Виды станков: какие бывают разновидности, виды и классификация промышленных станков по типам (таблица)

Основные узлы и механизмы металлорежущих станков

Рассмотрим основные узлы и механизмы металлорежущих станков на примере токарного станка. Общий вид токарного станка показан на рисунке 7.

Рисунок 7 – Общий вид станка

Основные узлы станка показаны на рисунке 8.

Рисунок 8 – Основные узлы станка

Станина станка чаще всего изготавливается из чугуна, является основой для навесного оборудования, показана на рисунке 9.

Рисунок 9 – Станина станка

Требуемое взаимное расположение узлов станка и возможность относительного перемещения инструмента и заготовки обеспечивают направляющие (рисунок 10).

Рисунок 10 – Регулировочные элементы с продольным (а) и поперечным (б) клином, с поджимной (в) и накладной пригоняемой (г) планкой

По назначению и конструктивному исполнению направляющие можно классифицировать по следующим признакам:

  • по виду движения: направляющие главного движения (например, стол-станина продольно-строгального станка); направляющие движения подачи; направляющие перестановки сопряжённых и вспомогательных деталей и узлов, неподвижных в процессе обработки;
  • по траектории движения: направляющие прямолинейного и кругового движения;
  • по направлению траектории перемещения узла в пространстве: горизонтальные, вертикальные и наклонные;
  • по геометрической форме: призматические, плоские, цилиндрические, конические (только для кругового движения) и их сочетания.

Наибольшее распространение в станках получили направляющие скольжения и качения. Направляющие скольжения (рисунок 11) обычно изготовляют из серого чугуна. Чугун используется в тех случаях, когда направляющие выполняются как одно целое со станиной или подвижным узлом.

Рисунок 11 – Основные формы поперечных сечений направляющих скольжения: а – плоская; б – призматическая; в – в форме ласточкина хвоста; г – цилиндрическая

По виду трения скольжения различают следующие направляющие:

  • гидростатические – направляющие главного движения и подачи; в этих направляющих смазочный слой создаётся подачей масла под высоким давлением в специальные карманы необходимых размеров;
  • со смешанной смазкой – большинство направляющих движения подачи;
  • с граничной смазкой – направляющие подачи, работающие при очень малых скоростях скольжения;
  • с воздушной смазкой – аэростатические.

В станках широко применяют направляющие качения с использованием в них шариков и роликов как промежуточных тел качения. Достоинством направляющих качения является малое трение, независящее от скорости движения. Направляющие качения обеспечивают высокую точность перемещений, равномерность медленных движений, они более долговечны, чем направляющие скольжения. Подобно направляющим скольжения направляющие качения могут быть замкнутыми и незамкнутыми.

Передняя бабка, чаще всего называется шпиндельная бабка (рисунок 12), так как основным узлом ее является шпиндель (рисунок 13). В шпинделе фиксируются патроны, различные оправки в которые устанавливаются и закрепляются обрабатываемые детали. Кроме того, здесь же расположены коробка скоростей, шкив и подшипники.

Рисунок 12 – Передняя бабка

Шпиндель – это вал металлорежущего станка передающий вращение закреплённому в нём инструменту или обрабатываемой заготовке.

Конструктивная форма шпинделя зависит от способа крепления на нём зажимных приспособления или инструмента, посадок элементов привода и типов применяемых опор. Шпиндели изготавливают пустотелыми для прохода прутка, а так же для уменьшения его массы.

В качестве опор шпинделей станков применяют подшипники качения и скольжения. Так как от шпинделей требуется высокая точность, то подшипники качения должны быть высоких классов точности. В передней опоре применяют более точные подшипники, чем в задней.

Рисунок 13 – Шпиндель

Задняя бабка состоит из нижней плиты и держателя пиноли. В заднюю бабку может устанавливаться инструмент или приспособление (рисунок 14). Чаще всего заднюю бабку используют при обработке длинных деталей, поджимая конусом торец детали. Направляющие, по которым перемещается задняя бабка должны быть чистыми и смазанными.

Рисунок 14 – Задняя бабка

Суппорт – узел станка, в который устанавливается режущий инструмент и который позволяет перемещать его в продольном, поперечном и наклонном направлении. Каретка обеспечивает продольное движение по салазкам, верхняя часть суппорта обеспечивает поперечное движение. В верхней части суппорта устанавливаются резцедержатели (рисунок 15).

Рисунок 15 – Суппорт станка

Фартук. Для обеспечения продольного и поперечного движения суппорта разработаны передачи, расположенные в фартуке (рисунок 16). С помощью этих передач осуществляется преобразование вращательного движения ходового винта в поступательное движение суппорта.

Рисунок 16 – Фартук станка: 1 – маховик ручной подачи, 2 – ходовой валик, 3 – кнопка включения механической подачи от ходового валика, 4 – зубчатое колесо, 5 – реечная шестерня, 6 – зубчатое колесо, 7 – зубчатая рейка, 8 – зубчатое колесо, 9 – червяк, 10 – разьемная гайка, 11 – ходовой винт, 12 – рукоятка включения механической подачи от ходового винта при нарезании резьбы, 13 – рукоятка включения механической подачи

Все узлы и механизмы оборудования должны содержаться в исправном состоянии, то есть все трущиеся детали должны быть чистыми и смазаны соотвествующей смазкой. Это задача службы эксплуатации оборудования, но и обслуживающий персонал также должен следить за состоянием оборудования, например следить за своевременной заменой фильтров, смазочно-охлаждающей жидкости, и даже в зависимости от наработанных моточасов следить за своемременной заменой масла в гидросистеме станка.

Классификация металлорежущих станков

Металлорежущий станок – машина для обработки резанием металлических и др. материалов, полуфабрикатов или заготовок с целью получения из них изделий путём снятия стружки металлорежущим инструментом.

Все металлорежущие станки классифицируются по определенным признакам, зависящим от рода технологического процесса, режущего инструмента, компоновки станка.

Металлорежущие станки подразделяются на 9 групп (рисунок 1).

Рисунок 1 – Классификация станков по методу обработки

Каждая группа станков делится на типы. Так например, токарные станки бывают специализированные, одношпиндельные, многошпиндельные, револьверные, лобовые, многорезцовые, карусельные и т.д.

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 и точностью обработки (рисунок 2).

Рисунок 2 – Основные виды фрезерных станков

При этом, например, если рассматривать операцию зубофрезерную, то для этой операции можно выбрать станки 5-й группы, но это будет зубофрезерный станок, а фрезерные станки расположены в 6-й группе. То есть четкого разграничения между группами нет, тем более появляются новые станки, реализирующие ранее неиспользуемые методы обработки.

Согласно стандартов, оборудование имеет основные размеры, характерные для станков каждого типа. Так, например, для токарных и круглошлифовальных станков это наибольший диаметр обрабатываемой заготовки (рисунок 3), для фрезерных станков — длина и ширина стола, на который устанавливаются заготовки или приспособления, для поперечно- строгальных станков — наибольший ход ползуна с резцом.

Рисунок 3 – Наибольший диаметр заготовки для токарных станков

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. На рисунке 4 показан пример обозначения токарного станка с ЧПУ (числовое программное управление).

Рисунок 4 – Обозначение токарного станка с ЧПУ

Первая цифра означает группу станка, вторая – его тип, третья цифра или третья и четвертая цифры отражают основной размер станка. Например, модель 16К20Ф3 означает: токарно-винторезный станок с наибольшим диаметром обрабатываемой заготовки 400 мм. Буква между второй и третьей цифрами означает определенную модернизацию основной базовой модели станка.

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). Пример ГПМ приведен на рисунке 5.

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.

Станки с ЧПУ постепенно вытесняют другие установки, благодаря высокой точности обработки, повышенной производительности и соответственно сравнительно быстрой окупаемости.

Рисунок 5 – Пример гибкого производственного модуля

Кроме того, металлорежущие станки делятся по степени универсальности, по степени автоматизации и классу точности. Классификация станков представлена на рисунке 6.

Рисунок 6 – Классификация станков

Принципы работы оборудования

Для изменения частоты вращения от ведущего звена к ведомому применяют ременные, зубчатые и червячные передачи. Отношение частоты вращения ведомого nвд к частоте вращения ведущего nвщ звена называется передаточным отношением.

Цепная передача, как и ременная, применяется для передачи вращения между валами, удаленными друг от друга. Эти передачи используются в металлорежущих станках и транспортерах (рисунок 17).

Рисунок 17 – Общий вид ременной и цепной передачи: а) ременная; б) цепная

Зубчатая передача – механизм, который с помощью зубчатого зацепления передает и преобразует движение (без проскальзывания) с изменением угловых скоростей и моментов (рисунок 18).

Про другие станки:  Токарно-карусельные станки 1541 в Балашихе - Биржа оборудования ProСтанки

Рисунок 18 – Зубчатая передача

Червячная передача состоит из червяка и червячного колеса (рисунок 19). Передаточные отношения червячной передачи рассчитываются по формуле:

Виды станков: какие бывают разновидности, виды и классификация промышленных станков по типам (таблица)

где Zч– число заходов червяка; Zч.к– число зубьев червячного колеса.

Рисунок 19 – Червячная передача

Преимуществами червячной передачи являются компактность, бесшумность, плавность хода, возможность большого редуцирования, к недостаткам передач относится малый КПД (коэффициент полезного действия).

Передачи поступательного движения.

Эти передачи служат для преобразования вращательного движения в прямолинейное поступательное движение рабочего органа. В станках применяют реечные передачи, винтовые пары (скольжения и качения), кулисные, кулачковые механизмы и др.

Реечная передача служит для преобразования вращательного движения реечного колеса в поступательное перемещение рейки и наоборот. Реечная передача может быть выполнена с прямозубым и косозубым зацеплением колеса с рейкой.

Реечные передачи используют в металлорежущих станках, например, в токарных, для осуществления движения продольной подачи суппорта с резцом относительно обрабатываемой заготовки (рисунок 20).

Рисунок 20 – Реечная передача в станке

Винтовая передача применяется в тех случаях, когда нужно получить движение с малыми скоростями. Вращение сообщается винту, гайка и связанные с нею стол или салазки перемещаются прямолинейно- поступательно (рисунок 21).

Рисунок 21 – Винтовая передача

Кривошипно-кулисные механизмы (сокращённо – кулисные механизмы) с возвращающейся кулисой применяются в долбёжных станках, а с касающейся кулисой – в поперечно-строгальных станках. Кулисные механизмы обеспечивают большую скорость при обратном холостом ходе и плавность движения.

Перемещения исполнительных механизмов оборудования показываются в кинематических схемах. Рассмотрим кинематическую схему токарного станка 1К62, которая показана на рисунке 22.

Рисунок 22 – Кинематическая схема станка

Кинематическая цепь привода главного движения.

Эта цепь обеспечивает передачу вращения от электродвигателя M1 шпинделю VI с возможностью включения разных частот его вращения. Шпиндель станка может иметь правое и левое направление вращения. При правом направлении вращения шпинделя муфта МФ1 будет включена влево.

Передняя бабка условно разделена на несколько частей (см. кинематическую схему, рисунок 22):

  1. Фрикционный (входной) вал – фрикционный вал состоит из: двойной фрикционной муфты МФ1 с неподвижным двойным блоком (z=51, z=56), шестерни (z=50) и неподвижного блока реверса (z=24, z=36);
  2. Коробка скоростей – вал II с подвижным двойным блоком (Б1), вал III с подвижным тройным блоком (Б2);
  3. Перебор – вал IV с подвижными двойными блоками (Б3, Б4, Б5);
  4. Узел тормоза – ленточный тормоз на валу III;
  5. Шпиндель – с подвижным двойным блоком (Б5) включающем перебор и шестерней z=60 для передачи вращения на привод подач;
  6. Узел привода подач:
    • Звено увеличения шага резьбы – блок Б6, обеспечивает увеличение выходной скорости по отношению к скорости шпинделя;
    • Механизм реверса 2-х скоростной – блок Б7 служит для изменения направления движения суппорта.

Привод подач включает в себя следующие цепи и узлы (рисунок 23):

  1. Звено увеличения шага резьбы – двойной блок Б6 в шпиндельной бабке, обеспечивает увеличение выходной частоты вращения по отношению к частоте вращения шпинделя в соотношении: 1:2, 1:8, 1:32;
  2. Механизм реверса 2-х скоростной – тройной блок Б7 в шпиндельной бабке, служит для изменение направления движения суппорта при одном и том же направлении вращении шпинделя. Осуществляется подкючением промежуточной шестерни – трензеля;
  3. Гитара сменных колес – включает сменные шестерни K, L, M, N. Служит для сравнительно редкой перенастройки чисел оборотов;
  4. Коробка подач – коробка подач получает движение от шпиндельной бабки через гитару и задаёт различные скорости вращения ходового вала и ходового винта;
  5. Механизм подач фартука – преобразует вращение ходового вала или ходового винта в поступательное движение суппорта продольное или поперечное.

Рисунок 23 – Привод подач станка

Продольное перемещение суппорта осуществляется следующим образом (рисунок 24):

  • от шпинделя через передачу 60/60, далее через реверс с колесами 42/42 или 28/56 либо 35/28×28/35 и через гитару сменных колес 42/95×95/50 вращается вал IX коробки подач;
  • подключив муфту, колесо МФ2 начинает вращать конус шестерен 26, 28, 32, 36, 40, 44, 48 и от него накидное колесо 36;
  • далее через передачу и включенную муфту МФ3 вращается двойной блок z=18 – z=28, осуществляющий отношения 18/45 и 28/35, затем через двойной блок 15/48 и 35/28 и через передачу 28/56 вращается ходовой вал, по которому вместе с фартуком перемещается колесо z=27;
  • далее движение передается через передаточные отношения колес фартука 27/20×20/28×4/20×40/37×14/66 на реечное колесо z=10 (модуль зацепления m=3 мм). Колесо 10, находясь в зацеплении с рейкой, прикрепленной к станине, катится по ней и перемещает фартук с суппортом;
  • включением муфт МФ8 или МФ9 колесо z=14 вращается вправо или влево, меняя направление движения суппорта.

Рисунок 24 – Перемещения суппорта: 1 – рукоятка перемещения поперечных салазок; 2 – каретка продольного перемещения; 3 – винт механизма продольного перемещения; 4 – каретка поперечного перемещения; 5 – фиксирующий винт верхней каретки;

Общее уравнение кинематической цепи продольных подач определяется исходя из расчетного периода одного оборота шпинделя.

До червячной передачи фартука кинематическая цепь не отличается от предыдущей цепи. Далее через колеса 40/37 или 40/45×45/37 включением муфт МФ10 или МФ11 и через передачи 40/61×61/20 вращается винт поперечной подачи суппорта. Шаг резьбы винта 5 мм, резьба левая. Уравнение кинематической цепи аналогичное, как и для продольных подач.

Величины подач в 2 раза меньше соответствующих величин продольных и составляют от 0,035 до 2,08 мм/об.

Ручное продольное перемещение суппорта. Маховиком на валу XIX через передачу вращается реечное колесо z=10. За один оборот маховика суппорт переместится на заданную величину.

Шпиндель установлен на двух опорах качения (рисунок 25). Передняя опора представляет собой регулируемый двухрядный роликовый подшипник с внутренним коническим кольцом. Подшипник регулируют затягиванием гайки (стопора), которая нажимает на внутреннее кольцо подшипника.

Кольцо при этом надвигается на коническую шейку шпинделя и разжимается; таким образом уменьшается зазор между кольцами и роликами, образовавшийся в результате износа. Задняя опора шпинделя состоит из двух радиально-упорных подшипников, которые регулируют только при текущем осмотре станка.

Рисунок 25 – Крепление шпинделя

В конструкции токарного станка 1К62 для установки шпинделя предусмотрены специальные подшипники, благодаря чему обеспечиваются требуемая жесткость и высокая точность обработки заготовок. По ГОСТу 8 токарный станок 1К62 относится к классу точности П.

Передний конец шпинделя выполнен по ГОСТ 12593 (Концы шпинделей фланцевые под поворотную шайбу и фланцы зажимных устройств) (DIN 55027, ИСО 702-3) под поворотную шайбу, с центрирующим коротким конусом 1:4 (7°7′30″).

Конструкция задней бабки токарного станка позволяет осуществлять поперечное ее смещение, благодаря чему на станке может осуществляться обработка пологих конусов (рисунок 26). Есть возможность соединения задней бабки с нижней частью суппорта с помощью специального замка, что иногда требуется при сверлении задней балкой и использовании механического перемещения балки от суппорта.

Рисунок 26 – Обработка конусов с помощью смещения задней бабки Продольное перемещение каретки станка 1К62Б может быть

ограничено специальным упором, устанавливаемым на передней полке станины. Таким образом, при установленном упоре, скорость движения суппорта не может превышать 250 мм/мин.

Требования к оборудованию и критерии их качества

Надёжность является одной из основных характеристик качества металлорежущих станков и станочных систем, так же, как и многих других машин и технических устройств.

Надёжность характеризует свойство данного изделия сохранять требуемые показатели качества в течение всего периода эксплуатации.

Для оборудования особое значение имеет обеспечение его технологической надёжности, которая непосредственно связана с качеством в первую очередь с точностью, выпускаемой продукции. Поэтому надёжность станков следует рассматривать как надёжность машины, когда оцениваются все виды отказов, и как надёжность компонента технологической системы, когда учитываются лишь те отказы, которые связаны с качеством выпускаемой продукции.

Основными источниками отказов станка и станочных комплексов являются собственно станок (его механика и гидросистемы), электрические – электронные системы и система управления ЧПУ. Для механических узлов по сравнению с электротехническими и электронными устройствами характерно меньшее число отказов, но большая продолжительность устранения их последствий.

Период эксплуатации станка связан в основном с экономическими факторами, которые обусловливают предельное состояние объекта. Эксплуатация включает работу объекта (основной период), а также периоды простоев транспортирования, хранения, ремонта и технического обслуживания, переналадки, монтажа.

Предельное состояние – состояние объекта, при котором его дальнейшее применение по назначению недопустимо или нецелесообразно.

Продолжительность эксплуатации станков связана как с их моральным (появление более эффективных моделей), так и с физическим (возрастание затрат на их эксплуатацию и ремонт) изнашиванием. Для современных станков средних размеров это обычно 8…10 лет эксплуатации и для более сложных и тяжёлых станков 15…20 лет и выше. Конкретный срок службы до снятия с эксплуатации для каждого станка устанавливают на основании экономических расчётов.

Критерии работоспособности являются условиями, которые должны соблюдаться при конструировании и эксплуатации, чтобы детали, узлы и станок в целом выполняли своё назначение.

К таким критериям относится:

  • начальная точность;
  • жёсткость;
  • виброустойчивость;
  • прочность;
  • износостойкость;
  • теплостойкость.

На рисунке 27 даны определения данных критериев.

Рисунок 27 – Определения критериев качества оборудования

Начальная точность зависит от правильного назначения допусков в чертежах и соблюдения их в процессе изготовления.

Начальная точность станка в целом характеризуется исходными геометрическими и кинематическими погрешностями.

Жёсткость является способностью системы сопротивляться упругому деформированию (изменению размеров) под действием нагрузки.

Жёсткость зависит от:

  • размеров деталей;
  • их формы;
  • расположения опор и т.д.
Про другие станки:  Как предотвратить раздражение после бритья - MUEHLE Россия

Однако больше всего снижают жёсткость контактные деформации, возникающие в станках, то есть в поверхностных слоях соприкасающихся деталей.

Виброустойчивость – свойство станка противодействовать возникновению или усилению колебаний (вибраций). Колебания могут передаваться на станок из вне или возникать непосредственно в станке.

В станке источниками колебаний могут быть:

  • процесс резания;
  • неуравновешенность быстро вращающихся деталей;
  • тихоходные соединения со скольжением и т.д.;
  • электрические двигатели.

Прочность – способность деталей сопротивляться их разрушению (поломкам), а также возникновению остаточных деформаций под действием сил. Прочность зависит от:

  • материала детали;
  • термообработки;
  • характера нагрузки (постоянная или циклическая).

Обычно рассматривают две категории прочности:

  • статическую;
  • динамическую.

На статическую прочность рассчитывают детали, находящиеся под действием постоянных или медленно меняющихся нагрузок, например, болты, шпонки, кронштейны, медленно вращающиеся валы и зубчатые колеса и т.п.

Рассмотрим более подробно основные требования к оборудованию (рисунок 28).

Рисунок 28 – Требования к машинам и критерий их качества

Технологичность – изготовление изделия при минимальных затратах труда, времени и средств при полном соответствии своему назначению. Технологичность деталей обеспечивается: формой их простейших поверхностей (цилиндрической, конической и др.), удобной для обработки механическими и физическими методами; применением материалов, пригодных для безотходной обработки (давлением, литьём, сваркой и т.п.), и ресурсосберегающей технологии; стандартной системой допусков и посадок и другими средствами, и методами.

Экономичность – минимальная стоимость производства и эксплуатации. Экономичность деталей и узлов достигается оптимизацией их формы и размеров из условия минимума материалоёмкости, энергоёмкости и трудоёмкости производства, за счёт максимального коэффициента полезного действия в эксплуатации при высокой надёжности; высокой специализацией производства и т.д. При оценке экономичности учитывают затраты на проектирование, изготовление, эксплуатацию и ремонт.

Работоспособность – состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции. Работоспособность деталей и машин определяется как свойство выполнять свои функции с заданными показателями.

Надёжность – свойство объекта сохранять во времени способность к выполнению заданных функций (ГОСТ 002).

Производительность – объём работы (продукции, информации), выполняемой в единицу времени.

Мощность – скорость преобразования энергии.

Коэффициент полезного действия – доля дошедшей до потребителя энергии (мощности).

Габариты – предельные размеры.

Материалоёмкость – количество конструкционного материала машины, обычно отнесённого к единице мощности.

Энергоёмкость – расход топлива или электричества отнесённый к объёму работы (пройдённому расстоянию, произведённой продукции).

Точность – способность максимально соответствовать заданному положению (скорости и т.п.).

Плавность хода – минимальные ускорения при работе машины. Условия нормальной работы деталей и машин. Успешная работа деталей и машин заключается в обеспечении работоспособности и надёжности.

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.

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).

Какие бывают станки?

Станки – сложные агрегаты, используются для придания устройству формы, высверливания необходимых отверстий. Без них не обойтись в машиностроении, промышленности, на мелких производственных предприятиях. Устройства могут быть стационарные и мобильные.

Номер

Группа станка

Классификация по типу

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Токарный

Автомат и полуавтомат

Револьверный

Сверлильно-отрезной

Карусельный

Винторезный

Многорезцовый

Для модельных заготовок

Другой токарный

Одношпиндельный

Многошпиндельный

2

Сверлильный, расточный

С вертикальным расположением сверла

Одношпиндельный полуавтомат

Многошпиндельный полуавтомат

Координатно-расточный с одной стойкой

Радиально-сверлильный

С горизонтальной расточкой

Алмазно-расточный

С горизонтальным расположением сверла

Другой сверлильный

3

Шлифовально-полировочный

Круглошлифовальный

Внутришлифовальный

Обдирочно-шлифовальный

Специализированный

Заточный

Полировальный с квадратной или круглой станиной

Полировальный, притирочный

Другой с абразивным инструментом

4

Комбинированный

Универсальный

Полуавтомат

Автомат

Электрохимический

Электроискровой

Электроэрозионный, ультразвуковой

Анодно-механический

5

Для обработки резьбы и зубьев

Зубострогальный для цилиндрических колес

Для резьбы на зубьях конических колес

Зубофрезерные для шпицевых валиков и цилиндрических колес

Зубофрезерные для червячных колес

Для обработки торцов зубьев

Резьбофрезерные

Зубоотделочные

Для шлифовки зубьев и резьбы

Другой резьбо- и зубоотделочный

6

Фрезерные

С вертикальной фрезой

Непрерывного действия

Копировальный и гравировальный

Вертикальный бесконсольный

Продольный

Универсальный широкого спектра

Горизонтальный консольный

Другой фрезерный

7

Строгальный, долбежный, протяжный

Продольный с одной стойкой

Продольный с двумя стойками

Поперечно-строгальный

Долбежный

Горизонтальный протяжный

Вертикальный протяжный

Другой строгальный

8

Разрезной

Отрезной с рабочим органом:

Правильно-отрезной

Пила

токарный резец

отрезной круг

фрикционный блок

ленточная

дисковая

ножовочная

9

Другой

Для обработки труб и муфт

Пилонасекательный

Правильно- и бесцентровообдирочный

Для тестирования инструментов

Делительный агрегат

Балансировочный

Таблица 1. Типы станков

Металлообрабатывающие станки

Выбор станка по металлу всегда основывается на особенностях его будущего применения. Именно от этого зависят его рабочие характеристики (мощность, электрические параметры, перечень доступных функций, точность, габаритные размеры).

Особое внимание стоит уделить следующим факторам:

  • Функционал. Стоит заранее продумать перечень технологических операций, которые потребуются для выполнения производственных задач.
  • Уровень автоматизации. Чем он выше, тем дороже будет стоит оборудование. Но с повышением уровня автоматизации увеличивается и точность выполняемых операций, их сложность и скорость.
  • Инструментальное оснащение станка. Важно принимать во внимание минимальные и максимальные размеры обрабатываемых заготовок, величину перемещения по осям, предельная величина диаметра над суппортом и станиной, скорость вращения шпинделя.
  • Программное обеспечение. При покупке металлообрабатывающего станка с ЧПУ принципиально важным становится способность оборудования работать в комплексе с другими устройствами, его совместимость с технологиями CAD/CAM.
  • Компания-изготовитель. При выборе любой техники важно, чтобы производителем оказывалось полноценное гарантийное и сервисное обслуживание, в ходе эксплуатации не возникало проблем с поставкой комплектующих или расходных материалов.

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.

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.

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.
Про другие станки:  Первый запуск станка с чпу. Пошаговая инструкция.

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.

Станки по дереву

Современные производители предлагают богатый выбор деревообрабатывающих станков. Выпускаются установки общего назначения, специальные модели для производства однотипных деталей или специализированные устройства для определенных видов обработки древесины.

Чтобы после покупки оборудование полностью соответствовало вашим ожиданиям, предлагаем воспользоваться следующими советами.

  • Оптимальная мощность зависит от особенностей работы и перечня операций, которые будут выполняться на выбранном станке. Бытовыми принято считать модели мощностью до 3 кВт/ч, подключаемые к сети 220 В, промышленными — установки большей производительности, которые отличаются также большей глубиной пропила, шириной строгания, более широким набором функций.
  • Станина должна быть тяжёлой и жёсткой (идеальным материалом для ее изготовления станет чугун).
  • Желательно наличие патрона на передней бабке или возможность его установки. В дальнейшем это позволит обрабатывать заготовки, которые закреплены только за один конец.
  • Возможность установки на задней бабке сверлильного патрона, который существенно облегчит задачу по заточке глухих отверстий.
  • Наличие регулятора оборотов шпинделя — удобная функция, которая поможет повысить качество выполнения многих технологических операций.
  • Универсальные модели оснащаются пильным диском, сверлом, фрезой, строгальным валом с 3 или 4 ножами.

Вне зависимости от вида выбранного токарного станка, его параметров и технических характеристик, особое внимание стоит уделить качеству его сборки, использованию производителем материалов, способных выдерживать запланированные нагрузки. Универсальные многофункциональные модификации всегда становятся оптимальным решением: при помощи такого станка появляется возможность решить практически любую задачу по обработке металла или дерева.Показать цены на токарные станки

Станки с чпу

Числовое программное управление позволяет добиться высокой точности обработки заготовок и повышенной производительности. Автоматизация всех процессов существенно облегчает процесс эксплуатации оборудования.

Управление рабочими процессами производится одним из трех способов:

  • контурно (станок работает непрерывно в соответствии с заложенными пользователем параметрами);
  • по прямоугольному контуру (актуальны при необходимости обработки деталей ступенчатой формы, поперечная и продольная передача в них переключается в автоматическом режиме);
  • позиционно (в этом случае предусматривается, что механизм изначально будет расположен в заданной начальной точке, только после этого начинается обработка).

В работе станков с ЧПУ используются самонастраивающиеся, замкнутые или разомкнутые системы. Они отличаются между собой принципом приёма информации, считывающим и измеряющим механизмом.

Показать цены на станки с ЧПУ

Токарно-фрезерные обрабатывающие центры

Центр представляет собой многофункциональное устройство с электронным программируемым оборудованием и сложной кинематикой.

Предлагаются модели с вертикальным или горизонтальным вращением шпинделя.

В первом случае есть возможность обработки заготовок с высокими массогабаритными параметрами. Такие обрабатывающие центры оснащаются внешней системой охлаждения, благодаря чему производительность станка существенно увеличивается за счёт повышения скорости вращения деталей.

Большинство моделей с вертикальным вращением шпинделя имеют функцию автоматической смены режущих инструментов. При горизонтальном расположении центры часто оснащаются наклонно-поворотными или поворотными столами. Для смены инструментов используются механизмы ленточного типа.

Подобные обрабатывающие центры отличаются наличием системы гашения вибрационных воздействий, возможность использования в работе до 120 инструментов, благодаря гусеничной системе крепления.

Показать цены на токарно-фрезерные обрабатывающие центры

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.

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.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 оценок, среднее: 4,00 из 5)
Загрузка...

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Войти