Специализированные станки. Классификация металлорежущих станков – все об оборудовании для обработки металла. Видео: Общие сведения о металлорежущих станках

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: 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:

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

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 ;
оборудование для выполнения технологических операций расточки и сверления: много- и одношпиндельные, полуавтоматы, 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 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.

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.

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.

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

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

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

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.

Одним из признаков классификации станков служит степень их универсальности. Она характеризует разнообразие деталей и операций, для которых пригоден станок. Чем больше это разнообразие, тем шире технологические возможности станка.

С этой точки зрения все станки разделяются на 4 группы:

Станки общего назначения (широко-универсальные) - токарно-винторезные, вертикально- и горизонтально-фрезерные, вертикально- и радиально-сверлильные, круглошлифовальные и т.п.

Станки общего назначения с повышенной производительностью - токарно-револьверные, токарные автоматы и полуавтоматы, продольно- и карусельно-фрезерные, бесцентро-шлифовальные и др. (менее универсальны, имеют меньший диапазон частот вращения и подач).
Станки определенного назначения (специализированные) - зуборезные, зубофрезерные, токарно-копировальные и т.п. (для операций одного наименования, определенного типа деталей).

Станки специальные - для выполнения только какой-либо одной операции в одном технологическом процессе. Специальные станки разделяются на два вида: обыкновенные специальные и агрегатные.

Наиболее широко агрегатирование применяют для станков сверлильной и расточной групп.

В некоторых случаях специальный станок создают посредством модернизации какого-либо станка другой группы, тогда их называют специализированными. Например, превращает токарный в копировально-фрезерный (для обработки пера лопатки ГТД) и т.п.

В ЭНИМСе была разработана современная классификация металлорежущих станков. В качестве определяющих параметров классификации приняты подетальная и целевая специализация, а также степень автоматизации оборудования.

При описании подетальной специализации систем признано целесообразным использовать вышеизложенную терминологию. По степени автоматизации станки делятся на автоматические, автоматизированные и неавтоматизированные.

Кроме того станки делятся еще на одноцелевые и многоцелевые (этот термин появился вместе со станками с ЧПУ).

Следующим классификационным признаком является точность станков:
Н - станки нормальной точности - 16К20.
П - станки повышенной точности, которая обеспечивается повышением качества изготовления и сборки станков нормальной точности - 16К40П, 53А30П.
В - станки высокой точности (специальная конструкция отдельных узлов и высокие требования к изготовлению, сборке и регулированию станка) - 3У10В.
А - станки особо высокой точности (более высокие требования к изготовлению, чем в классе В) - 16Б16А, 3У10А.
С - станки особо точные - мастер-станки (предназначены для изготовления деталей к станкам классов А и В) - 2421С - координатно-расточные.
Станки классов В, А, С эксплуатируются в помещениях с постоянной температурой и влажностью.

Технологические процессы разрабатывают как при проектировании новых цехов и заводов, так и для действующих цехов. В первом случае ориентируются на станки новейших моделей. Во втором - разрабатывают ТП с учетом имеющегося оборудования.
При выборе оборудования необходимо руководствоваться следующим:

Технологическое назначение станков - соответствие конкретной операции.
Габаритами станка, его мощностью и диапазоном режимов его работы.
Точностью станка и требуемой точностью изготовления детали.
Объемом выпуска изделий - производительностью станка.
Стоимостью оборудования.

Более полно изложена номенклатура показателей качества станков в ГОСТ 4.93-83.

Металлорежущие станки в зависимости от вида обработки , делят на девять групп, а каждую группу - на десять типов (подгрупп), характеризующих назначение станков, их компоновку, степень автоматизации или вид применяемого инструмента. Группа 4 предназначена для электроэрозионных, ультразвуковых и других станков.

Обозначение модели станка состоит из сочетания трех или четырех цифр и букв. Первая цифра означает номер группы, вторая номер подгруппы (тип станка), а последние одна или две цифры - наиболее характерные технологические параметры станка.

Например:

1Е116 означает токарно-револьверный одношпиндельный автомат с наибольшим диаметром обрабатываемого прутка 16 мм;
2Н125 означает вертикально-сверлильный станок с наибольшим условным диаметром сверления 25 мм.

Буква, стоящая после первой цифры, указывает на различное исполнение и модернизацию основной базовой модели станка. Буква в конце цифровой части означает модификацию базовой модели, класс точности станка или его особенности.

Принята следующая индексация моделей станков с программным управлением:
Ц - с цикловым управлением;
Ф1 - с цифровой индексацией положения, а также с предварительным набором координат;
Ф2 - с позиционной системой ЧПУ,
ФЗ - с контурной системой ЧПУ; Ф4 - с комбинированной системой ЧПУ.
Например:

16Д20П - токарно-винторезный станок повышенной точности;
6Р13К-1 - вертикально-фрезерный консольный станок с копировальным устройством;
1Г340ПЦ - токарно-револьверный станок с горизонтальной головкой, повышенной точности, с цикловым программным управлением;
2Р135Ф2 - вертикально-сверлильный станок с револьверной головкой, крестовым столом и с позиционной системой числового программного управления;
16К20ФЗ - токарный станок с контурной системой числового программного управления;
2202ВМФ4 - многоцелевой (сверлильно-фрезерно-расточный) горизонтальный станок высокой точности с инструментальным магазином и с комбинированной системой ЧПУ (буква М означает, что станок имеет магазин с инструментами).

Специальные и специализированные станки обозначают буквенным индексом (из одной или двух букв), присвоенным каждому заводу, с номером модели станка. Например, мод. МШ-245 - рейкошлифовальный полуавтомат повышенной точности Московского завода шлифовальных станков.

В данной категории оборудования представленны: , . Старение древесины производиться обработкой щетками различных заготовок из дерева. Станки предназначены для обработки деревянной доски, вагонки, паркетной доски, оконных рам для того чтобы выделить структуру древесины.

Специализированные станки чаще всего используются на мебельном производстве. С их помощью можно выделить структуру древесины для производства паркета, вагонки, деревянной доски или оконных рам. Аппараты данной категории также позволяют производить качественную металлообработку медных, стальных и алюминиевых профилей.

Специализированный станок подойдет для обработки любых материалов, изготовленных на основе древесины. Более того, его можно использовать и для работы с некоторыми видами пластмасс.

Существует несколько видов специализированных станков:

Оборудование для старения древесины. Принцип действия устройств данного типа достаточно прост - искусственное старение массива происходит в результате обработки его поверхности абразивными щетками. Зависимо от модели, станок может комплектоваться 1-4 рабочими головками для тонкой/грубой обработки изделий.
Лазерно-копировальная техника. Лазерный 3D-сканер используется для получения объемных моделей за счет сканирования прототипа лазерным лучом. Причем прототип может быть изготовлен из разных материалов, включая дерево, металл, пластилин, глину, гипс и пенопласт. Техника данного типа может использоваться для создания копий изделий ручной работы или деталей предметов интерьера, разработанных по индивидуальному эскизу. Лазерно-копировальные установки работают за счет считывания информации, поступающей от отраженного лазерного луча. Полученный код позволяет создать объемную модель, точную копию оригинала.
Аппараты для вырезки дефектов и оптимизации обычно используются на столярных лесопильных производствах. Специализированные станки предназначены для поперечной распиловки, торцовки и выборки дефектов, оказавшихся на линиях сращивания. Такие установки характеризуются массой преимуществ, основными из которых можно назвать высокую производительность, доступную стоимость и современный дизайн. Усовершенствованная конструкция прижима специализированного станка предупреждает образование сколов на заготовке.

Специализированные станки от «НЕВАСТАНКОМАШ»

Компания «НЕВАСТАНКОМАШ» предлагает специализированные станки в широком ассортименте. У нас представлено высококачественное деревообрабатывающее оборудование от лучших мировых производителей.

Покупайте специализированные станки в «НЕВАСТАНКОМАШ» для эффективной модернизации своего производства.

13
- R2/300 - Станок для старения древесины (GRIGGIO, Италия)(Ширина и высота обработки,300 мм)
- Остальные 13
1

Металлорежущим станком (или более общо - станком) называют технологическую машину, на которой путем снятия стружки с заготовки получают деталь с заданными размерами, формой, взаимным расположением и шероховатостью поверхностей. На станках обрабатывают заготовки не только из металла, но и из других материалов, поэтому термин «металлорежущие станки» устаревает и становится условным. Заготовкой называют предмет труда, из которого изменением формы, размеров и свойств поверхности изготовляют деталь. Последняя представляет собой продукт труда - изделие, предназначенное для реализации (в основном производстве) или собственных нужд предприятия (во вспомогательном производстве).

Станки могут быть классифицированы по разным признакам, основные из которых рассмотрены ниже.

По степени универсальности различают универсальные, специализированные и специальные станки.

Универсальные станки (или станки общего назначения) используют для обработки деталей широкой номенклатуры, ограниченной лишь предельными габаритами, набором инструмента и технологическими операциями.

Специализированные станки используют для обработки однотипных деталей (труб, муфт, коленчатых валов и крепежных деталей) в определенном диапазоне размеров.

Специальные станки применяют для обработки одной определенной детали, реже - нескольких однотипных деталей.

Специализированные и специальные станки используют в основном в крупносерийном и массовом производствах.

По степени точности обработки станки делят на пять классов:

нормальной точности (Н); к этому классу относят большинство универсальных станков;
повышенной точности (П); при изготовлении станков этого класса на базе станков нормальной точности предъявляют повышенные требования к точности обработки ответственных деталей, качеству сборки и регулировки станка;
высокой точности (В), достигаемой за счет специальной конструкции отдельных узлов, высоких требований к точности изготовления деталей, качеству сборки и регулировки станка в целом;
особо высокой точности (А), при изготовлении которых предъявляют еще более жесткие требования, чем при изготовлении станков класса В;
особо точные (С) станки, или мастер-станки.

Для обеспечения точности работы станков классов В, А и С необходимо поддерживать в производственных помещениях постоянные, автоматически регулируемые значения температуры и влажности.

По степени автоматизации различают механизированные и автоматизированные станки (автоматы и полуавтоматы).

Механизированный станок имеет одну автоматизированную операцию, например зажим заготовки или подачу инструмента.

Автомат , осуществляя обработку, производит все рабочие и вспомогательные движения цикла технологической операции и повторяет их без участия рабочего, который лишь наблюдает за работой станка, контролирует качество обработки и, при необходимости, подналаживает станок, т. е. регулирует его для восстановления достигнутых при наладке точности взаимного расположения инструмента и заготовки, качества обрабатываемой детали. (Под циклом понимают промежуток времени от начала до конца периодически повторяющейся технологической операции независимо от числа одновременно изготавливаемых деталей.)

Полуавтомат - станок, работающий с автоматическим циклом, для повторения которого требуется вмешательство рабочего. Например, рабочий должен снять деталь и установить новую заготовку, а затем включить станок для автоматической работы в следующем цикле.

По расположению шпинделя станки делятся на горизонтальные, вертикальные, наклонные и комбинированные.

В зависимости от массы различают легкие (до 1 т), средние (до 10 т) и тяжелые (свыше 10 т) станки, среди которых можно выделить особо тяжелые, или уникальные (более 100 т).

Совокупность всех типов и размеров выпускаемых станков называется типажом. Для обозначения модели станка, выпускаемого серийно, принята классификация, разработанная Экспериментальным научно-исследовательским институтом металлорежущих станков (ЭНИМС), в соответствии с которой все станки делят на девять групп. Каждая группа, в свою очередь, подразделяется на девять типов, характеризующих назначение станка, его компоновку и другие особенности.

Модель станка обозначается тремя или четырьмя цифрами с добавлением в некоторых случаях букв. Таким образом, обозначение токарно-винторезного станка модели 16К20П следует расшифровать так: токарно-винторезный станок (первые две цифры) с высотой центров (половина наибольшего диаметра обработки) 200 мм, повышенной точности П и очередной модификации К. При обозначении станков с числовым программным управлением (ЧПУ) добавляют еще буквы и цифры, например 16К20ПФЗ (ФЗ - числовое управление тремя координатными движениями).

Для обозначения специальных и специализированных станков каждому станкостроительному заводу присвоен индекс из одной или двух букв, после которого ставится регистрационный номер станка. Например, Московское станкостроительное ОАО «Красный пролетарий» имеет индекс МК.

Контрольные вопросы

Что называется металлорежущим станком?
Как классифицируют металлорежущие станки по степени универсальности, точности, автоматизации?
Расскажите, как обозначают модель станка?

К атегория:

Проектирования технологических процессов

Специализированные токарные станки

Помимо рассмотренных выше станков высокой производительности, существует еще довольно большое количество разновидностей станков для определенной токарной обработки, которые мы называем «специализированными» станками или даже станками «специального назначения».

Рис. 1. Специализированный токарный станок Sundstrand.

Эти станки создаются фирмами либо для деталей, которые в силу cвоей формы или нужной степени точности не могут быть быстро и рентабельно обработаны на описанных видах станков, либо для получения особо большой производительности, или достижения концентрации большого числа операций на одном станке.

На рис. 1 изображен специализированный станок фирмы Sundstrand Mch. Сo для обточки обоих фланцев картера заднего моста.

Мы имеем, в данном случае, токарный центровой станок со следующими главнейшими видоизменениями:
а) передняя и задняя бабки станка одинаковы и представляют cобой лишь держатели центров,
б) приведение во вращение деталей производится так называемым «eentre-drive», т. е. приводом в средине детали,
в) станок снабжен 4 суппортами - двумя передними и двумя задними,
г) изменение числа оборотов и подач производится сменными шестернями,
д) холостые и рабочие движения суппортов автоматизированы.

Управление станком сводится к смене детали и пуску станка в ход.

Для более ясного представления об этой операции приведем несколько более подробных данных:

Размеры: диаметр фланцев - 5”, длина детали - 53”
Материал: листовая сталь прессованная и сваренная.
Припуск: от 1/16 до 5/32”.
Наибольшая длина резания: 1 %”.
Точность обработки ± 0,002” на диаметр и zt0,01” на длину.
Скорость резания: 100 футов в минуту.
Подача на оборот: передних резцов 0,017” и задних - 0,023”.
Производительность: 38 шт. в час.

На рис. 3 изображен тот же станок на обточке обоих концов полуоси.

Привод так же осуществлен, как и в предыдущей обработке (в силу своей жесткой конструкции он служит н то же время и люнетом).

Два передние суппорта производят продольную обточку всех диаметров, в том числе и конуса (копирным приспособлением).

Два задних суппорта широкими фасонными резцами дают окончательный профиль обоим концам полуоси.

Можно привести об этой операции следующие данные:
Материал: Е. Е. Е. (С=0,4-0,45%).
Припуск: 3/16” (на сторону).
Точность обработки:+0,005”.
Подача на оборот: 0,017”.
Время обработки 2 мин. 25 сек. (производит 21,5 шт. в час при эффективности работы- 85%).

Применение специализированных многорезцовых станков можнс видеть и на обточке распределительных валиков двигателя автомобиля

Эта обработка выполняется обычно в 2 или 3 операции на особых многорезцовых станках с 2 или 3 длинными суппортами, расположенными чаще всего с одной стороны, на которых устанавливается нужное число резцов (до 24 и больше).

Рис. 3. Обточка полуоси на станке SundstrMd.

Рис. 4. Станок Lo-Su’ing - для обточки кулачковых валиков (специализированный).

Во избежание прогиба валика от давления резцов он поддерживается одним или несколькими люнетами.

Эта обработка часто выполняется в хорошо оборудованных заводах на многорезцовых специализированных станках «Bo-Swing» фирмы Seneca Falls Mach. Сo или, при больших масштабах производства, на удлиненных станках «Fay Automatic Lathe».

Последние станки ввиду целого ряда имеющихся приспособлений также можно считать специализированными для названной обработки.

Рис. 5. Подрезка шеек кулачкового валика на станке Lo-Swing.

В Германии станки для указанной цели строит фирма Haiden-riech & Harbeck.

На рис. 5 изображена нервая операция (подрезка) обточки кулачкового вала па станке «Lo-Swing».

Кулачковый валик поддерживается во время обточки двумя люнетами (с противоположной от резцов стороны).

Поэтому перед данной операцией, помимо торцевания и зацентровки, должны быть проточены две шейки подшипников вала, на которые и должны упираться ролики люнетов.

Специализированные многорезцовые станки для обточки кулачкового вала отличаются от обычных многорезцовых более длинной станиной, малой высотой центров, длиной, расположением и числом суппортов, устройством люнетов и соответственно большей мощностью ввиду большого числа одновременно работающих резцов.