Сверлильные станки с ЧПУ предназначены для сверления заготовок с высокой точностью и производительностью. Используются в дерево-, металлообрабатывающих мастерских, при производстве различных деталей любых видов сложности, а также в других сферах промышленности.
Предназначение
Сверлильные станки с ЧПУ используются для выполнения операций по обработке заготовок из различных материалов: сверления, подготовки отверстий под монтаж креплений или фиксации деталей. Применяются в мелко- и крупносерийном производстве корпусных или рамных конструкций.
Устройство и принцип работы
Станки состоят из следующих компонентов:
- стального или чугунного основания;
- рабочего стола с перемещаемой координатной плоскостью;
- шаговых двигателей для позиционирования стола;
- револьверной головки для крепления свёрл;
- суппорта;
- несущей колонны;
- электродвигателя;
- коробки переключения скоростей вращения шпинделя;
- подвесного пульта управления;
- блока с ЧПУ;
- предохранительного стекла;
- системы охлаждения.
Также возможно расширение функций оборудования под решение специфических задач:
- поворотные или наклонные механизмы рабочих столов;
- установку патронов резьбонарезного типа;
- монтаж навесных кондукторов;
- замену стандартных патронов на быстросъёмные или револьверные;
- поворотной колонны.
Для программирования ЧПУ могут использоваться следующие методы:
- набор программы через интерфейс управления;
- установка перфокарт, применение перфолент или других запоминающих устройств;
- изменение положения специальных переключателей или применения упоров.
Работа оборудования сверлильного типа с ЧПУ основана на следующих принципах:
- Программируется ЧПУ или используются предустановленные настройки.
- Оператор устанавливает заготовку, определяет её координаты размещения на рабочем столе.
- Последовательно вводятся координаты в программу.
- Программа рассчитывает траекторию перемещения инструмента или рабочего стола при запуске процесса обработки.
- Устанавливаются свёрла, фиксируются. Обязательно выбирается правильное их положение внутри патронов.
- Запускается программа на выполнение. Начинают работать механические узлы.
- Сверло позиционируется над заданной программой точкой, выполняется обработка заготовки.
- После завершения обработки, рабочий инструмент перемещается в исходное положение.
- На управляющем дисплее выдаётся сообщение о завершении всех задач. Далее нужно заменить деталь на заготовку, выбрать программу, выполнить последовательно весь алгоритм заново.
Технические характеристики
Основные технические характеристики:
- максимальный диаметр устанавливаемых свёрл — 63 мм;
- размеры рабочего стола — 1,2х1,2 м;
- предельные нагрузки заготовок — до 5 тонн;
- частота вращения шпинделя — от 16 до 2000 об/мин;
- скорость позиционирования сверла в плоскости — до 10 тыс. мм/мин, а по вертикали — до 3 тыс. об/мин;
- мощность двигателей — до 10 кВт;
- питание — от одно- или трёхфазной сети.
Разновидности
Выпускаются следующие виды устройств с программным управлением:
- горизонтально- или вертикально-сверлильные станки с ЧПУ для создания глубоких отверстий внутри деталей;
- центровальные, которые используются для просверливания торцевых отверстий в заготовках;
- радиально-сверлильные, применяемые для обработки крупных деталей в тяжёлой промышленности.
Координатно-сверлильный станок ЧПУ по металлу по количеству шпинделей бывает:
- одношпиндельным, который используется для просверливания отверстия определённого диаметра;
- многошпиндельным, позволяющим за один техпроцесс сверлить в деталях несколько отверстий различного диаметра.
Принципы выбора
Выбор станков необходимо выполнять на основе следующих критериев:
- мощности силового агрегата;
- функциональных возможностей сверления — поворотный стол, крепление одного или набора свёрл, скорость позиционирования рабочего инструмента;
- технических характеристик координатной площадки — размеров, предельно допустимой нагрузки;
- частоты вращения головки со сверлом;
- типа установленной системы охлаждения, метода подачи жидкости;
- параметров перемещения рабочего инструмента над столом, определяющих допустимые размеры для обрабатываемых деталей;
- точности позиционирования;
- характеристик ЧПУ, удобства управления, программирования, ввода данных;
- стоимости оборудования;
- длительности гарантийного срока;
- сложности обслуживаний, ремонтов, наличия в продаже расходных материалов.
Эксплуатация
Станки для сверления, оснащённые ЧПУ, необходимо эксплуатировать в соответствии со следующими требованиями:
- разрешена установка только внутри отапливаемых помещений с оптимальным уровнем влажности;
- допустима обработка заготовок, которые отвечают требованиям производителя конкретной модели;
- все узлы, механизмы нужно поддерживать в чистоте, своевременно смазывать, обслуживать, следить за состоянием, выполнять замену, не допуская критических повреждений;
- перед выполнением работ следует убедиться в полной работоспособности всех агрегатов, проверить наличие защитных экранов, способность станка отключаться в случае аварийных ситуаций;
- в случае обнаружения неисправностей, недопустимо обрабатывать заготовки;
- недопустимо выполнять сверление деталей из материалов, не подходящих под параметры установленных свёрл;
- в случае прекращения подачи охлаждающей жидкости или масел для смазки механизмов нужно прекратить работу станка для устранения неисправностей;
- после начала выполнения программы ЧПУ запрещается прикасаться к вращающимся или движимым узлам.
Преимущества и недостатки
К преимуществам сверлильных станков относятся:
- точное позиционирование сверла над поверхностью детали;
- многоступенчатая обработка;
- регулировка крутящего момента, скорости оборотов, хода сверла вдоль осевой линии;
- сверление под различными углами;
- простота программирования ЧПУ, смены программ для выполнения различных производственных задач;
- автоматический контроль текущего состояния станка;
- высокая надёжность механических частей;
- защита от перегрева сверла;
- высокий ресурс узлов и механизмов;
- много различных моделей, позволяющих перемещать шпиндель со сверлом над рабочим столом либо наоборот;
- простота в эксплуатации, обслуживании, ремонте;
- высокая производительность труда;
- безопасность в работе по причине отсутствия контактов с опасными механическими узлами.
Недостатки станков с ЧПУ для сверления:
- высокая стоимость оборудования;
- большие габариты и масса;
- для работы требуется обученный персонал — операторы, наладчики.
Производители и стоимость
Модели сверлильных станков с ЧПУ выпускаются на следующих предприятиях:
- ОАО «Астраханский станкостроительный завод»;
- ЗАО «КомТех-Плюс»;
- ОАО «Стерлитакамский станкостроительный завод»;
- Завод «ПромСтройМаш»;
- ОАО «Рязанский станкостроительный завод»;
- ОАО «Кировский станкостроительный завод».
Стоимость станков в зависимости от их типов следующая:
- профессиональные радиально-сверлильные настольные — от 120 тыс. руб.;
- радиально-сверлильные для ответственных работ — от 150 тыс. руб.;
- тяжёлые промышленные — от 400 тыс. руб.;
- радиально-сверлильные промышленные с вращаемой на 3600 опорой — от 1 млн. 100 тыс. руб.
Станки в зависимости от моделей могут отличаться спецификой работы, взаимодействия с оператором, а также иметь другие особенности. Однако основной принцип обработки заготовок сохраняется.