Понятие металлорежущего станка - определения, термины. классификация металлорежущих станков

Другие станки.

К ним относятся, в частности, строгальные, протяжные и зуборезные станки. Последние предназначаются для нарезания зубчатых колес различных типов – цилиндрических с прямыми и косыми зубьями, конических, шевронных, червячных, – применяемых в современном машиностроении. Протяжные станки используются для точной обработки наружных и внутренних поверхностей любого профиля специальным многолезвийным инструментом, зубья которого за один проход снимают весь припуск.

Многоцелевой станок (обрабатывающий центр) сходен с фрезерным, но имеет больше осей перемещения и всегда снабжается системой ЧПУ. Фрезеровальные центры допускают быстрый переход с одного процесса резания на другой, например с одного сверла на другое или со сверла на метчик (инструмент для нарезания внутренней резьбы). Многоцелевые станки, как правило, рассчитаны на выполнение совокупности таких операций, как сверление, развертывание, нарезание резьбы метчиком, подрезка, торцовое фрезерование, нарезание канавок, расточка и пр. Имеются модели с вертикальными и горизонтальными шпинделями. Многие выпускаемые станки могут выполнять точную обработку одновременно четырех или пяти сторон призматической детали. При обработке сложных деталей, таких, как головка цилиндра или корпус редуктора, требующих выполнения некоторой последовательности разных операций, многоцелевые станки заменяют несколько станков разного типа.

Шлифовальная головка для токарного станка

ПРОМКАСКАД объявляет о запуске новой серийной продукции – шлифовальная головка для токарного станка. Для обеспечения чистовой обработки деталей изготовленных на токарном станке часто требуются круглошлифовальные станки. Но не все компании могут позволить себе содержать широкий парк металлообрабатывающего оборудования. Поэтому существует большая потребность в специальной оснастке на токарные станки (самый распространенный тип металлообрабатывающего оборудования). Для обеспечения потребности в шлифовальном оборудовании была разработана специальная шлифовальная головка на токарный станок. Она позволяет производить как круглое наружное шлифование так и круглое внутреннее шлифование.

Шлифовальная головка состоит из электродвигателя мощностью от 1.1 кВт, подключаемого в электросеть токарного станка, станины, устанавливаемой на универсальном токарном станке вместо штатного резцедержателя, и скоростного шпинделя. В полной комплектации головка Шлиф-1 имеет два шпинделя: для наружной шлифовки абразивными кругами диаметром 125 мм и для внутренней шлифовки шарошками диаметром от 8 до 40 мм. Внутришлифовальные шарошки наклеиваются на входящую в комплект шпинделя оправку.

Шлифовальная головка Шлиф-1 устанавливается на токарные станки с диаметром шпильки резцедержателя не более 22,5 мм. Поверхность прилегания к основанию 202 мм х 102 мм. Размер максимального внешнего диаметра шлифовки ограничен продольным перемещением суппорта токарного станка. Если отвести суппорт на себя до упора, прибавить к оси шпильки резцедержателя 167,5 мм ( в сторону обрабатываемой детали), то получим место где находится край абразивного круга диаметром 125 мм. Максимальный радиус обрабатываемой детали — это расстояние от этой точки до оси токарного патрона.

Минимальное расстояние от оси резцедержателя, до оси шпинделя шлифовальной бабки составляет 105 мм. Длинна паза 40 мм. Соответственно получаем диапазон поперечной фиксации шлифовального приспособления в 40 мм. Частота вращения шпинделя для наружного шлифования на холостых оборотах при 50Гц — 5000 об/мин, внутришлифовальный шпиндель вращается со скоростью 16 800 об/мин. Конструкция этого приспособления отвечает строгим требованиям машиностроительных норм и эргономики.

К преимуществам головки можно отнести:

Экономия – нет необходимости покупать отдельный шлифовальный станок;
приводные валы на прецизионных подшипниках;
моторная база и шпиндельная втулка регулируются;
частота вращения шпинделя конфигурируется в зависимости от типа задачи;
точность в пределах 0,01 – 0,03 мм;
высокая чистота поверхности;

Систематизация по базовому размеру

Стандартами регламентируются базовые параметры оборудования, характерные этому типу. Для группы токарных и круглошлифовальных станков это максимальный размер детали под обработку.

У фрезерных станков основным считается габарит рабочего стола для установки заготовок и оснастки. Для поперечно-строгальных станков базовым является величина хода ползуна.

Совокупность станков для одного вида обработки, с похожей кинематикой, устройством, но отличающихся главными размерами, называется размерным рядом. Например, согласно нормативам у зубофрезерных станков различают 12 типоразмеров с максимальным диаметром заготовки для обработки от 80 мм до 12,5 тыс. мм.

4 Краткая информация о конструкции металлорежущих агрегатов

Описываемые нами станки разных групп и типов по своему устройству имеют немало общих черт. Их конструкция базируется на том, что все установленные на агрегатах техустройства и механизмы должны гарантировать возможность выполнения двух движений:

подачи приспособления для резки либо обрабатываемой детали;
непосредственно движения резки.

Чтобы обеспечить указанные движения, а также стабильное функционирование всего оборудования, станок для резки металла должен обязательно располагать такими конструктивными элементами:

органы управления (отвечают за запуск агрегата и его остановку, необходимы для постоянного контроля работы станка);
передаточное устройство (оно нужно для передачи исполнительному механизму движения от двигателя и для преобразования движения);
привод (электрический, механический, пневматический, гидравлический);
исполнительные механизмы (на них размещаются приспособления для резки металла, именно эти механизмы осуществляют обработку металла).

Уровни автоматизации

Виды токарных станков, а также устройства любого другого назначения, которые используются в условиях массового и крупносерийного производства, называют агрегатными. Такое название они получили по причине того, что их комплектуют из однотипных узлов (агрегатов): станин, рабочих головок, столов, шпиндельных узлов и других механизмов. Совершенно другие принципы используются при создании станков, которые необходимы для мелкосерийного и единичного производства. Конструкция таких устройств, отличающихся высокой универсальностью, может быть совершенно уникальной.

Токарный станок с ЧПУ

Классификация токарных станков (а также оборудования любых других категорий) по уровню автоматизации подразумевает их разделение на следующие виды:

ручные модели, все операции на которых осуществляются в ручном режиме;
полуавтоматические, в которых часть технологических операций (установка заготовки, запуск устройства, снятие готовой детали) выполняется в ручном режиме (все остальные операции, относящиеся к вспомогательным, проходят в автоматическом режиме);
автоматические, для работы которых необходимо только задать параметры обработки, все остальные операции они выполняют самостоятельно, в соответствии с заданной программой;
металлорежущие агрегаты с ЧПУ (всеми процессами на таких станках управляет специальная программа, которая содержит закодированную систему числовых значений);
металлорежущее оборудование, относящееся к категории гибких автоматизированных модулей.

Наиболее яркими представителями металлорежущих станков являются устройства с ЧПУ, работой которых управляет специальная компьютерная программа. Такой программой, которую в память станка вводит его оператор, определяются практически все параметры работы агрегата: частота вращения шпинделя, скорость обработки и др.

Системой ЧПУ могут оснащаться даже самые компактные настольные станки

Все виды металлообрабатывающих станков, оснащенные системой ЧПУ, содержат в своей конструкции следующие типовые элементы.

Пульт (или консоль) оператора, посредством которого в память станка водится компьютерная программа, управляющая его работой. Кроме того, с помощью такого пульта можно выполнять и ручное управление всеми параметрами работы агрегата.
Контроллер — важный элемент системы ЧПУ, с помощью которого не только формируются управляющие команды, передаваемые на рабочие элементы оборудования, и контролируется правильность их выполнения, но также производятся все необходимые расчеты. В зависимости от степени сложности модели агрегата в качестве контроллера для его оснащения может быть использован как мощный компрессор, так и обычный микропроцессор.
Экран или дисплей, выступающие в роли управляющей и контрольной панели для оператора. Такой элемент позволяет в режиме реального времени наблюдать за работой металлорежущего станка, контролировать процесс обработки, а при необходимости оперативно менять параметры и настройки.

Принцип работы металлообрабатывающих станков, оснащенных системой ЧПУ, несложен. Предварительно пишется программа, учитывающая все требования к обработке конкретной заготовки, затем оператор вводит ее в контроллер станка, используя специальный программатор. Команды, заложенные в такую программу, подаются на рабочие элементы оборудования, а после их выполнения станок автоматически отключается.

Использование металлорежущих станков, оснащенных числовым программным управлением, позволяет выполнять обработку с высокой точностью и производительностью, что и является причиной их активного использования для оснащения промышленных предприятий, выпускающих изделия крупными сериями. Такие агрегаты благодаря высокому уровню своей автоматизации отлично встраиваются в крупные автоматизированные линии.

Устройство токарно-винторезного станка

Сверлильные станки,

пожалуй, наиболее распространенный тип станков. Назначение – просверливание и обработка отверстий, главные движения – вращение и подача режущего инструмента (сверла). Сверло подается вручную или автоматически с переключением скорости подачи и вращения. В зависимости от материала детали и сверла, глубины сверления и диаметра отверстия частота вращения шпинделя может быть постоянной, имеющей ряд фиксированных значений или переменной.

Также по теме:

ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА

Сверлильные станки более широкого назначения оборудуются рабочим столом с двумя салазками, перемещающимися под прямым углом друг к другу, устройством ЧПУ для перемещения стола и управления подачей сверла и устройствами для автоматической смены сверла. Существуют многошпиндельные сверлильные станки, работающие одновременно с несколькими сверлами, а также применяются сверлильные бабки с несколькими шпинделями, закрепляемые в патроне одношпиндельного станка.

Выставка оборудования металлообработки

Выставка металлообработки представляет собой серьезное событие узкоспециализированной направленности, которое собирает вместе профессионалов этой области. Прогрессивное оборудование, новые методики обработки поверхностей, современное ПО, комплектующие – все это представлено на организованной выставке. Здесь вас ждет: информация о последних научных достижениях, содержательное общение с экспертами и продуманная деловая программа.

Участники и посетители

Участниками события выступают компании с мировым именем, и малоизвестные производители/поставщики, которые стремятся к увеличению спроса и результативному товаропродвижению. Главная задача – демонстрация высокопроизводительной станочной продукции, инструментов, материалов и последних разработок в данной отрасли.

Среди посетителей выставки:

генеральные директора и заместители;
ведущие технологи;
главные инженеры.

Здесь собираются профессионалы в таких промышленных отраслях, как судо- и машиностроение, металлургия, энергетика, строительство и так далее. Руководители производственных компаний и заводов выбирают высокопроизводительные станочные системы для эффективного выполнения поставленных задач.

Преимущества выставок

Каждая сторона получает выгодные положительные моменты, о которых поговорим подробнее.

Участники события могут в кратчайшие сроки:

найти потенциальных покупателей, желающих приобрести специализированное оборудование и инструменты для металлообработки;
увеличить число продаж;
расширить территориальные границы продаж;
устроить демонстрацию современных технологических решений и инновационных разработок компании;
узнать непредвзятый анализ технических характеристик и эксплуатационных показателей выставленной техники;
наладить общение с организациями-посредниками и руководителями компаний, применяющими предлагаемые станочные системы.

Для посетителей преимуществами станут:

широкий ассортимент высокопроизводительных устройств;
непосредственный анализ технических показателей;
изучение последних разработок;
проверка современных технологий в рабочем режиме;
оформление сделок на выгодных условиях;
рекомендации экспертов по правильному выбору металлообрабатывающей продукции.

Условия узкоспециализированных выставок позволяют участникам и посетителям начать деловые отношения, которые в дальнейшем приведут к долгому взаимовыгодному сотрудничеству.

Типы и обозначения МРС

Основная классификация металлорежущих станков построена по технологическому признаку и подразделяются на 9 групп:

Токарные станки, основным признаком которых является главное вращательное движение заготовки и поступательное движение подачи инструмента. На станках этой группы обрабатываются тела вращения.
Сверлильные и расточные станки. Характерным признаком станков этой группы является главное вращательное движение инструмента. Поступательное движение подачи могут осуществлять как заготовка, так и инструмент. Станки предназначены в основном для обработки отверстий.
Шлифовальные станки, основной характерной особенностью которых является применяемый абразивный инструмент.
Комбинированные станки. Станки этой группы отличаются тем, что имеют на одной станине устройства, позволяющие производить точение, сверление, фрезерование, шлифование, а иногда строгание.
Резьбо — и зубообрабатывающие станки. В эту группу выделены зубообрабатывающие и резьбообрабатывающие станки независимо от способа осуществления этих операций в силу общности кинематических особенностей.
Фрезерные станки, основным признаком которых является применяемый инструмент — фреза, совершающая главное вращательное движение. Станки применяются для обработки плоскостей и фасонных поверхностей.
Строгальные и протяжные станки. В эту группу сконцентрированы станки с главным поступательным движением. Строгальные станки предназначены для обработки плоскостей и фасонных линейчатых поверхностей, а протяжные — для обработки линейчатых поверхностей, определяемых формой режущей кромки инструмента — протяжки.
Разрезные станки, предназначенные для отрезки заготовок от целого куска металла.
Разные станки.

Внутри каждой группы станки подразделяются на 9 подгрупп т.е. на типы станков по более узким технологическим и конструктивным признакам. При изучении станков соответствующих групп эта классификация будет раскрыта.

По степени универсальности станки подразделяются на станки:

общего назначения,
специализированные,
специальные.

Станки общего назначения (универсальные, широкоуниверсальные) позволяют обработку широкой номенклатуры деталей и применяются преимущественно в единичном и мелкосерийном производстве.

Специализированные станки предназначаются для обработки ограниченной номенклатуры деталей. Область их применения — серийное производство.

Специальные станки изготавливаются для обработки одного или весьма ограниченного числа наименований деталей или даже выполнения одной операции при обработке какой-либо детали. Эти станки применяются в массовом производстве.

По точности станки подразделяются на пять классов:

Н — нормальной; П — повышенной; В — высокой; А — особо высокой точности; С — спец-мастер станки.

По массе различают:

легкие — до 1 тонны,
средние — 1…10 тонн,
тяжелые — свыше 10 тонн.

Тяжелые подразделяются:

на крупные — 10…30 тонн,
собственно тяжелые — 30…100 тонн,
уникальные — свыше 100 тонн.

Обозначения станков

Обозначения станков строятся на буквенно-цифровой основе. При обозначении станков общего назначения первая цифра показывает принадлежность к группе классификации. Вторая цифра определяет отношение станка к соответствующей подгруппе, типу, последняя или две последние цифры обозначают размерную характеристику станка. Буквы русского алфавита, размещаемые между цифрами, указывают на соответствующую модификацию станка данного типоразмера.

Например,

Обозначения станков-маркировка

В обозначениях специальных станков первые буквы указывают на индекс завода — изготовителя, а следующие за ними цифры — порядковый номер модели. Например, Е3-24 — станок Егорьевского .

Прецизионные станки обозначаются соответствующей буквой в конце, например, 1И611П, 1К62В.

Станки с ЧПУ в обозначениях имеют букву Ф и цифру, указывающую на тип системы управления (1 — с индикацией отработанной геометрической информации, 2 — позиционная, 3 — контурная, 4 — комбинированная) например, 6П13Ф3; 3М151Ф2; ИР-500МФ4.

Другие типы классификации металлорежущих станков

Станки классифицируют по многим признакам. Рассмотрим основные из них.

По классу точности металлорежущие станки могут быть:

нормальной (Н) точности
повышенной (П) точности
высокой (В) точности
особо высокой (А) точности
сверхвысокой (С) точности

По степени универсальности металлорежущие станки бывают:

универсальные (общего назначения) – используются для небольших партий деталей широкого спектра наименований и размеров
специализированные – используются для больших партий однотипных деталей схожих конфигураций, но разного размера
специальные – используются для очень крупных партий деталей одного вида или типоразмера

По уровню автоматизации металлорежущие станки делят на:

ручные
станки-полуавтоматы
станки-автоматы
станки с ЧПУ
гибкие производственные модули

По массе металлорежущие станки принято подразделять на:

легкие (до 1 т)
средние (1-10 т)
тяжелые (более 10 т)
уникальные (более 100 т)

Компания «СДТ» предлагает купить металлообрабатывающие станки по лучшим ценам в весьма широком ассортименте, для использования во всех сферах металлообрабатывающего производства. Ознакомиться с ним можно в нашем каталоге металлообрабатывающих станков.

Шлифовальные станки.

Такие станки, главным движением которых является вращение шпинделя шлифовального круга, позволяют обрабатывать детали с высокой степенью точности и чистоты. Обрабатываемая деталь закрепляется на станочном столе, который можно перемещать в разных направлениях при помощи микрометрических винтов. Материалом абразивного круга обычно служит карбид кремния или оксид алюминия, но для обработки закаленной стали применяется карбид бора, а для шлифования стекла и керамики – природный или синтетический алмаз.

Абразивный круг плоскошлифовального станка для обработки плоских поверхностей вращается на горизонтальной оправке над столом, на котором закреплена обрабатываемая деталь. Быстрое возвратно-поступательное перемещение стола в сочетании с более медленной поперечной подачей обеспечивает обработку всей поверхности детали. Цилиндрошлифовальные станки подобны токарным (существует шлифовальная оснастка и для токарных станков). Обрабатываемая деталь вращается, и быстро вращающийся абразивный круг приводится в контакт с ее наружной или внутренней цилиндрической поверхностью; иногда используются два круга, обрабатывающие обе поверхности одновременно. Бесцентровошлифовальный станок предназначен для высокоточной наружной обработки поверхностей стальных валов и труб. Деталь, вращающаяся между двумя подающими кругами и удерживаемая под шлифовальными, медленно подается, пока не будет пройдена вся длина детали. Фасонным шлифованием называется обработка поверхности шлифовальным кругом, имеющим сложный профиль (частично сферический, ступенчатый), который передается детали. Фасонный профиль поддерживается путем «алмазки» шлифовального круга.

Разделение по классам точности

Все разнообразие металлообрабатывающих станков подразделяется по классу точности:

нормальная – H;
повышенная – П;
высокая – B;
особо высокая – A;
особо точная (мастер-станки) – C.

Станок токарно винторезный 1В625МП повышенного класса точности

Основная часть станочного оборудования предусматривает обработку по 6–9 квалитету точности. Станки, относящиеся к классу A, B и C имеют повышенные требования к условиям эксплуатации, это связано с их очень высокой точностью. Для их установки необходимы отдельные помещения с неизменной температурой и влажностью.

Металлорежущие станки не могут существовать без маркировки. Буква обозначения класса точности, кроме станков нормальной точности H, добавляется в маркировку. Например, 16К20П.

§ 2. Классификация металлорежущих станков

Современные металлорежущие станки являются одними из наиболее совершенных машин, в которых широко используют технические достижения (средства электроники и автоматики, электрические, механические, гидравлические, пневматические и другие устройства).

Металлорежущие станки классифицируют по следующим основным признакам: степени универсальности, степени точности, основному технологическому назначению и виду применяемого режущего инструмента, степени автоматизации управления, весу и габаритам.

По степени универсальности различают:

Универсальные станки, предназначенные для выполнения различных работ при изготовлении разнообразных деталей в широком диапазоне габаритных размеров (токарно-винторезные, фрезерные широкого назначения, шлифовальные для наружного и внутреннего шлифования и др.).
Специализированные станки, предназначенные для обработки одной или нескольких однотипных деталей в узком диапазоне габаритных размеров (для обработки ступенчатых валиков, зубообрабатывающие, револьверные, резьбонарезные и др.).
Специальные станки, применяемые для обработки деталей одного типоразмера или выполнения определенной работы на однотипных деталях нескольких размеров (для фрезерования мелкомодульных зубчатых колес и трибов, копировальные для обработки кулачков и др.).

По степени точности бывают станки нормальной точности и высокой точности (прецизионные).

По основному технологическому назначению и виду применяемого режущего инструмента различают станки: токарные, сверлильные, строгальные, фрезерные, зубообрабатывающие, шлифовальные и др.

По степени автоматизации управления различают:

Станки с ручным управлением, в которых процесс резания осуществляется автоматически, а все вспомогательные приемы работы (пуск и останов станка, подвод и отвод инструмента, установка и съем детали и др.) производятся рабочим.
Полуавтоматы — станки, работающие по заданному автоматическому циклу. Рабочий или наладчик, обслуживающий станок, производит его первичную наладку, а затем в процессе работы пускает станок в ход, устанавливает и снимает обрабатываемые детали, проверяет их качество и при необходимости производит подналадку станка.
Автоматы — станки, у которых автоматизированы все рабочие и вспомогательные (холостые) движения. Наладчик производит первичную наладку станка, а в процессе работы — контроль и подналадку.

В зависимости от веса станки разделяют на легкие (весом до 1 т), средние (до 10 т) и тяжелые (свыше 10 т).

В приборостроении применяют главным образом легкие станки, причем многие из них устанавливают на столы или верстаки (токарные, сверлильные, резьбонарезные).

Для обозначения моделей станков в СССР принята система, разработанная экспериментальным научно-исследовательским институтом металлорежущих станков (ЭНИМС).

По этой системе станку каждой модели присваивается шифр, состоящий из трех или четырех цифр, а иной раз из комбинации цифр и букв. Все применяемые станки разбиты на девять групп, а в каждой группе имеется до девяти типов. Первая цифра указывает группу станков (1 — токарные, 2 — сверлильные и расточные, 3 — шлифовальные и полировальные, 4 — комбинированные, 5 — зубо- и резьбообрабатывающие, 6 — фрезерные, 7 — строгальные, долбежные и протяжные, 8 — разрезные, 9 — разные), вторая цифра определяет тип станка в данной группе, третья цифра или третья и четвертая вместе дают представление об основных технических возможностях станка: для токарных станков — высота центров над станиной, для сверлильных — максимальный диаметр отверстия, которое можно просверлить на данном станке, и т. д.

Буквы, расположенные между цифрами или в конце шифра, указывают на модернизацию (совершенствование) базовой модели станка. Для примера разберем обозначения нескольких моделей металлорежущих станков*.

* ()

Станок мод. 1620 — универсальный токарный винторезный станок с высотой центров над станиной 200 мм. Станок мод. 1К620 представляет собой усовершенствованный станок на базе модели 1620 (более высокая точность и плавное изменение скорости вращения обрабатываемых деталей). Станок мод. 2106 — вертикальный сверлильный настольный станок; наибольший диаметр сверления 6 мм.