Приспособление для сверления отверстий – сверлильный станок станет в разы функциональнее!

1 О реальных возможностях современного сверлильного станка

На сверлильных агрегатах, которые используются в наше время, допускается выполнять самые разнообразные операции, связанные с обработкой отверстий. Как правило, такие станки могут:

• нарезать при помощи метчиков внутренние резьбы;
• сверлить глухие и сквозные отверстия;
• осуществлять высокоточное развертывание конических и цилиндрических отверстий (при этом поверхность, которая подвергается обработке, получает заданный показатель шероховатости);
• рассверливать (на большее сечение) отверстия;
• подрезать торцы внутренних и внешних приливов (этот процесс называют цекованием);
• раскатывать при помощи различных оправок отверстия с целью получения на них гладкой и плотной поверхности (указанные оправки снабжаются закаленными металлическими шариками либо роликами);
• производить зенкование и зенкерование;
• обрабатывать отверстия, имеющие несколько граней;
• развальцовывать заклепки полого типа.

Технологический потенциал современного сверлильного станка не ограничивается лишь озвученными операциями.

На хороших агрегатах для сверления можно с высоким уровнем эффективности и производительности осуществлять и другие работы, но только в том случае, если вы позаботитесь о его оснащении разнообразным инструментом и специальными приспособлениями.

Оснастку любого станка для сверления делят (весьма условно) на две категории:

• приспособления для надежной фиксации заготовки, предназначенной для обработки;
• рабочий инструмент и устройства, которые необходимы для использования и плотного крепления этого самого инструмента на агрегате.

2 Оснастка для закрепления рабочих инструментов в сверлильном станке

Метчики, развертки, зенкеры, резцы, развертки и прочие режущие приспособления для обработки отверстий крепятся в шпиндельном узле установок для сверления при помощи разных типов оснастки, к коим, в частности относятся:

• втулки;
• оправки;
• патроны.

Если требуется зафиксировать рабочий инструмент, характеризуемый наличием хвостовика конического типа, используются конические переходные втулки. Они дают возможность вставить в шпиндель агрегата инструмент с конусом хвостовика другого номера (не того, которым располагает шпиндельный механизм).

Такие втулки имеют поверхности (внутренние и внешние) с конусом 0–6 (в соответствии с Госстандартом 8522–70). Их монтируют вместе со сверлом в специальное шпиндельное углубление. В тех ситуациях, когда одной втулки мало, допускается вставить в нее другую втулку (а затем, при потребности, еще несколько).

Оправки для патронов сверлильного агрегата изготавливаются по стандарту 2682, который действует на территории стран СНГ. Материалом для производства оправок обычно выступает сталь 40Х с показателем твердости не менее 41,5 (шкала HRC). Также используются и другие сплавы, которые по своей твердости и другим механическим характеристикам аналогичны указанной марке стали.

Главное приспособление для сверления отверстий – это, несомненно, патрон для станков сверлильной группы. Об этом важном виде оснастки речь пойдет далее.

3 Патрон для сверлильного агрегата – каким он бывает?

Для фиксации рабочего инструмента с хвостовиком в форме цилиндра сечением не более двух сантиметров применяют сверлильные патроны. Они бывают:

• двух- и трехкулачковыми;
• цанговыми;
• самоустанавливающимися;
• реверсивными;
• предохранительными.

Двухкулачковый патрон для станка работает по простой схеме. Инструмент (его хвостовую часть) закрепляют в описываемом приспособлении посредством передвижения двух кулачков в пазах, имеющих форму литеры "Т". Разводят и сближают такие кулачки винтом и ключом. Винт располагает левой и правой резьбой.

Чаще применяется трехкулачковый патрон, характеризуемый наличием трех кулачков. Фиксация инструмента в нем также осуществляется при помощи ключа. Кулачки, размещенные в корпусе оснастки, соединяются гайкой. Трехкулачковый патрон имеет обойму, которую при помощи ключа вращают по ходу часовой стрелки. При этом отмечается и вращение гайки.

Быстросменный патрон незаменим тогда, когда по условиям технологического процесса требуется снизить затраты времени на обработку различных деталей. Подобные приспособления дают возможность оперативно выполнять смену инструмента без необходимости отключения станка. Как правило, быстросменный патрон используется совместно с коническими втулками (их называют разрезными), что позволяет работать со сверлами сечением до одного сантиметра.

Для качественного крепления инструмента с небольшим сечением также используется и цанговый патрон, созданный специально для этих целей. А вот самоустанавливающиеся приспособления обычно эксплуатируют тогда, когда ведется доработка отверстий, которые уже были предварительно просверлены. Такой патрон обеспечивает возможность выполнять точное центрирование по оси отверстия используемого рабочего инструмента.

Патронная оснастка реверсивного типа применяется при нарезании резьбы на агрегатах для сверления, которые не оснащены реверсивными механизмами (шпиндель не может вращаться в обратном направлении). Реверсивный патрон позволяет вывертывать метчики из отверстия без малейших проблем .

При эксплуатации метчиков также используется и предохранительный патрон. Он превосходно защищает инструмент от выхода из строя и делает качество резьбы более высоким. Из обработанного отверстия метчик удаляют посредством запуска шпинделя сверлильной установки в обратном направлении.

4 Оснастка для крепления обрабатываемых заготовок – кондукторы

Правильный монтаж и фиксация деталей, которые подвергают обработке на агрегатах сверлильной группы, невозможны без использования специальных приспособлений. К самым востребованным их видам относят кондукторы, тиски, многошпиндельные головки, стойки и упоры.

В кондукторах есть специальные втулки. Они нужны для того, чтобы рабочий инструмент в процессе обработки детали совершал вращение в требуемом направлении. Геометрические параметры и конструкция этих элементов кондукторов являются стандартными. Втулки делаются из сплавов 20Х и У10А (инструментальная сталь). Для обеспечения необходимого уровня твердости втулки в обязательном порядке подвергают термообработке.

В крупносерийном и массовом производстве эксплуатируются быстросменные втулки, которые оснащаются замком. А вот при использовании одного режущего приспособления (производство продукции мелкими партиями), рекомендуется работать с постоянными втулками без замка.

Между поверхностью детали и нижней частью втулки кондуктора всегда имеется зазор. Он существенно снижает риск смещения оси отверстия и вероятность преждевременного выхода втулки из строя за счет того, что стружка с заготовки уходит в сторону, а не попадает во втулку. Указанный зазор имеет величину более половины сечения отверстия во втулке при обработке алюминиевых и медных сплавов, а также большинства марок стали. При выполнении отверстий в чугунных изделиях величина зазора варьируется в пределах 0,3–0,5 сечения заготовки.

Кондукторы бывают четырех типов:

• опрокидываемые;
• накладные;
• поворотные;
• скользящие.

Вне зависимости от конструкции все кондукторы значительно облегчают процесс сверления отверстий и производства других операций на сверлильных станках. Они уменьшают утомляемость оператора агрегата, устраняют потребность в выверке деталей при их фиксации, а также в разметке отверстий.

Кондукторные втулки, о которых мы говорили выше, монтируются в кондукторные плиты. Их делят на:

• Подъемные. Такие плиты располагают двумя отверстиями, расположенными по краям. Отверстия нужны для монтажа плит на имеющиеся скалки (направляющие). При помощи гаек скрепляют получившуюся конструкцию. При этом в корпус кондуктора задвигаются нижние части скалок. Подъемные плиты опускают и поднимают, используя пневматический привод.
• Съемные. Они не соединяются в одно целое с корпусом.
• Постоянные. Данные плиты, наоборот, с корпусом кондуктора являются единым целым (указанные элементы соединяют винтами либо сваркой).
• Подвесные. Устройства, которые фиксируются гайками к нижним частям направляющих скалок.
• Поворачиваемые. Такие кондукторные плиты при монтаже или демонтаже заготовки, подвергаемой сверлению, вращаются относительно кондуктора (его корпуса) на собственной оси.

5 Коротко о других видах оснастки сверлильных станков

Многие агрегаты для сверления изначально оснащаются машинными тисками, которые делят на пневматические и винтовые. Первые обычно используются в массовом и серийном производстве. А вот винтовые приспособления рекомендованы для тех случаев, когда на станке выполняются единичные работы.

При работе со сложными по конфигурации контура изделиями чаще всего применяются двух- и трехосевые тиски, имеющие стол поворотного типа. Благодаря особой конструкции подобных тисков, заготовка крепится практически под любым углом, что облегчает процесс ее обработки.

Многошпиндельные головки для сверления дают возможность при помощи разных режущих приспособлений одновременно работать с несколькими отверстиями. Использование такой оснастки обеспечивает высокую производительность агрегатов. Многошпиндельные головки располагают шпинделями, которые легко меняются в процессе обработки заготовок.

Каждый из шпинделей при этом имеет привод с собственными передаточными числами. За счет этого оператор может поворачивать (последовательно) шпиндельный узел и без его переналадки и остановки станка осуществлять разные рабочие операции (цекование, развертывание, непосредственно сверление и так далее).

Активно применяются на сверлильных установках разнообразные передвижные и поворотные виды оснастки. К ним причисляют рабочие столы специальной конструкции и нормализованные стойки. К поворотным столам относят оснастку с осью вращения, расположенной вертикально, к поворотным стойкам – приспособления с горизонтальной осью вращения.

Кроме того, существуют и приспособления группы УСП (универсальная сборная оправка). Такие типы оснастки, эксплуатируемые с целью экономии средств и времени, применяются, как правило, на крупных предприятиях с большим количеством разных агрегатов для металлообработки.