Реверс меняет направление вращения шпинделя на обратное. Ниже описано, какую работу он выполняет на сверлильном станке, как устроена схема подключения трехфазного двигателя и что проверить до первого пуска. Подбор метчиков по материалам и режимы резания по резьбе здесь не разбираются.

Зачем сверлильному станку обратное вращение

Основная задача реверса связана с резьбой. Метчик вворачивается в отверстие ходом вперед и выворачивается ходом назад. Без реверса инструмент приходится выкручивать вручную, проворачивая патрон при выключенном двигателе, и на глубоких отверстиях это отнимает много времени. Второе применение описано в справочнике по метчикам: инструмент периодически проворачивают назад, чтобы обломить образовавшуюся стружку. На станке с реверсом этот прием выполняется кнопкой или рукояткой без остановки работы.

Для самого сверления реверс не нужен. Праворежущее сверло режет только при ходе вперед, а при обратном ходе его кромки ничего не снимают. Если станок чаще сверлит и резьбу нарезает редко, обратный ход остается удобной опцией, но критерием выбора он не становится.

Вертикально-сверлильные станки

Весь раздел →

Что происходит с двигателем при реверсе

Направление вращения трехфазного асинхронного двигателя задает порядок следования фаз. Чтобы шпиндель пошел назад, два провода из трех меняют местами. Обороты при этом остаются прежними: их определяют число пар полюсов и частота сети.

Пар полюсовЧастота вращения поля при 50 Гц, об/мин
13000
21500
31000

Реальные обороты ротора чуть ниже, а шпиндель дополнительно проходит ременную передачу или коробку скоростей. Ременная передача и коробка скоростей работают в обе стороны, поэтому реверс их не затрагивает.

Подобрать оборудование под вашу задачу

Схема реверса: два контактора и блокировка

Силовая часть собирается на двух контакторах, условно «Вперед» и «Назад». Оба подают на двигатель одни и те же три фазы, но у второго два провода переставлены. Серийный реверсивный пускатель выпускают как два трехполюсных контактора в общем корпусе, сблокированных между собой.

Тепловое реле ставят одно на оба контактора.

Вертикально-сверлильные станки

Весь раздел →

Если замкнутся оба контактора сразу, произойдет короткое межфазное замыкание. Поэтому блокировок делают несколько:

  • механическая, когда рычаг не дает второму контактору включаться, пока включен первый;
  • электрическая, когда размыкающий вспомогательный контакт каждого контактора стоит в питании катушки другого;
  • кнопочная, когда «Назад» одним контактом разрывает питание катушки «Вперед».

Одной кнопочной блокировки мало.

Силовые контакты могут залипнуть. Кнопочная блокировка здесь бессильна, второй контактор удерживают механическая блокировка либо блокировка по вспомогательным контактам. Кнопка «Стоп» с размыкающим контактом стоит в общей цепи управления и обесточивает обе катушки, туда же последовательно включают контакт теплового реле.

Пауза перед сменой направления

Асинхронный двигатель при пуске потребляет ток, который может достигать шести номиналов и более. Если направление сменить на ходу, ротор еще вращается вперед, а поле уже идет назад, и бросок тока получается тяжелым. Ременная передача и зубчатые колеса тоже получают удар. Практическое правило: между «Вперед» и «Назад» нажимать «Стоп» и дожидаться останова шпинделя. Схема, где «Назад» разрывает питание «Вперед», допускает переключение без остановки, но на станке с коробкой скоростей лучше выбирать вариант с паузой.

Вертикально-сверлильные станки

Весь раздел →

Требование дождаться останова создает проблему в глухих отверстиях. Шпиндель после «Стоп» продолжает вращаться по инерции, и метчик, дошедший до дна, упирается в дно отверстия. Поэтому для резьбы в глухом отверстии нужен упор глубины или метка на пиноле, а кнопку «Стоп» нажимают заранее, с запасом до дна.

Реверс при нарезании резьбы

Отверстие под резьбу сверлят диаметром, примерно равным номинальному диаметру резьбы минус шаг. Для метрической резьбы справочные значения такие:

РезьбаШаг, ммДиаметр сверла, мм
М61,05,0
М81,256,8
М101,58,5
М121,7510,3
М162,014,0

Машинный метчик отличается от ручного формой заходной части и крепится в патроне с осевой компенсацией или в цанговом патроне. Компенсация снимает рассогласование между подачей и шагом резьбы, и обратный ход ее не заменяет. В твердых материалах часто работают комплектом из двух или трех метчиков, и каждый заход идет по тому же циклу: вперед до глубины, остановка, назад.

Другие способы получить реверс

Два контактора иногда заменяют кулачковым переключателем направления. Он заменяет два контактора и сам исключает одновременное включение двух направлений, но тепловую защиту и защиту от смены направления на ходу приходится собирать отдельно.

Частотный преобразователь, в цехах его зовут частотником, меняет порядок фаз на выходе программно: направление задают командой с панели или кнопки. Ток при пуске он ограничивает сам, поэтому бросок при смене направления мягче. Коробка скоростей при этом остается.

Команда реверса в таком приводе проходит через клеммы управления, и механические блокировки не нужны.

У однофазного конденсаторного двигателя схема другая: реверс получают переключением выводов одной из обмоток. Схему берут из паспорта двигателя, перестановка двух проводов питания там не поможет.

Что проверить в станке перед покупкой

В паспорте стоит искать четыре признака: наличие реверса шпинделя, способ переключения (кнопка, рукоятка или рычаг на головке), блокировку направлений и тепловое реле. Для работы с резьбой смотрят еще на упор глубины хода пиноли и на то, закрепляется ли патрон с компенсацией.

Для цеха, где резьба нарезается регулярно, подходят вертикально-сверлильные станки с реверсом шпинделя. В мастерской с редкой резьбой хватает настольных сверлильных станков, а если реверса нет, метчик можно выкрутить вручную, проворачивая шпиндель при остановленном двигателе.

Вертикально-сверлильные станки с координатным столом

Весь раздел →

При вводе станка в работу направление проверяют без инструмента: короткий пуск, наблюдение за вращением, затем «Стоп» и пуск в другую сторону. Если шпиндель вращается противоположно стрелке на панели, при отключенном питании меняют два провода местами на клеммах двигателя.