы
Существует 4 вида радиально-сверлильных станков, отличающихся по своим конструктивным особенностям и наличию в конструкции определенных узлов:
- Стационарное оборудование, на котором выполняются операции общего типа.
- Оборудование, оснащенное колонной, особенностью которой является способность перемещаться по установленным здесь направляющим вдоль поверхности обрабатываемой детали.
- Станки, отличающиеся особенно крупными габаритами, сами передвигаются в заданном направлении. Направляющими этим моделям служат специально смонтированные рельсы.
- Малогабаритные станки, устанавливаемые в зоне выполнения работ. Они предназначены для выполнения операций высокой точности.
Работа на станке, оснащенном числовым программным управлением, требует специальной подготовки и наличия большого количества знаний и умений.
Для работы с числовым программным управлением нужны определенные навыки и умения
Несмотря на наличие некоторых конструктивных особенностей, каждая модель имеет в своем оснащении основание, отличающееся высокой степенью надежности.
На нем фиксируется деталь. Цилиндрическая колонна радиально-сверлильного станка, на которой закреплена горизонтальная траверса, сделана таким образом, что может совершать вращательные движения.
Траверса перемещается в горизонтальной плоскости, но для выполнения операций по сверлению или созданию внутренней резьбы необходимо, чтобы в оснащении станка присутствовала сверлильная бабка с рабочим шпинделем. Именно шпиндель необходим для надежной фиксации инструмента для резьбы по металлу.
Такая конструкция довольно проста и заданная работа на стационарном оборудовании выполняется в короткие сроки с минимальной затратой физических сил.
ЧПУ сверлильный
Как работает агрегат?
Функциональность радиально-сверлильного станка зависит от качества его составляющих. Например, работа этого оборудования требует установки в сверлильной бабке коробки переключения скоростей и регулировки рабочих передач.
Все манипуляции, связанные с обработкой металлических деталей, выполняются благодаря точному и ритмичному вращению режущего инструмента.
На лицевой панели расположен своего рода центр управления станком и всеми выполняемыми операциями. От качества и особенностей электрического двигателя, которым оснащен радиально-сверлильный станок, зависит и его мощность. Однако параметры осуществляемой обработки зависят от различных факторов, в числе которых:
- диаметр создаваемого отверстия;
- наибольшее расстояние, на которое способен перемещаться шпиндель;
- номер конуса, который расположен во внутренней части шпинделя и присоединен к станку;
- количество ступеней, с помощью которых можно регулировать частоту вращения шпинделя;
- количество оборотов шпинделя.
Радиально-сверлильные станки относятся к числу сложного, но высокоэффективного и многофункционального оборудования.
Большинство таких станков используются на крупных предприятиях, а числовое программное управление значительно облегчает выполняемую работу по созданию различного диаметра отверстий в деталях самой сложной формы.
Преимущества станка с ЧПУ
Главная особенность радиально-сверлильного станка с числовым программным управлением – легкость и большая скорость обработки. Это возможно благодаря наличию комплекса оборудования, в состав которого входят системы:
- гидравлическая;
- механическая;
- электрическая.
Для создания станков используют различные металлы. Это может быть чугун или сталь высокой прочности. Процесс создания оборудования требует использования материалов, прошедших специальную обработку.
Присадочный станок предназначен для создания отверстий как сквозных, так и глухих. А оснащение его числовым программным управлением позволяет значительно ускорить производственный процесс, не снижаю уровень точности выполняемых операций.
Современные радиально-сверлильные станки, оснащенные числовым программным управлением – оборудование надежное, сверхточное, долговечное, многофункциональное.
Преимущества системы ЧПУ
У многих моделей станков увеличены размеры рабочей плиты, изменено в большую сторону число рабочих передач и встроенных скоростей шпинделя.
Все оказывает огромное положительное влияние на производительность труда, а блок ЧПУ заметно облегчает управление станком. Важно и то, насколько качественно обустроена система охлаждения. Для этого агрегаты оснащаются мощными моторами насосов.
При создании станка с ЧПУ использованы несколько схем, обеспечивающих эффективное управление и контроль производственного процесса. Например, управление вертикальным перемещением осуществляется благодаря наличию упоров и переключателей, записи программы на перфоленту или набору программы на штекерной панели.
Сегодня на производстве получили широкое распространение станки с ЧПУ, отличающиеся более сложной конструкцией. Их колонна способна выполнять полный поворот вокруг своей оси, а рабочая головка смонтирована на траверсе, способной перемещаться по вертикали.
Это доказывает, что современное оборудование, оснащенное числовым программным управлением не только упрощает выполнение привычных операций, но и гарантирует высокий уровень качества созданных деталей.
Видео: Радиально сверлильный станок
Изготовлением радиально-сверлильных станков серии 2А554 занимается Одесский завод РСТ. Этот тип оборудования предназначен для обработки крупногабаритных заготовок, перемещение которых по поверхности рабочего стола затруднительно. Конструкция станка обеспечивает максимальный доступ ко всем граням детали, позволяет выполнять широкий спектр операций.
Конструкция станка
Основное назначение станка 2А554 – формирование отверстий методом сверления, зенкования и подрезки торцов. Шпиндельная головка имеет несколько степеней свободы и смещается относительно заготовки.
Главным отличием от аналогичных моделей является сосредоточение основных органов управления в конструкции сверлильной головки. Она располагается на рукаве, который закреплен на оси вертикальной колоны. При этом обеспечивается смещение сверлильного блока как по высоте, так и по горизонтали. Усовершенствованная система управления позволяет максимально автоматизировать процесс обработки.
Радиально-сверлильный станок 2А554 имеет следующие компоненты и узлы:
- плита-основа, которая имеет несколько Т-образных пазов для надежной фиксации детали;
- колонна, поворачивающаяся вокруг своей оси. Для выполнения этой функции в ней предусмотрено наличие подшипников;
- рукав, прикрепленный к колонне;
- сверлильная головка. Она перемещается по направляющим рукавам в горизонтальном направлении.
Для функционирования агрегатов и узлов в конструкции станка есть гидравлические зажимы, обеспечивающие достаточно легкое изменение положения. Элементы управления располагаются на боковой части сверлильной головки, что облегчает настройку оборудования. Также предусмотрена возможность предварительного набора режимов и частоты работы. Эта функция повышает производительность и точность обработки заготовок.
Независимо от местонахождения шпинделя он всегда будет уравновешен. Благодаря этому расширяется спектр выполняемых операций степеней обработки детали.
Технические параметры оборудования
Грамотная компоновка станка 2А554 позволила добиться оптимальных эксплуатационных качеств. Это же напрямую сказалось на характеристиках оборудования. Их обзор следует начать с основных параметров. Масса станка составляет 4700 кг, его габариты – 266,5*103*343 см.
Класс точности оборудования соответствует «Н». Максимально допустимый диаметр сверления для стали 45 равен 50 мм. Также предусмотрена возможность формирования отверстий в чугунных заготовках. Их диаметр не может превышать 63 мм. Шпиндель может смещаться по рукаву на расстояние от 35 до 160 см. Максимальная высота подъема рукава по колонне составляет 75 см. При этом максимальная скорость равна 1,4 м/мин.
Размеры рабочего стола составляют 102*255,5 см. Дополнительно предусмотрена возможность установки дополнительного инструмента для улучшения технических и функциональных возможностей оборудования. Его масса не может превышать 15 кг.
Для понимания эксплуатационных качеств станка 2А554 следует внимательно изучить параметры шпиндельной головки:
- диаметр гильзы – 9 см;
- границы частоты вращения — от 18 до 2000 об/мин;
- число скоростей составляет 24;
- пределы рабочих подач, которые возможны при одном обороте шпинделя – от 0,045 до 5 мм/об;
- параметры формирования резьбы. Пределы подач на один оборот — от 1 до 5 мм;
- максимальный крутящий момент, кгс*см – 7100;
- допустимое усилие подач, кН – 20.
Для управления положением рабочей головки в конструкции есть несколько типов зажимов. При вращении колонны и смещении сверлильной головки по рукаву применяются гидравлические устройства. Зажим рукава на стойке колоны осуществляется с помощью электрических зажимов.
Главный привод станка 2А554 выполняется при работе электродвигателя мощностью 5,5 кВт. Для перемещения по рукаву в конструкции предусмотрена электроустановка 2,2 кВт. Дополнительные устройства (5 шт) предназначены для подачи охлаждающей жидкости и обеспечения надежной фиксации компонентов станка относительно друг друга.
Для выключения шпинделя и изменения направления его вращения в станке есть фрикционная муфта. Она располагается между коробкой скоростей и главным электродвигателем.
Перед окончательной установкой станка 2А554 следует подготовить рабочую площадку для него. Лучше всего обустроить специальную платформу, которая будет способна выдержать вес оборудования. Затем необходимо проверить компоненты и узлы на отсутствие скрытых и явных дефектов.
После монтажа выполняется подключение к электросети. Она должна быть рассчитана на максимальную мощность оборудования. Поэтому важно изучить все характеристики станка, изменение параметров в зависимости от текущих режимов работы.
Кроме этого, во время эксплуатации оборудования следует учитывать такие факторы:
- при возникновении нештатных ситуаций (поломка или сбой в работе) сначала выполняется полное отключение и только затем проводятся ремонтные работы;
- во время работы оборудования запрещается выполнять его чистку, изменять положение заготовки, делать подтягивание болтов и гаек конструкции;
- если происходит формирование сливной стружки — следует вывести сверло из отверстия. В противном случае велика вероятность образования длинной стружки. Она может налипать на режущие кромки сверла или торцы обрабатываемых поверхностей;
- контролировать функциональность противовеса, который необходим для регулировки положения шпинделя.
С рабочим персоналом обязательно проводится инструктаж по технике безопасности, подробно изучаются характеристики станка.
В видеоматериале показан пример работы станка 2А554: