Металлобрабатывающие и металлорежущие станки с ЧПУ: оценки, виды и классификации оборудования для металлообработки — ремонт и модернизация инструментов по токарной обработке

Что такое промышленный станок?

Промышленный станок – агрегат для обработки металлов, камня, дерева, стекла и других производственных материалов. Главными элементами станины выступают шлифовальный круг, сверло, режущие устройства. Оборудование задействуют на предприятиях и в цехах как отдельную единицу либо как часть автоматизированной линии.

Автоматические

Вся процедура происходит в постоянном режиме. Работник только производит первичный запуск, а затем следит за правильностью выполнения цикла. Есть возможность принудительной остановки при возникновении ошибки.

Виды фрезерных станков

Консольные агрегаты оснащаются рабочим столом в виде консоли и горизонтально или вертикально расположенным шпинделем. Стол двигается в продольном, поперечном и вертикальном направлении относительно вала шпинделя. Возможности таких станков ограничены: могут изготавливать детали сравнительно небольшого веса и размера.

Универсальные станки отличаются оснасткой в виде поворотного стола, а широкоуниверсальные – поворотной шпиндельной головкой. Функционал таких машин расширенный.

Бесконсольные станки имеют жесткое основание для установки заготовки, стол двигается в поперечно-продольном направлении, а шпиндель совершает вертикальные перемещения. Предназначаются для обработки крупногабаритных деталей с солидной массой.

Продольно-фрезерные станки оснащаются столом, совершающим продольные перемещения. Шпиндель двигается поперечно и вертикально, поворачивается под заданным углом.

Установки карусельного и барабанного типа непрерывного действия имеют один или несколько вертикальных шпинделей, поочередно обрабатывающие поступающие детали.

Копировально-фрезерные станки выполняют контурную и фрезеровальную обработку по образцу.

Шпоночно-фрезерным агрегатам характерны возвратно-поступательные перемещения стола и планетарные движения шпинделя.

Гайконарезные станки

Для изготовления изделий с точной резьбой на линиях серийного производства используются гайконарезные автоматы и полуавтоматы с прямыми или изогнутыми хвостовиками. Агрегаты могут быть одно- и многошпиндельными.

Долбежные, строгальные и протяжные

Этот класс один из немногих, в котором используется однонаправленное движение – горизонтальное или вертикальное. Сперва производится обработка металла на токарном станке или иных агрегатах, а только затем приступают к протяжке. Задача – получить поверхность с определенной шероховатостью или канавки. Очень важно вовремя убирать стружку.

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.

Зубообрабатывающие машины

Станки для нарезки и отделки цилиндрических зубьев колес в зависимости от вида рабочего инструмента бывают:

• зубофрезерные;
• зубошлифовальные;
• зубопротяжные;
• зубострогальные и пр.

Агрегаты справляются с функциями нарезки зубьев, чистовой и отделочной обработкой цилиндрических и конических колес с прямыми, косыми и криволинейными зубьями, шевронных, червячных колес, зубчатых реек.

Методы нарезки:

Копирование – фреза имеет идентичные зубьям детали впадины и продвигается вдоль впадин колеса, оставляя отпечаток. После работы над отдельной впадиной деталь разворачивают на окружной шаг и приступают к следующей. Неудобство такого способа обработки в том, что для каждого колеса нужна отдельная фреза, а замена отнимает время. Однако работать с таким агрегатом просто.

Информация: метод копирования выгоден при единичном производстве или ремонте. Для серийного используют зубодолбежные установки.

Обкатка – распространенный способ с высокой производительностью и точностью нарезаемых колес. Один инструмент обрабатывает различные по числу зубьев заготовки. Режущие кромки инструмента последовательно располагаются в зубьях колес и прокатываются, сцепленные друг с другом. При методе обкатки чаще всего используются червячные фрезы.

Помимо основных способов обработки зубчатых колес, существуют другие методы с высокой производительностью:

• долбление всех впадин детали сразу фрезой с аналогичными впадинами на режущей кромке;
• протяжка всех зубьев;
• прокатка способом холодной или горячей обработки;
• волочение или накатка без снятия верхнего слоя материала;
• прессование зубьев (подходит для синтетических изделий).

Классификация

• Металлообрабатывающие станки классифицируют по различным признакам, в зависимости от вида обработки, применяемого режущего инструмента и компоновки. Все серийно выпускаемые станки разделены на девять групп, в каждой группе предусмотрены девять типов.
• Станки одного и того же типа могут отличаться компоновкой (например, фрезерные универсальные, горизонтальные, вертикальные), кинематикой, т.е. совокупностью звеньев, передающих движение, конструкцией, системой управления, размерами, точностью обработки и др.

Классификация агрегатов по группам

Основное деление массива металлорежущих станков происходит по технологическому способу обработки, способу перемещения механизмов и виду применяемого инструмента.

Различают 10 групп станков:

• Первая группа – токарные агрегаты. Они составляют порядка 30% станочного парка. Используются для обработки точением деталей вращения. Движением резания для группы является вращение заготовки.
• Вторая – сверлильные и расточные агрегаты. Их доля составляет 20%, используются для обработки отверстий различными способами. Вращение инструмента и его подача при неподвижной детали являются главными движениями резания. У расточных аппаратов добавляется ход стола с деталью.
• Третья – шлифовальные, полировальные, заточные и доводочные аппараты. Составляют 20% от общего числа подобного оборудования. Работают абразивным инструментом. В полировальных и доводочных агрегатах применяется абразивная паста и порошок, шлифовальные ленты и бруски.
• Четвертая – аппараты для физико-химической обработки и комбинированные. К этой группе относятся, например, агрегат для электроэрозионной обработки.
• Пятая группа – зубообрабатывающие и резьбообрабатывающие аппараты. Составляют 6% всего парка. Используются для нарезания разных видов зубчатых колес и резьбы. Они выполняют черновые и финишные операции.
• Шестая – фрезерные аппараты. Насчитывают 15% от общего числа оборудования. Рабочим инструментом являются многолезвийные фрезы разных конструкций.
• Седьмая группа – строгальные, протяжные, долбежные станки. На их долю приходится 4% станков. Имеют прямолинейное рабочее движение стола. У долбежных станков главное движение – возвратно-поступательное перемещение резца. Протяжные станки используются для обработки отверстий и пазов с помощью многолезвийного инструмента – протяжки.
• Восьмая – разрезные станки. Служат для разрезания заготовок типа круга, уголков, прутков.
• Девятая группа – разные станки. В эту группу входят станки для балансировки, правки и других операций.
• Десятая – резервная. Многоцелевые станки вроде оборудования с ЧПУ и обрабатывающих центров позволяют реализовывать ряд способов механообработки. В соответствии с видом выполняемой операции включаются в одну из станочных групп.

Классификация по массе

Промышленные металлорежущие машины разделяются по массе. Выделяют:

1. Легкие — конструкции весят до 1000 кг.
2. Средние — масса начинается от 1 тонны, заканчивается 10 тоннами.
3. Крупные — масса от 16 до 30 тонн.
4. Тяжелые — масса от 30 до 100 тонн.
5. Сверхтяжелые — конструкции весят более 100 тонн.

Обозначения указываются в техническом паспорте.

Классификация по степени автоматизации

По степени автоматизации выделяют такие типы металлорежущих станков:

1. Модели с ручным управлением. Рабочему нужно убирать, подготавливать заготовки, настраивать все подвижные элементы самостоятельно, координировать рабочий процесс.
2. Полуавтоматические машины. Рабочему требуется менять детали самостоятельно, включать, выключать подвижные механизмы.
3. Автоматы — агрегаты, которые выполняют обработку заготовок самостоятельно. Используются при серийном производстве.
4. Оборудование с ЧПУ. Оператор задает требуемый алгоритм через программу. Подвижные механизмы работают самостоятельно, подбирают оптимальные режимы, загружают, выгружают детали.

Станки с ЧПУ постепенно вытесняют другие установки, благодаря высокой точности обработки, повышенной производительности.

Классификация по типу управления

Постепенно уровень автоматизации на предприятиях повышается, станков с механическим управлением становится все меньше. Разделить машины по типу управления можно так:

• ручное;
• полуавтомат;
• автомат;
• ЧПУ – числовое программное управление;
• компьютерное.

Последние способы контроля обеспечивают высокую точность настройки при обработке с минимальной погрешностью. Важный плюс – отсутствует необходимость в постоянном наблюдении за процессом производства – оператор вносит параметры перед запуском.

Классификация по универсальности

Отдельное разделение металлорежущих станков — по их универсальности. Выделяется две группы:

1. Установки узконаправленного профиля. Используются для выполнения одной определенной технологической операции.
2. Универсальные агрегаты. Представляют собой крупногабаритные конструкции, которые предназначены для выполнения различных технологических операций.

Для более качественного выполнения технологических операций лучше купить несколько станков узконаправленного профиля.

Классификация станков по возможному материалу обработки

Технические характеристики промышленных установок рознятся в зависимости от обрабатываемого материала. Чаще всего станочное оборудование требуется для работы с металлом и деревом. Для древесины можно использовать менее мощное оборудование, но с более точными настройками операций.

Классификация станков по массе.

Станки подразделяют на:

• легкие — до 1 т;
• средние — до 10 т;
• тяжелые — свыше 10 т. Тяжелые станки делят на крупные — от 16 до 30 т, собственно тяжелые — от 30 до 100 т;
• особо тяжелые — свыше 100 т;

С увеличением числа деталей в партии общие затраты на переналадку снижаются, но при этом увеличиваются затраты на хранение деталей, которые не сразу идут в дальнейшую работу, например, на сборку, а создают незавершенное производство.

Точность зависит главным образом от точности изготовления соединений базовых деталей и от качества сборки станка.

Классификация станков по степени автоматизации.

Выделяют станки-автоматы и полуавтоматы. Автоматом называют станок, в котором после наладки все движения, необходимые для выполнения цикла обработки, в том числе загрузка заготовок и выгрузка готовых деталей, осуществляется автоматически, т.е. выполняется механизмами станка без участия оператора.

Цикл работы полуавтомата выполняется также автоматически, за исключением загрузки-выгрузки, которые производит оператор, он же осуществляет пуск полуавтомата после загрузки каждой заготовки.

С целью комплексной автоматизации для крупносерийного и массового производства создают автоматические линии и комплексы, объединяющие различные автоматы, а для мелкосерийного производства — гибкие производственные модули (ГПМ).

Автоматизация мелкосерийного производства деталей достигается созданием станков с программным управлением (цикловым), в обозначение моделей вводится буква Ц (или числовым буква Ф). Цифра после буквы Ф обозначает особенность системы управления:

• Ф1 — станок с цифровой индикацией (с показом чисел, отражающих, например, положение подвижного органа станка) и предварительным набором координат;
• Ф2 — станок с позиционной или прямоугольной системой;
• Ф3 — станок с контурной системой;
• Ф4 — станок с универсальной системой для позиционной и контурной обработки, например, модель 1Б732Ф3 — токарный станок с контурной системой ЧПУ.

Классификация станков по типам.

Станки одного и того же типа могут отличаться компоновкой (например, фрезерные универсальные, горизонтальные, вертикальные), кинематикой, т.е. совокупностью звеньев, передающих движение, конструкцией, системой управления, размерами, точностью обработки и др.

Стандартами установлены основные размеры, характеризующие станки каждого типа. Для токарных и круглошлифовальных станков это наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, для фрезерных станков — длина и ширина стола, на который устанавливаются заготовки или приспособления, для поперечно-строгальных станков — наибольший ход ползуна с резцом.

Группа однотипных станков, имеющих сходную компоновку, кинематику и конструкцию, но разные основные размеры, составляет размерный ряд. Так, по стандарту, для зубофрезерных станков общего назначения предусмотрено 12 типоразмеров с диаметром устанавливаемого изделия от 80 мм до 12,5 м.

Конструкция станка каждого типоразмера, спроектированная для заданных условий обработки, называется моделью. Каждой модели присваивается свой шифр — номер, состоящий из нескольких цифр и букв. Первая цифра означает группу станка, вторая — его тип, третья цифра или третья и четвертая цифры отражают основной размер станка.

Комбинированные станки

Они же – универсальные. Из основное назначение – токарная металлообработка, но дополнительные устройства позволяют одновременно производить и сверление, и распиловку листов, и шлифование, иные махинации в зависимости от цели.

Часто соединены бывают только две задачи. Например, гибка и разрезание. Такую аппаратуру часто ставят либо на мелкосерийном производстве, либо используют в частных хозяйствах. Их минус в малом классе точности. Многозадачность выгодна, когда нет возможности приобрести несколько различных приборов, а поток изготовляемых деталей мал. Или производство индивидуальное, не серийное.

Конструкция станков

Почти все оборудование, которое используется для работы с металлическими деталями, похоже по конструкции. Выделяется две больших группы по движению рабочих частей:

1. Подача оснастки к заготовке.
2. Подача детали к режущим частям установки.

Существуют элементы, которые характерны для любых металлорежущих машин:

1. Система управления.
2. Станина, на которой закрепляются другие детали.
3. Рабочий стол.
4. Электродвигатель с возможностью установки оснастки, закрепления заготовок.

Остальные элементы могут изменяться зависимо от типа оборудования.

Маркировка станков

Краткие обозначения, состоящие из букв и цифр, указывают на разные технические характеристики, предназначение, производителя агрегатов. Маркировки делятся на две группы:

1. Маркировка машин серийного производства. Первая цифра указывает на группу, вторая на тип. Буква, идущая после первых двух цифр, указывает на модернизацию конструкции. Далее обозначается эксплуатационный параметр двумя цифрами. После него указывается тип ЧПУ одной буквой с цифрой. Последняя буква с цифрой обозначают вычислительное устройство ЧПУ.
2. Маркировка специализированных установок. Первые две буквы обозначают сокращенное название производителя. После него указывается основной эксплуатационный параметр тремя цифрами. Далее обозначается модификация буквой. Последние буква с цифрой указывают на вычислительное устройство ЧПУ.

После таких маркировок могут добавлять отдельные обозначения, которые указывают на технические характеристики. Более точную расшифровку можно найти в таблицах, присутствующих в интернете.

Нумерация станков

В СССР была принята единая система условных обозначений станков, основанная на присвоении каждой модели станка шифра (номера). Нумерация металлорежущих станков, разработанная Экспериментальным научно-исследовательским институтом металлорежущих станков (ЭНИМС), построена по девятичной системе.

Все станки делятся на 9 групп, каждая группа подразделяется на 9 типов и каждый тип — 9 10 типоразмеров. Номер, присваиваемый каждой модели станка, может состоять из трех или четырех цифр и букв, причем буквы могут стоять после первой цифры или в конце номера, например: 612, 1616, 6Н82, 2620, 6Н12ПБ.

Первая цифра номера показывает группу, к которой относится данный станок. Вторая цифра указывает тип станка в данной группе. Третья или третья и четвертая цифры совместно указывают условный размер станка.

Общая классификация

Классификация металлорежущих станков осуществляется по разным факторам. Это разделения по весу, габаритам, типу, классу точности, степени автоматизации, универсальности. О каждой их групп нужно поговорить более подробно.

Оценка металлообрабатывающих станков с чпу

Возникновение пульта управления привело к качественному прорыву в металлообработке. В первую очередь повысилась производительность и снизилось количество погрешностей. Точность процедуры теперь увеличилась до максимально возможного уровня.

Предварительно на специальном компьютерном обеспечении производится проектирование детали. Программа должна иметь возможность сохранить файл в формате, который воспринимается техникой. Затем данные с компьютера переносятся на устройство. Происходит программирование. Пульт управления сам создает программу движения исходя из чертежа.

Работа происходит максимально быстро и точно, без вмешательства человека. В любой момент можно перепрограммировать агрегат.

Приобрести изделия с ЧПУ можно в компании «Сармат». Фирма предлагает доставку, установку и наладку.

Полуавтоматические

Цикличность прерывается, поскольку оператор обязан каждый раз заново запускать аппаратуру, устанавливать заготовку, а также снимать с конвейера изделие. Но сам процесс (разрезание, штамповка и пр.) происходит автоматически, то есть без применения физической силы работника.

Понятие металлорежущего станка

Дадим определение термина «металлорежущий станок»:

Металлорежущий станок – технологическая машина, которая предназначена для обработки металлических заготовок посредством снятия материала механическим способом (резания), в результате чего обеспечивается заданная форма и размеры заготовки.

Процесс обработки на станках осуществляется с помощью движений формообразования, в которых участвуют инструмент и заготовка. Движения формообразования могут быть движениями резания и движениями подачи. Эти движения в процессе резания образуют на заготовке заданные поверхности.

В основном, этот процесс обработки производится посредством снятия стружки с помощью режущего инструмента (лезвийного или абразивного). Однако существуют особые методы обработки: электрохимические, электрофизические, поверхностным пластическим деформированием, оптическим лазерным лучом, а также операции по измерению или контролю обрабатываемых деталей, а также с их сборкой.

Для лучшего понимания вопроса дадим определения терминам «заготовка» и «деталь»:

Заготовка – это предмет труда, из которого путем изменения размеров, формы и свойств поверхности изготавливают деталь.

Деталь – это продукт труда (изделие), который предназначен для использования на предприятии в основном или вспомогательном производстве.

Преимущества и недостатки

У металлорежущего оборудование есть ряд сильных, слабых сторон. Преимущества:

1. Автоматизация рабочего процесса при наличии ЧПУ.
2. Высокая точность обработки металла.
3. Высокая производительность.
4. Надежность, долговечность.

Недостатки:

1. Необходимость установки системы охлаждения.
2. Трудности починки.
3. Наличие опыта в настройке ЧПУ.

Важно внимательно следить за рабочим процессом, чтобы снизить риск получения травмы, браковки детали.

Принципы выбора

При выборе металлорежущего станка нужно учитывать некоторые факторы:

1. Систему управления.
2. Габариты, вес установки.
3. Возможность выполнять одну или несколько технологических операций.

Притирочные агрегаты

Металлорежущие притирочные машины применяются для тонкой доводки и притирки – поверхность детали обрабатывается до идеального состояния с помощью мелкозернистой абразивной смеси, которая снимает тонкий слой металла или другого материала. Используются:

• алмазная пыль;
• наждак;
• электрокорунд.

Порошок наносится на плоские или круглые притиры из чугуна, низкосортной стали, свинца, меди, дерева и удерживается керосином или скипидаром, смешанным со специальной смазкой или пастой (окись алюминия, хрома, венская известь).

Важно: доводка детали происходит на медленной скорости с постоянным изменением направления.

Станки оснащаются регулируемыми и нерегулируемыми притирами. Для первых характерна разрезная рубашка, внутренний конус и устройство для изменения диаметра доводочного элемента.

Производители и стоимость

Среди производителей металлорежущих станков выделяют:

1. Калибр — Россия.
2. Энергомаш — Россия.
3. Jet — Россия.

Цена зависит от типа, размера, производительности, наличия дополнительных функций, системы управления. Стоимость стандартного промышленного металлорежущего оборудования начинается от 500 000 рублей.

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.

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.

Разрезные

Несмотря на видимую простоту цели, – разделить одну заготовку на две части – в этом направлении металлообработки применяются все новые технологии. Основное направление развития метода движется в сторону ускорения процесса и улучшению качества среза. Поскольку часто разрез получается шероховатый, грубый, по причине воздействия высоких температур, то применяют различного типа охлаждение. Высокоэффективная резка – плазменная, водная, лазерная, абразивная.

Но на некоторых производствах используются металлообрабатывающие станки, не прошедшие модернизацию. Они работают на основе давления. Это классические ножницы по листовому металлу или штамповка, основанная на лезвиях из инструментальной стали и пресса.

Расточные агрегаты

Станки предназначаются для работы по металлу, без них не обойтись в серийном и единичном производстве. На этих машинах можно:

• сверлить;
• растачивать;
• зенкеровать;
• нарезать резьбу;
• обтачивать и фрезеровать цилиндрические поверхности;
• подрезать торцы.

Необходимый для операции инструмент крепится на борштангу в отверстии шпинделя, расположение которого может быть горизонтальным или вертикальным.

Горизонтальный расточный станок.

Вертикальный расточный станок.

Координатно-расточные станки выполняют сходные действия, различие состоит в возможности сделать предварительную разметку.

Алмазно-расточные агрегаты отличаются высокой точностью, и при растачивании погрешность не превышает 3–5 мкм.

Резьбо- и зубообрабатывающие машины

Зубья наносятся на шестернях и на зубчатых колесах. Резьба – на внутренней стороне крепежного инструмента (гайки, шайбы) и деталях для последующего соединения, на внешней поверхности у цилиндрических прутков. Таким образом изготавливаются саморезы и болты.

Особенность работы в том, что следует верно установить параметры:

• шаг, то есть расстояние от одного гребня до соседнего;
• глубину впадин;
• диаметр отверстия перед нанесением резьбы.

Вторая важная характеристика – требуется 3 или 4 подхода – от чернового до финишного. Поэтому применяется несколько метчиков (или иных приборов). Ремонт металлообрабатывающих станков заключается часто в замене режущих элементов, так как лезвия быстро ломаются или приходят в негодность.

Резьбообрабатывающие и резьбонакатные

Это пятая группа промышленных станков, которые используются в машиностроении для нарезки резьбы. К ним относятся резьбофрезерные, гайконарезные, резьбо- и червячно-шлифовальные машины.

Способы нарезки в зависимости от рабочего инструмента:

• внутренняя резьба – применяются резцы, гребенчатые фрезы, метчики;
• наружная резьба – гребенчатые и дисковые фрезы, резцы, винторезные и круглые плашки;
• многозаходные винты и червяки – вихревые головки в условиях массового производства.

Информация: резьбонакатные агрегаты используют способ нарезки резьбы без снятия стружки с заготовки. Деталь сдавливается между плоскими или круглыми рабочими элементами и на ней отпечатывается нужная форма.

В станках с круглыми плашками изделие размещается между подвижной и неподвижной плашками. Затем двигающийся элемент подводится к заготовке, прижимает ее и накатывает резьбу несколькими оборотами детали.

Сверлильные и расточные установки

Суть процесса заключается в двух разнонаправленных движениях – вращательное у инструмента и поступательное у заготовки. С помощью подобных установок можно сделать:

• глухие и сквозные отверстия различного диаметра;
• зенкерование;
• шлифовальную (финишную) металлообработку полости;
• нарезание внутренней резьбы и пр.

Наладка металлообрабатывающего станка этого типа заключается в выборе инструмента в соответствии с задачей и материалом, а также в подборе скорости вращения. Используются резцы, метчики, сверла, зенкеры, развертки и др.

Модели между собой различают по расположению заготовки в пространстве (горизонтальные и вертикальные), по количеству шпинделей (одношпиндельные и многошпиндельные) и по прочим параметрам.

Сверлильные станки

Эти установки не менее популярны среди мастеров и на производстве, чем токарные. Их используют для создания сквозных и глухих отверстий заготовок и сверлильных работ по листовому металлу.

Примечание: преимущества агрегатов перед дрелью – высокая точность и возможность просверливать отверстия большого диаметра.

Вертикально-сверлильные станки распространены и часто используются при работе со сравнительно небольшими деталями. Принцип действия устройства заключается в подвижности заготовки относительно рабочего органа.

Основные узлы вертикально-сверлильного станка: 1 — станина в виде колонны; 2 — двигатель; 3 — сверлильная головка; 4 — рычаги переключения коробок скоростей и подач; 5 — ручная подача; 6 — лимб контроля глубины обработки; 7 — шпиндель; 8 — шланг для подачи СОЖ; 9 — столешница; 10 — рукоятка подъема столешницы; 11 — основа; 12 — короб электроустановки.

Настольные одношпиндельные станки применяют в приборостроении для изготовления маленьких отверстий. Аналогичные многошпиндельные машины значительно повышают производительность.

Сверлильно-долбежные станки способны выполнять несколько операций, работать фрезой, но эти опции отличаются ограниченными возможностями.

Для сверления больших отверстий используются радиально-сверлильные агрегаты, при обработке которыми заготовка остается неподвижной, а шпиндель перемещается.

Примечание: крупногабаритные радиально-сверлильные станки переносятся подъемным краном непосредственно к самой детали. Другие модификации оснащаются тележками и при работе фиксируются башмаками.

Таблица фигур металлорежущих станков

Токарные станки

Агрегаты первой группы составляют 30 % станочного парка промышленных предприятий. Их используют практически при всех операциях по обточке металлических и других изделий, имеющих форму вращаемых тел:

• корректировка заготовок;
• нарезка резьбы;
• проточка пазов;
• резка металлов;
• обработка торцов деталей.

Токарные станки незаменимы при изготовлении болтов, втулок, шайб, осей и других деталей конической или цилиндрической формы. Сырая заготовка крепится фиксирующим патроном шпинделя:

• с проходным отверстием;
• самоцентрирующийся;
• с независимым перемещением кулачков;
• со штоком.

Чем мощнее конструкция шпинделя и привода станка, тем выше производительность токарного оборудования при резьбе по деталям и тем большая заготовка на нем обрабатывается.

Схема обычного токарно-резцового станка с основными узлами: 1 – шпиндельная бабка; 2 – суппорт для закрепления режущего элемента; 3 – задняя бабка; 4 – станина; 5, 9 – тумбы-подставки; 6 – фартук; 7 – ходовой винт; 8 – ходовой валик; 10 – коробка подач вращательных движений от шпинделя к суппорту; 11 – гитара сменных шестерен; 12 – пусковое устройство и двигатель; 13 – коробка скоростей; 14 – шпиндель.

Производители предлагают разные типы токарных станков крупногабаритных размеров для предприятий, мини-машины по металлу, удобные для частного пользования.

Уровни автоматизации

Ручные установки уступают место оборудованию с ЧПУ. Эта система автоматизации представляет собой несколько связанных между собой элементов:

1. Пульт управления.
2. Монитор для задачи алгоритмов, контроля рабочего процесса.
3. Датчики, определяющие положение заготовки на рабочем столе, передвижение оснастки.
4. Шаговые двигатели, которые управляются компьютером.

У оператора должен быть практический опыт настройки, ремонта подобных систем.

Фрезерное оборудование

Заготовка крепко закреплена. Движение происходит за счет перемещения инструмента и стола. Различаются по направлению поверхности – в одной плоскости или в нескольких, под углом.

Сейчас очень распространены устройства с ЧПУ, так как они значительно ускоряют передвижение рабочей зоны и шпинделя без допуска ошибок в связи с человеческим фактором.

Фрезерные станки

Группа состоит из машин с режущим многолезвийным инструментом – фрезой, которая вращательными движениями обрабатывает поступательно движущуюся заготовку плоского или фасонного типа.

Широкий спектр выполняемых работ обеспечивается разнообразием фрез:

• цилиндрические (а) – для обработки поверхностей;
• дисковые (б) – для изготовления пазов;
• концевые (в) – для обработки уступов, пазов, фасонных деталей;
• торцевые (г) – для торцовки уступов, пазов, поверхностей;
• фасонные (д) – для изготовления фасонных поверхностей.

Стрелки на рисунке указывают направление движения фрез и заготовок при резке.

Хонинговальные установки

Группа шлифовально-притирочных агрегатов для обработки наружных поверхностей деталей цилиндрической формы. Это втулки, валики, пальцы и др. Для резки в шпинделе закрепляется хонинговальная головка с абразивными брусками.

Стандартно выпускают станки с горизонтальным, вертикальным и наклонным расположением одного или нескольких шпинделей.

Шлифовальные и заточные

Этой группой станков проводится наружная и внутренняя обработка заготовок в форме тел вращения, шлифовка резьбы, зубьев колес, разрезаются детали, затачиваются инструменты. Исходя из типа шлифовки и обрабатываемой поверхности, станки бывают:

• круглошлифовальные;
• внутришлифовальные;
• бесцентрово-шлифовальные;
• плоскошлифовальные;
• специальные.

Примечание: главный рабочий инструмент в шлифовальных станках – абразивный круг или брусок, который снимает с поверхности тонкий слой металла.

Шлифовальные станки различают по видам подачи:

• движение детали вместе со столом и перемещение шлифовального круга – круглошлифовальный станок;
• вращение заготовки или шлифовального круга и перемещение бабки шлифовального круга – внутришлифовальный станок;
• движение стола и периодическое поперечное перемещение бабки с вертикальным сдвигом абразивного круга – плоскошлифовальный станок.

Шлифовальные, полировальные, доводочные устройства

Все перечисленные выше разновидности применяются при финишной обработке металла, то есть уже после основных операций по созданию формы. Итоговая металлообработка имеет две основные цели:

• Повышение точности размеров детали. Можно срезать слой толщиной меньше 1 мкм.
• Снятие шероховатостей и иных изъянов с поверхности.

Обычно шлифование происходит вручную, то есть небольшим ручным аппаратом, однако, есть настольные металлообрабатывающие станки для особо крупных элементов.

Рабочий инструмент – диск, покрытый мелкими абразивными частицами. В зависимости от их фракции, происходит более щадящая или грубая металлообработка. Но сама поверхность насадки не обязательно имеет круглую форму. Часто она выпукла или остра. А иногда имеет причудливую конфигурацию, например, при шлифовании резьбы.

Полировальный прибор требуется в случаях, когда даже мельчайшая шероховатость, делающая сталь матовой, недопустима. Их применяют для придания зеркальной гладкости.

Чтобы в процессе работы не могли произойти температурные деформации после нагрева детали, используются специальные пасты. Они также могут иметь внутри абразивные вещества мелкой фракции.

Активное использование абразива привело к возникновению оборудования для пескоструйной обработки металла. Обычный песок и мощная струя воздуха под давлением могут привести к точному и быстрому прорезыванию стали.

Эксплуатация

Чтобы безопасно эксплуатировать металлорежущий станок, нужно соблюдать правила безопасности, учитывать некоторые особенности:

1. Работать используя защитную экипировку, очки, наушники, перчатки.
2. Проверять целостность оснастки (сверл, фрез, резцов, абразива) перед запуском установки.
3. Охлаждать рабочую зону. Для этого может использоваться вода или масло.
4. Очищать конструкцию от металлической стружки после проведения работ.
5. Смазывать подвижные элементы минимум 2 раза в месяц.

https://www.youtube.com/watch?v=SNAKlrlLhR8

Нельзя работать на машинах, которые издают посторонние шумы, с отсутствующими креплениями, оголенными проводами.

Металлорежущие станки объединяют в себя различные установок, которые используются для обработки металла. Они разделяются по разным факторам, имеют определенную маркировку. Научившись читать цифры с буквами, указанными на корпусе оборудования, можно узнавать много информации без прочтения описания или технического паспорта.