Станки сверлильные многошпиндельные (присадочные)

Присадкой в деревообработке называют сверление отверстий в деталях под крепежные элементы или детали фурнитуры (шканты, винты, стяжки, руч­ки, петли и т. п.). Соответствующие станки называют сверлильными или приса­дочными. Они могут быть классифицированы по таким признакам:

1. по числу шпинделей— одно- и многошпиндельные. Многошпидельные, в свою очередь, разделяются на одно- и многоголовочные;
2. по назначению— для сверления отверстий в щитовых деталях или брусковых;
3. по принципу действия — позиционного или проходного типа. (В дан­ном случае проходными называют станки, которые загружаются с одного кон­ца, а выгружаются с другого. Такие станки остаются тактовыми, так как требу­ют в ходе работы остановки и фиксации предмета труда.) Преимущество про­ходных станков заключается в том, что они могут встраиваться в поточные ли­нии;
4. по уровню механизации— с ручным управлением, полуавтоматиче­ские или с программным управлением.

В производстве корпусной мебели из ламинированных стружечных плит (ЛДСП) требуются только многошпиндельные станки, которые позволяют за один цикл выполнить сверление всех отверстий в детали. Принцип работы станков показан на рисунке 1.

Рис. 1 Принцип работы многошпиндельного сверлильного станка с двумя сверлильными головками

Такие станки появились только в середине 1960-х гг., с изобретением многошпиндельной сверлильной головки. Внешне она представляет собой бал­ку прямоугольного сечения, на одной из боковых сторон которой в один ряд с шагом 32 мм (1,5 дюйма) расположены шпиндели с устройствами для крепле­ния сверл. Привод вращения шпинделей в такой головке осуществляется от од­ного или двух расположенных на ее концах электродвигателей посредством шестеренных, цепных или ременных передач.

Преимущественное распростра­нение получили многошпиндельные головки с шестеренной передачей. Пере­дача вращения в них осуществляется последовательно от шпинделя к шпинде­лю, которые соответственно вращаются через один в разные стороны. Это тре­бует использования правых и левых сверл, что является существенным недо­статком данной конструкции. Наиболее надежна и бесшумна конструкция на базе шестерен с гипоидным закреплением, изготовленных из углеродистой ста­ли. Количество шпинделей в таких сверлильных головках варьируется от двух до нескольких десятков.

Длина сверл изменяется после каждой переточки, и перед установкой в го­ловку обязательно требуется их подбор или использование специальных переход­ников. Сегодня разработаны более полутора десятков систем быстросъемных па­тронов-переходников, позволяющих заранее выставить точное положение каждо­го сверла в зависимости от его фактической длины и закрепить его в шпинделе.

Простейшие многошпиндельные сверлильные станки оснащаются одной сверлильной головкой, устанавливаемой в горизонтальном или вертикальном положении вручную или с помощью пневмоцилиндра (рис. 2).

Такой станок включает суппорт, электродвигатель привода, привод рабо­чего хода головки, стол, базирующие упоры, механизм прижима детали и свар­ную станину, спереди и с боков обшитую металлическим листом.

Важной характеристикой таких сверлильных станков является количество шпинделей для установки сверл. Чаще всего каждый изготовитель одновремен­но выпускает три модели станков с разным количеством шпинделей в головке: 19 (21); 25 (27) и 32 (35). Модели с числом шпинделей свыше 25 обычно осна­щаются двумя двигателями привода вращения шпинделей — по одному с обеих сторон головки — для снижения нагрузки на первые шестерни передачи.

Основное назначение станков с одной сверлильной головкой— сверле­ние горизонтальных и вертикальных отверстий под шканты и стяжку в торце­вой кромке и пласти деталей, хотя при использовании выносных линеек с упо­рами возможно и полное сверление всех присадочных отверстий в пласти. Не­достатком при этом является необходимость многократного перебазирования деталей при обработке, что существенно снижает ее точность.

Рабочий цикл на присадочных станках складывается из таких операций: укладка, позиционирование и зажим заготовки, выполнение рабочего хода (воз­вратно-поступательное движение сверл на заданную глубину), освобождение и снятие детали. Проходные станки высокой производительности могут осна­щаться загрузочными устройствами.

Для массового производства корпусной мебели более рентабельны мно­гоголовочные станки. На российских предприятиях ранее широко применялись присадочные станки марки СГВП-1 для сверления в пластях и кромках щито­вых заготовок отверстий под круглые вставные шипы (шканты). Станки имели 4 вертикальные и 2 горизонтальные сверлильные головки, в каждой из которых имелось по 25 шпинделей. Цикл обработки на станке составлял примерно 30 с, установленная мощность — 6 кВт, масса станка — 2570 кг. Станок выпускался Днепропетровским заводом до середины 1980-х гг.

Сегодня на рынке широко представлены многоблочные сверлильные станки. Один из современных станков показан на рисунке 3.

Рис. 2 Многошпиндельный станок Ostermann-21 с одной сверлильной головкой на 21 шпиндель (поставщик — «КАМИ-Станкоагрегат»)

Рис. 3 Многошпиндельный присадочный станок G 63-3T (Griggio, Италия)

Многошпиндельный присадочный станок G 63-3T имеет два горизон­тальных и один вертикальный блок шпинделей с общим числом 63 шт. Расстоя­ние между шпинделями — 32 мм, максимальная глубина сверления — 75 мм. Станок оснащен алюминиевой линейкой с 4 пневматическими упорами. Имеет­ся механический счетчик для вертикального сверления, 4 вертикальных при­жима, расположенные над вертикальными группами, цифровой индикатор глу­бины сверления.

Современная промышленность предлагает сегодня станки различной сложности. Для крупных предприятий с поточным производством можно найти автоматические станки и станки с программным управлением, на которых сни­жены до минимума затраты времени на настройку сверлильного инструмента.

Показанный на рисунке 4 станок FL-10 имеет 218 шпинделей на 10 го­ловках. Станок оснащен системой автоматической подачи щитовых заготовок в зону обработки с пневматическим доводчиком в двух плоскостях. Автоматиче­ское позиционирование сверл происходит с помощью электронных цифровых датчиков перемещения вертикальных сверлильных блоков с точностью отсчета размера 0,1 мм.

Рис. 4 Автоматический сверлильно-присадочный станок FL-10 (Filato, Италия)

Следующим шагом в развитии присадочных станков стало появление об­рабатывающих сверлильных центров. Станки с программным управлением от­личаются от станков предыдущего поколения тем, что в них до минимума со­кращена работа оператора по настройке оборудования.

Заложенная в станок программа дает команду исполнительным механизмам на выполнение опреде­ленных действий в заданной последовательности, по заданной траектории и в оптимальном режиме. Это касается не только режущего инструмента, но и ме­ханизмов по подаче, базированию и закреплению заготовок. Универсальные сверлильные и сверлильно-пазовальные центры выпускают несколько итальян­ских фирм. На рисунке 5 показан автоматический сверлильный центр Morbidelli.

Рис. 5 Автоматический сверлильный центр Morbidclli
Author 924 (Италия)

Сверлильные мощности центра Author 924 обеспечиваются 4 сверлиль­ными головками, установленными на мобильных группах. Каждая их головок состоит из 21 независимого вертикального шпинделя для сверления вдоль оси Y (всего 84 шпинделя); 15 независимых вертикальных шпинделей для сверления вдоль оси X(всего 60 шпинделей).

Сверлильное устройство представляет собой жесткую конструкцию, содержащую отдельные шпиндели, скользящие в брон­зовых идеально отшлифованных цилиндрах (рубашках). В каждом рабочем цикле участвующие в работе цилиндры под воздействием приводных пневма­тических цилиндров устанавливаются в рабочее положение, после чего по ко­манде системы управления включается специальный ходовой винт с рецирку­ляцией шариков, обеспечивающий рабочий ход операции сверления (по рабо­чей оси Z).

Многие сверлильно-присадочные станки могут сверлить отверстия как в щитовых, так и брусковых деталях. Однако существуют станки, специально разработанные для узких брусков. Станки данной группы находят главное при­менение на предприятиях, выпускающих решётчатую мебель — стулья, кресла, столы и т. п. Таков, например, полуавтоматический торцовочно-присадочный станок «Лоза-45ТП» (рис. 6)

Рис. 6 Полуавтоматический торцовочно­присадочный станок «Лоза-45ТП» (ТИГРУП, Тверь)

Станок предназначен для запиливания под углом 45° в вертикальной плоскости погонажных заготовок из массива древесины, МДФ, ДСП, с одно­временным высверливанием отверстий под шканты или паза под шпонку. Ста­нок имеет пневматический механизм прижима заготовки, подачи пилы и пода­чи сверлильной (фрезерной) головки.

В мебельном производстве популярен еще один вид станков из группы сверлильных— станок для сверления отверстий и постановки фурнитуры. (Фурнитурой называют комплектующие металлические или пластмассовые де­тали к столярно-мебельным изделиям — петли, ручки, полкодержатели, футорки и т. п.) Соответствующие станки называют еще сверлильно-монтажными. Они выполняют сверление отверстий, постановку и закрепление этих деталей в изделиях мебели, оконных и дверных блоках.

Итальянская фирма Omal выпускает серию таких станков для постановки дверных петель. На рисунке 7 показан простейший ручной станок для поста­новки 4-шарнирных петель. При опускании рычага сначала сверлятся два от­верстия для крепежных винтов, затем специальное сверло выбирает отверстие под чашку петли. После постановки петли происходит ее крепление двумя вин­тами. Специальное устройство включает двигатель только на момент сверления отверстий, после чего инструмент возвращается в исходное положение. В мо­мент постановки петли двигатель не работает.

Станкоторговые фирмы предлагают широкий выбор сверлильно-монтаж­ных станков различной мощности, вплоть до профилирующей линии ABF-600 с ЧПУ (фирма Weeke, Германия) для обработки мебельных фасадов, в том числе для сверления отверстий и постановки фурнитуры.

Рис. 7 Станок для постановки 4-шарнирной петли и операции, выполняемые на этом станке (Omal, Италия)

Помимо присадочных работ в столярно-мебельном производстве бывает необходимо выполнять другие сверлильные работы, например по сверлению отверстий под углом, сверление больших или очень глубоких отверстий. Для этой цели существуют станки колонного типа (рис. 8).

Рис. 8 Сверлильный станок колонного типа RAT tl6x (Scheppach, Германия)

Этот станок весит всего 63 кг. Он имеет возможность наклона патрона на угол ±60° и наклона стола на угол ±45°. Максимальное расстояние от стола до патрона — 685 мм, а от патрона до станины станка —1235 мм. На таком станке в специальном приспособлении можно выбирать и продолговатые отверстия (пазы), однако лучше это делать в сверлильно-пазовальных станках.