Hydratool.ru

Журнал "ГидраТул"
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Металлорежущий станок

Металлорежущий станок

Металлоре́жущий стано́к — агрегатный механизм (станок), предназначен для обработки металлических и неметаллических заготовок. Обычно имеет шпиндель либо планшайбу. Работы на данном оборудовании осуществляются механическим способом с применением резцов, свёрл и пр. режущего инструмента.

Содержание

Классификация [ править | править код ]

Станки классифицируются по множеству признаков:

  • По классу точности металлорежущие станки классифицируются на семь классов:
    • (Н) Нормальной точности
    • (П) Повышенной точности
    • (В) Высокой точности
    • (А) Особо высокой точности
    • (С) Особо точные станки (мастер-станки) с погрешностью 1 мкм.
    • (Т) мастер-станки с погрешностью 0,3 мкм.
    • (К) мастер-станки с погрешностью 0,1 мкм.
    • Классификация металлорежущих станков по массе:
      • лёгкие (< 1 т)
      • средние (1-10 т)
      • тяжёлые (>10 т)
      • уникальные (>100 т)
      • Классификация металлорежущих станков по степени автоматизации:
        • ручные
        • полуавтоматы
        • автоматы
        • станки с ЧПУ
        • гибкие производственные системы
        • Классификация металлорежущих станков по степени специализации:
          • универсальные. Для изготовления широкой номенклатуры деталей малыми партиями. Используются в единичном и серийном производстве. Также используют при ремонтных работах.
          • специализированные. Для изготовления больших партий деталей одного типа. Используются в среднем и крупносерийном производстве
          • специальные. Для изготовления одной детали или детали одного типоразмера. Используются в крупносерийном и массовом производстве

          По виду обработки в СССР была принята следующая классификация, которая продолжает действовать в России. В соответствии с ней металлорежущие станки разделяются на следующие группы и типы:

          СтанкиГруппаТипы станков
          123456789
          Токарные1Автоматы и полуавтоматыРевольверныеСверлильно-отрезныеКарусельныеВинторезныеМногорезцовыеСпециализированные для фасонных изделийРазные токарные
          одношпиндельныемногошпиндельные
          Сверлильные и расточные2Вертикально-сверлильныеОдношпиндельные полуавтоматыМногошпиндельные полуавтоматыКоординатно-расточные одностоечныеРадиально-сверлильныеГоризонтально-расточныеАлмазно-расточныеГоризонтально-сверлильныеРазные сверлильные
          Шлифовальные, полировальные, доводочные3КруглошлифовальныеВнутришлифовальныеОбдирочношлифовальныеСпециализированные шлифовальныеЗаточныеПлоскошлифовальные с прямоугольным или круглым столомПритирочные и полировальныеРазные станки, работающие абразивным инструментом
          Комбинированные4УниверсальныеПолуавтоматыАвтоматыЭлектрохимическиеЭлектроискровыеЭлектроэрозионные, ультразвуковыеАнодно-механические
          Зубо-, резьбо- обрабатывающие5Зубострогальные для цилиндрических колёсЗуборезные для конических колёсЗубофрезерные для цилиндрических колёс и шлицевых валиковЗубофрезерные для червячных колёсДля обработки торцов зубьев колёсРезьбофрезерныеЗубоотделочныеЗубо- и резбо- шлифовальныеРазные зубо- и резьбо- обрабатывающие
          Фрезерные6Вертикально-фрезерныеФрезерные непрерывного действияКопировальные и гравировальныеВертикальные бесконсольныеПродольныеШирокоуниверсальныеГоризонтальные консольныеРазные фрезерные
          Строгальные, долбежные, протяжные7ПродольныеПоперечно-строгальныеДолбёжныеПротяжные горизонтальныеПротяжные вертикальныеРазные строгальные
          одностоечныедвухстоечные
          Разрезные8Отрезные, работающие:Правильно-отрезныеПилы
          токарным резцомабразивным кругомфрикционным блокомленточныедисковыеножовочные
          Разные9Муфто- и трубо- обрабатывающиеПилонасекательныеПравильно- и бесцентрово- обдирочныеДля испытания инструментаДелительные машиныБалансировочные

          Формообразующие движения [ править | править код ]

          Для осуществления процесса резания на металлорежущих станках необходимо обеспечить взаимосвязь формообразующих движений.

          У металлорежущего станка имеется привод (механический, гидравлический, пневматический), с помощью которого обеспечивается передача движения рабочим органам: шпинделю, суппорту и т.п. Комплекс этих движений называется формообразующими движениями. Их классифицируют на два вида:

          1) Основные движения (рабочие), которые предназначены непосредственно для осуществления процесса резания:

          а) Главное движение Dг осуществляется с максимальной скоростью. Может передаваться как заготовке (например, в токарных станках), так и инструменту (напр., в сверлильных, шлифовальных, фрезерных станках). Характер движения: вращательный или поступательный. Характеризуется скоростью — v (м/с).

          б) Движение подачи Ds осуществляется с меньшей скоростью и так же может передаваться и заготовке и инструменту. Характер движения: вращательный, круговой, поступательный, прерывистый. Виды подач:

          • подача на ход, на двойной ход Sx. (мм/ход), Sдв.х. (мм/дв.ход);
          • подача на зуб Sz (мм/зуб);
          • подача на оборот So (мм/оборот);
          • минутная подача Sm (мм/мин).

          2) Вспомогательные движения — способствуют осуществлению процесса резания, но не участвуют в нём непосредственно. Виды вспомогательных движений:

          • наладка станка;
          • задача режимов резания;
          • установка ограничителей хода в соответствии с размерами и конфигурациями заготовок;
          • управление станком в процессе работы;
          • установка заготовки, снятие готовой детали;
          • установка и смена инструмента и прочие.

          История [ править | править код ]

          Считается, что история металлорежущих станков начинается с изобретения суппорта токарного станка [1] . Около 1751 г. французский инженер и изобретатель Жак де Вокансон создал станок со специальным устройством для фиксации резца, в котором отсутствовало непосредственное влияние руки человека на формообразование поверхности.

          По другим сведениям, конструкция первого в мире токарно-винторезного станка с механизированным суппортом и набором сменных зубчатых колёс была разработана в 1738 году русским учёным А. К. Нартовым [2] .

          Классификация металлорежущих станков – все об оборудовании для обработки металла

          Металлорежущие станки, выпускаемые отечественными производителями, подразделяются на несколько категорий, которые характеризует соответствующая классификация. Определить, к какой категории относится то или иное оборудование, можно по его маркировке, которая о многом говорит тем, кто в ней разбирается. Однако к какой бы категории ни относилось металлорежущее устройство, суть обработки на нем сводится к тому, что режущий инструмент и деталь совершают формообразующие движения, а именно они и определяют конфигурацию и размеры готового изделия.

          Наиболее распространенные типы металлорежущих станков

          Наиболее распространенные типы металлорежущих станков: 1-6 — токарные, 7-10 — сверлильные, 11-14 — фрезерные, 15-17 — строгальные, 18-19 — протяжные, 20-24 — шлифовальные.

          Виды металлорежущего оборудования

          Металлорежущие станки в зависимости от назначения подразделяются на девять основных групп. К ним относятся следующие устройства:

          1. токарные — все разновидности станков токарной группы (в маркировке обозначаются цифрой «1»);
          2. сверлильные и расточные — станки для выполнения сверлильных операций и расточки (группа «2»);
          3. шлифовальные, полировальные, доводочные — металлорежущие станки для выполнения доводочных, шлифовальных, заточных и полировальных технологических операций (группа «3»);
          4. комбинированные — металлорежущие устройства специального назначения (группа «4»);
          5. резьбо- и зубообрабатывающие — станки для обработки элементов резьбовых и зубчатых соединений (группа «5»);
          6. фрезерные — станки для выполнения фрезерных работ (группа «6»);
          7. долбежные, строгальные и протяжные — металлорежущие станки различных модификаций соответственно для строгания, долбежки и протяжки (группа «7»);
          8. разрезные — оборудование для выполнения отрезных работ, в том числе пилы (группа «8»);
          9. разные — примеры таких металлорежущих агрегатов — бесцентрово-обдирочные, пилонасекательные и другие (группа «9»).

          Группы и типы металлорежущих станков

          Группы и типы металлорежущих станков (нажмите, чтобы увеличить)

          Кроме того, металлорежущие станки могут относиться к одному из следующих типов:

          • много- и одношпиндельные, специализированные (полуавтомат и автомат), копировальные многорезцовые, револьверные, сверлильно-отрезные, карусельные, лобовые и специальные типы токарных станков;
          • оборудование для выполнения технологических операций расточки и сверления: много- и одношпиндельные, полуавтоматы, сверлильные станки вертикального, горизонтального и радиального типа, расточные устройства координатного, алмазного и горизонтального типа, разные сверлильные модели;
          • различные типы шлифовальных станков (плоско, внутри- и круглошлифовальные), обдирочное и полировальное оборудование, заточные и специализированные агрегаты;
          • типы металлообрабатывающих станков, предназначенные для обработки элементов зубчатых и резьбовых соединений: зуборезные (в том числе предназначенные для обработки колес конической формы), зубострогальные — для цилиндрических зубчатых колес, зубофрезерные, резьбонарезные, резьбо- и зубошлифовальные, зубоотделочные, проверочные, резьбо-фрезерные, устройства для обработки торцов зубьев и элементов червячных пар;
          • металлорежущие станки, относящиеся к фрезерной группе: консольные (вертикальные, горизонтальные и широкоуниверсальные модели) и бесконсольные (вертикальные устройства, продольные, копировальные и гравировальные модели);
          • строгальное оборудование и модели подобного назначения: продольные станки, на которых установлена одна или две стойки; горизонтальные и вертикальные протяжные устройства;
          • разрезное оборудование: оснащенное абразивным кругом или гладким металлическим диском, резцом или пилами различной конструкции (ленточными, дисковыми, ножовочными); правильно-отрезные типы металлообрабатывающих станков;
          • остальные типы станков для обработки металлических заготовок: делительные, используемые для осуществления контроля сверл и шлифовальных кругов, опиловочные, балансировочные, правильно- и бесцентрово-обдирочные, пилокасательные.

          Один из представителей станков обширной фрезерной группы

          Вертикально-фрезерный станок — один из представителей обширной фрезерной группы

          Классификация металлорежущих станков также осуществляется по следующим параметрам:

          • по весу и габаритным размерам оборудования: крупное, тяжелое и уникальное;
          • по уровню специализации: станки, предназначенные для обработки заготовок одинаковых размеров — специальные; для деталей с разными, но однотипными размерами — специализированные; универсальные устройства, на которых можно выполнять обработку деталей любых размеров и форм;
          • по степени точности обработки: повышенной — П, нормальной — Н, высокой — В, особо высокой точности — А; также различают станки, на которых можно выполнять особо точную обработку — С, их еще называют прецизионными.

          Маркировка станков

          Классификация оборудования, предназначенного для обработки заготовок из металла, предполагает, что, увидев его маркировку, любой специалист сразу сможет сказать, какой металлорежущий станок перед ним находится. Такая маркировка содержит в себе буквенные и цифровые символы, которые обозначают отдельные характеристики устройства.

          Первая цифра — это группа, к которой принадлежит металлорежущий станок, вторая — разновидность устройства, его тип, третья (а в некоторых случаях и четвертая) — основной типоразмер агрегата.

          Расшифровка маркировки металлорежущих станков

          Расшифровка маркировки металлорежущих станков

          После цифр, перечисленных в маркировке модели, могут стоять буквы, по которым определяется, обладает ли модель металлорежущего станка особыми характеристиками. К таким характеристикам устройства может относиться уровень его точности или указание на модификацию. Часто в обозначении станка букву можно встретить уже после первой цифры: это свидетельствует о том, что перед вами модернизированная модель, в типовую конструкцию которой были внесены какие-либо изменения.

          В качестве примера, можно расшифровать маркировку станка 6М13П. Цифры в данном обозначении свидетельствуют о том, что перед нами фрезерный станок («6») первого типа («1»), который относится к 3-му типоразмеру («3») и позволяет выполнять обработку с повышенной точностью (буква «П»). Литера «М», присутствующая в маркировке данного устройства, свидетельствует о том, что оно прошло модернизацию.

          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

          Токарный станок с ЧПУ

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

          1. ручные модели, все операции на которых осуществляются в ручном режиме;
          2. 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);
          3. автоматические, для работы которых необходимо только задать параметры обработки, все остальные операции они выполняют самостоятельно, в соответствии с заданной программой;
          4. металлорежущие агрегаты с ЧПУ (всеми процессами на таких станках управляет специальная программа, которая содержит закодированную систему числовых значений);
          5. 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

          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

          Устройство токарно-винторезного станка

          Конструкция станков

          Все станки, относящиеся к категории металлообрабатывающих, имеют много общих черт в своей конструкции. По сути, устройство и технические характеристики таких агрегатов должны обеспечивать правильность выполнения технологических движений двух типов:

          • движение подачи, которое совершает приспособление для резки или сама заготовка;
          • движение, посредством которого осуществляется резка.

          Для выполнения этих движений, а также для обеспечения стабильности функционирования всех остальных элементов оборудования для металлообработки его конструкция включает в себя следующие рабочие органы:

          Классификация металлорежущих станков

          Металлорежущий станок служит для обтачивания заготовок до заданных технологическим регламентом размеров и форм поверхности. Обработка осуществляется резцовым или абразивным инструментом.

          Все металлообрабатывающее оборудование классифицируется по определенным признакам, зависящим от рода технологического процесса, режущего инструмента, компоновки станка.

          Классификация станков по металлу

          Пример классификации станков в зависимости от типа обработки

          Общая классификация

          Оборудование для обработки металла подразделяются на 11 групп:

          1. Токарные станки по металлу. Обрабатывают внешние и внутренние поверхности вращения. Их объединяет одно: вращение детали вокруг своей оси.
          2. Сверлильные станки. В эту группу входят и расточные станки. Используются для прохода сквозных и глухих отверстий. Их объединяет вращение рабочего инструмента с одновременной его подачей. В горизонтально-расточных механизмах подача происходит благодаря перемещению рабочего стола с закрепленной деталью.
          3. Шлифовальные станки. У всех подобных станков в качестве рабочего инструмента выступает абразивный шлифовальный круг.
          4. Полировальные и доводочные станки. Общий признак — использование абразивных кругов, полировальных пастообразных материалов.
          5. Зубообрабатывающие станки. Предназначены для нарезки зубьев шестерен и колес. Сюда же входят и шлифовальные станки.
          6. Фрезерные станки. В этой группе рабочим инструментом выступает многолезвийная фреза.
          7. Строгальные станки. У этих станков рабочим ходом является возвратно-поступательное перемещение резца или заготовки.
          8. Разрезные станки. Служат для деления на части способом разрезания металлического профиля (уголок, швеллер, пруток и т. д.).
          9. Протяжные станки. Рабочим инструментом служат специальные многолезвийные протяжки.
          10. Резьбообрабатывающие станки. Сюда входит оборудование, специально предназначенное для нарезания резьбы. К этой группе не относятся токарные станки.
          11. Вспомогательные и разные станки. Относятся к отдельной группе, выполняют различные вспомогательные операции.

          Классификация по типам

          Оборудование одного типа может иметь разную компоновку. Фрезерный станок может называться горизонтальным или вертикальным — по расположению оси шпинделя. Различаются кинематические схемы передачи перемещений, системы управления, параметры точности резания.

          Однотипные станки со схожей компоновкой, кинематикой, но имеющие различные размеры, объединятся в размерный ряд. Например, зубофрезерные станки делятся на 12 типоразмеров в зависимости от изготавливаемых деталей (от 80 мм до 12000 мм). Каждый типоразмер станка, предназначенный для определенной обработки деталей, называется моделью. Каждая модель имеет свои обозначения: сочетание цифр и букв, указывающие на группу станка, предельные размеры заготовки, отличие от базовой модели.

          Классификация по универсальности

          Обрабатывающие механизмы одной и той же группы могут выполнять различные задачи:

          • Универсальные обрабатывают изделия широкой номенклатуры. Размеры заготовок могут быть различными. Способны выполнять любые технологические операции, предусмотренные для данной группы.
          • Специализированные изготавливают однотипные детали (детали корпусов, валы, сходные по форме, но отличающиеся размерами).
          • Специальные выполняют операции с одной деталью различных размеров.

          Классификация по степени точности

          Степень точности обработки на данном станке указывается буквой, входящей в его обозначение:

          • Н — нормальная точность;
          • П — повышенная точность;
          • В — высокая точность;
          • А — особо высокая точность;
          • С — особо точные мастер-станки.

          Пример: 16К20П — станок токарный, имеющий повышенную точность.

          Классификация по степени автоматизации

          Обрабатывающее оборудование делится на автоматы и полуавтоматы. Рабочий цикл у автоматов полностью автономный. В полуавтоматах загрузку заготовок и снятие обработанных изделий проводит оператор. Он же выполняет запуск очередного цикла обработки.

          Комплексная автоматизация крупносерийного изготовления металлопродукции подразумевает установку автоматических технологических линий из отдельных станков-автоматов. Выпуск продукции небольшими партиями осуществляется гибкими производственными модулями.

          Станки, производящие продукцию под управлением ЧПУ, обозначаются буквой Ц (цикл) или Ф. Цифры обозначают особенность системы управления:

          • Ф1 — цифровая индикация и предварительный выбор координат;
          • Ф2 — позиционная система управления;
          • Ф3 — контурная система управления;
          • Ф4 — универсальная система управления.

          Например, ассортимент токарных станков по металлу с ЧПУ от компании СтанкоМашКомплекс можно посмотреть по указанной ссылке.

          Классификация по массе

          В зависимости от массы изготавливаемых деталей станки делятся на:

          • легкие, весом до 1000 кг;
          • средние, весом до 10000 кг;
          • тяжелые, весом от 10000 кг, которые, в свою очередь, подразделяются на крупные (16000—30000 кг) и собственно тяжелые (до 100000 кг);
          • особо тяжелые — свыше 100000 кг.

          Нумерация станков

          Идентификация любого металлообрабатывающего станка основана на присвоении ему буквенно-цифрового шифра.

          Цифры говорят, к какой группе относится станок (токарной, фрезерной и т. д.), указывают на тип и условный размер оборудования. Расшифровав нумерацию, можно узнать высоту центров, предельные размеры заготовок или диаметры сверления обрабатываемых деталей.

          Обрабатывающие станки одного размера, но с разными характеристиками обозначаются буквой, введенной между первой и второй цифрой. Например, токарные станки моделей 162 и 1К62 различаются максимальной скоростью вращения. У первого она 600 об/мин, у второго — 2000 об/мин.

          Различие модификаций станков одной и той же модели можно определить по букве в конце номера. Если нумерация базовой модели горизонтально-фрезерного станка — 6Н82, то упрощенная модификация этого станка — 6Н82Г.

          Встречается нумерация, когда четвертая цифра определяет усовершенствованный вариант станка того же типоразмера. Так, горизонтально-расточной станок модели 262 имеет современную модификацию, обозначаемую 2620.

          Присвоение металлообрабатывающим станкам буквенно-цифровых индексов позволяет с легкостью найти соответствующее оборудование по специальным каталогам. Также индексация дает возможность быстрого поиска необходимых запасных частей.

          Токарные станки: классификация, назначение

          Современные токарные станки – незаменимое оборудование для выполнения токарных работ с металлическими заготовками.

          По принятой классификации ЭНИМС, металлорежущее оборудование делится на 9 групп. Токарные станки относятся к первой группе, которая состоит из следующих типов:

          • автоматы и полуавтоматы (специализированные, одно-. многошпиндельные)
          • револьверные модели
          • токарные и лобовые агрегаты
          • многорезцовые станки
          • специализированные
          • карусельные

          токарный станок 16В20
          Токарный станок 16В20

          Автоматы (полуавтоматы) представляют собой токарные установки, которые используют для решения сложных технологических работ в серийном производстве. Станки данной группы обладают широкими возможностями и высокой производительностью.

          Револьверные станки оснащены револьверными головками, в которые устанавливаются рабочие инструменты. Таким образом, станки позволяют обрабатывать поверхности заготовки различными инструментами.

          Лобовые станки позволяют обрабатывать заготовки малой длины и большого диаметра (до 4 м). Основные операции, выполняемые на станках: вытачивание деталей конической и цилиндрической формы, обтачивание наружной поверхности, нарезание бороздок и другие.

          Многорезцовые станки используют для обработки ступенчатых валов, дисков, зубчатых колес. Процесс обработки осуществляется несколькими резцами одновременно. Станки простой конструкции, но достаточно высокими техническими показателями.

          Специализированное оборудование представляет собой категорию станков, которые используют для обработки заготовок одного вида, но разных размеров. К ним относят зубо- и резьбообрабатывающие агрегаты, машины для обработки труб, муфт.

          Карусельные станки предназначены для работы с заготовками большого диаметра, но малой длины. На станках выполняют обработку торцов, операции точения, растачивания.

          Расширить возможности станка можно при дополнительном оснащении необходимыми приспособлениями.

          Токарное оборудование позволяет выполнять следующие операции:

          токарный станок 16В20
          выполняемые операции

          • 1 обработка отверстий
          • 2 растачивание внутренних поверхностей
          • 3 подрезание торца
          • 4 нарезание резьбы
          • 5 обтачивание
          • 6 обработка фасонных поверхностей
          • 7 отрезка

          Каждый станок токарной группы обладает степенью точности обработки в зависимости от его технических характеристик. Выделяют пять степеней точности: особую, высокую, нормальную, особо высокую и повышенную.

          В зависимости от массы токарные агрегаты делятся на легкие, средние и тяжелые модели.

          голоса
          Рейтинг статьи
          Читайте так же:
          Как подсоединить выключатель двухклавишный с тремя проводами
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector