Вертикально-сверлильный станок держит шпиндель над столом строго по вертикали и подает инструмент сверху вниз. Здесь разобрано, какие операции на нем выполняют, из чего он собран, как подобрать частоту вращения шпинделя под диаметр инструмента и чем различаются модели. Горизонтальные и магнитные станки описаны в отдельных статьях сайта.
Назначение и граница применения
Станок предназначен для сверления отверстий в металле, то есть для получения сквозных и глухих отверстий в сплошном металле. Кроме сверления на нем выполняют рассверливание и зенкерование, развертывание, а при наличии реверса шпинделя и нарезание резьбы метчиком. Все они идут строго по оси шпинделя.
Положение отверстия задают смещением заготовки на столе. Шпиндель по горизонтали остается на месте, поэтому разметку совмещают с острием сверла вручную или кондуктором.
Вертикально-сверлильные станки
Весь раздел →
E-1516BVL/400 сверлильный станок настольный
VR-6DF/230 сверлильный станок
E-1516B/400 сверлильный станок настольный
Граница применимости определяется весом и габаритом детали. Тяжелую заготовку, которую неудобно двигать вручную, сверлят на радиально-сверлильном станке: там по рукаву перемещается шпиндельная бабка, а деталь лежит неподвижно. Вертикальная машина подходит для небольших и средних деталей, которые один человек переставит на столе. Это типовое применение в мастерской и на участке слесарной обработки.
Из каких узлов собран станок
Состав узлов у вертикальных станков общий: основание с колонной, стол и шпиндельная бабка с приводом. В таблице узлы перечислены с тем, что в них проверяют при выборе.
| Узел | Что делает | На что смотреть |
|---|---|---|
| Основание | Несет колонну и принимает усилие подачи | Масса и наличие пазов для крепления |
| Колонна (стойка) | Несет бабку; по ней перемещается стол | Диаметр колонны и вылет |
| Стол | Держит заготовку или тиски, поднимается по колонне | Размер рабочей поверхности, поворот, пазы |
| Шпиндельная бабка | Несет шпиндель и привод | Жесткость крепления к колонне |
| Ременная передача или коробка скоростей | Задает частоту вращения шпинделя | Число ступеней и способ переключения |
| Механизм подачи | Опускает гильзу шпинделя штурвалом или по автоматическому циклу | Ход шпинделя |
| Шпиндель | Передает вращение и крутящий момент инструменту | Тип конуса, биение, подшипники |
Вылет шпинделя, то есть расстояние от его оси до колонны, ограничивает ширину детали. Как он влияет на размер заготовки, объяснено в статье про вылет шпинделя. Подшипники и двигатель разобраны отдельно.
Подобрать оборудование под вашу задачу
Конус шпинделя и посадка инструмента
Шпиндель заканчивается внутренним конусом. Инструмент с коническим хвостовиком садится в него без шпонки: момент передается трением по конусу. У большинства станков с гильзой шпинделя применяют конус Морзе, а у части настольных моделей патрон садится на конус B16 или B18.
Вертикально-сверлильные станки
Весь раздел →
B-1832G/400 сверлильный станок
B-1313B/230 сверлильный станок
E-1316B/400 сверлильный станок настольный
Размеры и номера конуса Морзе разобраны в статье о конусе Морзе. Номер конуса записан в паспорте станка, и его сверяют до покупки оснастки.
Частота вращения шпинделя под диаметр инструмента
Обороты шпинделя связаны со скоростью резания на периферии инструмента формулой n = 1000·v / (π·d), где n в об/мин, v в м/мин, d в мм.
Опорная скорость условная, ее берут для расчета примера: 31,4 м/мин получается у инструмента диаметром 10 мм при 1000 об/мин. Реальное значение выбирают по обрабатываемому материалу.
| Диаметр инструмента, мм | Обороты при опорной скорости, об/мин |
|---|---|
| 3 | 3330 |
| 10 | 1000 |
| 25 | 400 |
Инструмент диаметром 25 мм в 2,5 раза толще десятимиллиметрового и требует в 2,5 раза меньше оборотов. Если вести инструмент 3 мм на тех же 1000 об/мин, скорость резания составит около 9,4 м/мин, то есть втрое ниже опорной. Инструмент работает медленнее, чем мог бы, и стружка выходит хуже.
У станков диапазон оборотов бывает широким: например, от 100 до 3600 об/мин. Такой разброс перекрывает всю таблицу. Станок с узким набором ступеней покрывает только часть диаметров, и мелкий инструмент на нем приходится вести слишком медленно.
Привод и модельный ряд
По исполнению различают настольные и напольные вертикально-сверлильные станки. Настольный ставят на верстак, колонна у типичной модели короче и ход шпинделя меньше. Напольный стоит на полу на собственном основании и принимает более высокие и тяжелые детали. Настольным станкам посвящена отдельная статья.
Вертикально-сверлильные станки с координатным столом
Весь раздел →
Станок сверлильный с координатным столом Metal Master M25 KC
Станок сверлильный с координатным столом Metal Master M16 KC
Главное различие внутри класса задает привод:
| Привод | Как меняют обороты | Особенность |
|---|---|---|
| Ременная передача со ступенчатыми шкивами | Ремень переставляют на другую пару ступеней | Простая конструкция, переключение при остановленном двигателе |
| Коробка скоростей | Рукоятками выбирают передачу | Фиксированные ступени, жесткий привод |
| Вариатор | Маховиком или рукояткой, плавно | Любая частота в пределах диапазона |
В каталоге вертикально-сверлильные станки собраны по брендам, например JET и Metal Master, а также по моделям. Среди моделей есть советские 2М112, 2С132, 2С125 и ГС2116К. У каждой модели в паспорте записаны максимальный диаметр сверления, ход шпинделя, конус и диапазон оборотов, по ним и сравнивают машины.
Когда вертикальный станок не подходит
Много отверстий по заданным координатам. Ручная разметка и перестановка детали отнимают время и копят погрешность. В таких задачах уместен координатный стол или станок с ЧПУ.
Отверстие диаметром, малым относительно глубины. Стружка плохо выходит из канала, и сверло уводит в сторону. Здесь нужен станок для глубокого сверления с подачей охлаждения через инструмент.
Нарезание резьбы без реверса. Метчик после прохода выворачивают обратным вращением, поэтому нужен реверс или патрон с обратным ходом. Наличие реверса проверяют по паспорту до монтажа.
Твердый материал. Паспорт указывает материал, для которого заявлен максимальный диаметр сверления. На более твердых сталях и сплавах предельный диаметр меньше, и покупка по одной этой цифре приводит к машине, которой не хватает мощности на рабочих деталях.
Вертикально-сверлильные станки
Весь раздел →
B-1835G/400 сверлильный станок с автоматической подачей
B-1316B/400 сверлильный станок настольный
B-1840G/400 сверлильный станок с автоматической подачей
Что проверить в паспорте перед выбором модели
- Максимальный диаметр сверления с учетом материала, о котором сказано выше. Паспортный максимум сравнивают с самым крупным отверстием в деталях.
- Ход шпинделя. Он задает наибольшую глубину за один рабочий ход.
- Расстояние от оси до стола. Оно определяет высоту детали вместе с инструментом.
- Конус и крепление патрона.
- Диапазон частоты вращения и способ ее смены. Верхняя граница диапазона должна подходить мелкому инструменту, нижняя крупному.
- Мощность двигателя и тип питания. Цеховая сеть должна принять однофазное или трехфазное подключение.
- Размер рабочей поверхности и пазы для тисков.
