Координатный стол для сверлильного станка: виды, изготовление своими руками

Большое значение при эксплуатации сверлильного оборудования имеют дополнительные приспособления, делающие работу оператора более удобной и эффективной. Так, координатный стол, используемый для оснащения сверлильного станка, значительно повышает производительность устройства и точность выполняемой обработки. Это приспособление можно приобрести в готовом виде или сделать своими руками.

Радиально-сверлильный станок TDR-20 с координатным столом

Назначение и виды

По сути, координатный стол – это подвижная металлическая платформа, на поверхности которой крепится обрабатываемая на станке заготовка. Возможны различные способы такой фиксации:

• при помощи механических приспособлений;
• посредством вакуума;
• за счет собственного веса массивных деталей.

Механический двухкоординатный стол, закрепленный в штатных пазах рабочей поверхности сверлильного станка

В зависимости от своих функциональных возможностей координатные столы для сверлильных станков могут обладать двумя или тремя степенями свободы. Так, отдельные модели могут перемещаться только в горизонтальной плоскости (оси X и Y), а более технологичные – совершать еще и вертикальные перемещения (ось Z). Столы первого типа используются при обработке плоских деталей, а устройствами с возможностью вертикального перемещения оснащают сверлильные станки, на которых выполняется обработка деталей со сложной конфигурацией.

На крупных промышленных предприятиях, где производится обработка крупногабаритных деталей, часто используются длинные координатные площадки, на которые благодаря наличию в их конструкции специального установочного каркаса может устанавливаться как обрабатываемая деталь, так и сверлильный оборудование. Большая же часть моделей монтируется на самом станке или на поверхности рабочего верстака.

За передвижение координатного стола могут отвечать различные виды приводов:

• механический;
• электрический;
• оснащенный системой ЧПУ.

Координатный стол с электроприводами

Характеристики снования

Столы координатного типа, которыми оснащают сверлильные станки, могут изготавливаться с основаниями, выполненными из различных материалов:

• чугуна;
• стали;
• легких сплавов на основе алюминия.

Столы с основанием из алюминиевой конструкции не рассчитаны на большие нагрузки, поэтому они используются для оснащения сверлильных станков, на которых обрабатываются детали из мягких материалов (дерево, пластик). Достоинствами приспособлений, рама которых выполнена из алюминиевого профиля, являются:

• небольшой вес;
• простота монтажа;
• доступная стоимость.

Стол координатный PROXXON-MICROMOT из высокопрочного алюминиевого сплава для настольного сверлильного станка

Такой стол благодаря простоте его конструкции и доступности материалов изготовления несложно сделать своими руками. Если же нет желания использовать в работе на станке самодельное устройство, можно приобрести готовый комплект для его сборки, которые производят многие компании.

Промышленные координатные столы для сверлильных станков, эксплуатируемые наиболее интенсивно и испытывающие при работе значительные нагрузки, производятся с основаниями из литого чугуна.

Чугунный крестовой стол для промышленного сверлильного станка

Как серийные, так и самодельные столы координатного типа могут быть изготовлены на базе стальных сварных рам, которые демонстрируют высокую надежность. При изготовлении такой рамы своими руками следует иметь в виду, что сварные соединения плохо переносят вибрационные нагрузки, поэтому в готовой конструкции необходимо по максимуму избавиться от внутренних напряжений. Это достигается с помощью соответствующей термообработки (отпуск).

Координатные столы в зависимости от их назначения могут быть выполнены по двум конструктивным схемам:

• крестовой;
• портальной.

Столами, сделанными по первой схеме, оснащаются универсальные сверлильные станки, на которых обрабатываются детали сложной конфигурации. Конструктивные особенности таких устройств позволяют получить доступ к обрабатываемой заготовке с трех сторон. Столами портального типа оснащаются станки, на которых выполняется сверление отверстий в листовых заготовках.

Портальный 3-х координатный стол с ЧПУ

Направляющие

Направляющие, по которым перемещается координатный стол, являются важным элементом его конструкции, так как от их качества и конструктивных особенностей зависит не только плавность перемещения детали, но и точность ее обработки. Как в серийных моделях, так и в самодельных координатных столах направляющие могут быть рельсового или цилиндрического типа.

Плавность и точность перемещения по направляющим обеспечивают надстроенная каретка и подшипниковые узлы. В тех случаях, когда от координатного стола требуется повышенная точность передвижения, в его направляющих используют подшипники скольжения, так как подшипники качения создают значительный люфт в опорах, хотя и уменьшают силу трения более эффективно.

Устройство подшипникового узла

Направляющие для координатных столов в зависимости от типа каретки бывают:

• оснащенными увеличенным фланцем, используемым для крепления конструкции к нижней части стола;
• бесфланцевыми, которые крепятся обычным способом.

Направляющая типа «ласточкин хвост»

Механизмы для передачи движения

На простейших моделях серийных сверлильных станков и на оборудовании, которое изготовлено своими руками, устанавливаются преимущественно координатные столы, которые приводятся в действие механическим способом. В том случае, если от сверлильного станка требуются высокая точность и производительность обработки, на нем устанавливают столы, приводимые в движение посредством электрических двигателей.

В приводах координатных столов используют три типа передач:

• на основе зубчатых колес и реек;
• на основе ременных механизмов;
• шарико-винтовые.

Косозубая зубчато-реечная передача обеспечивает точность позиционирования

На выбор типа передачи влияет ряд параметров:

• скорость, с которой должен перемещаться стол и закрепленная на нем заготовка;
• мощность используемого электродвигателя;
• требования к точности обработки деталей.

Высокую точность перемещения обеспечивает шарико-винтовая передача, которая также обладает и рядом других достоинств:

• очень незначительный люфт;
• плавность перемещения;
• бесшумность работы;
• устойчивость по отношению к значительным нагрузкам.

Шарико-винтовая передача в высокоточном координатном столе

Минусами передачи данного типа являются невозможность обеспечить высокую скорость перемещения стола и значительная стоимость такого механизма.

Чтобы удешевить стоимость изготавливаемого своими руками координатного стола для сверлильного станка, можно оснастить его приводом на основе обычной винтовой передачи. Однако в таком случае необходимо позаботиться о том, чтобы передаточный винтовой механизм как можно чаще смазывался.

Самодельный координатный стол с винтовыми передачами и цилиндрическими направляющими

Бюджетным вариантом также является использование привода перемещения координатного стола, выполненного на базе ременной передачи. Устанавливая такой привод на координатный стол, изготовленный своими руками, следует учитывать минусы его использования:

• быстрый износ ремней;
• растяжение ремней в процессе эксплуатации;
• повышенный риск обрыва ремня при повышенных нагрузках;
• невысокая точность.

Точность и высокую скорость перемещения обеспечивают приводы координатного стола, выполненные на базе зубчато-реечной передачи. Между тем, используя такой привод, следует быть готовым к тому, что в элементах его механизма образуется люфт после определенного периода активной эксплуатации.