Что нужно знать о металлорежущих станках. Общие сведения о металлообрабатывающих станках

Современные металлорежущие станки используют механические, электрические, электронные, пневматические, гидравлические системы для осуществления требуемых движений и управления технологическим циклом.

По технологическому назначению различают станки токарной, фрезерной, сверлильной и других групп. Универсальные станки предназначены для выполнения разнообразных работ при использовании разных заготовок. Специализированные станки предназначены для обработки заготовок одного наименования, но разных размеров (например, обработка зубчатого венца на зубофрезерном станке). Специальные станки выполняют вполне определенный вид работ на одной определенной заготовке. По степени автоматизации различают станки:

с ручным управлением, полуавтоматы, автоматы, станки с программным управлением. По числу главных рабочих органов различают одно- и многошпиндельные станки, одно- и многопозиционные станки и т.д. Различают станки: Н - нормального; П - повышенного; В - высокого; А - особо высокого; С - особо точного классов точности.

В отечественном машиностроении принята Единая система условных обозначений (шифров) станков, разработанная в ЭНИМСе: первые две цифры которого - группа и тип станка; буква на втором или третьем месте - типоразмер станка (а следовательно, и его технические характеристики); третья или четвертая цифра - условный типоразмер станка; последняя буква - модификация станков одной базовой модели. Все металлорежущие станки разбиты на 10 групп, а каждая группа - на 10 типов.

Станочное оборудование может подразделяться на несколько типов в зависимости от области применения, общих технологических признаков и конструктивных особенностей. По области применения станочное оборудование делится на:

Станки для металлургической промышленности и машиностроения;

Станки для химической промышленности;

Техника для судостроения;

Техника для авиастроения;

Промышленные машины;

Оборудование для металлообработки, деревообработки.

Отдельно выделяют станки, используемые в микроэлектронике и станки для приборостроения.

Металлообрабатывающее станочное оборудование – это техника, используемая для обработки металла, производства деталей заданной конфигурации и шлифования поверхностей различного профиля. Его классифицируют в зависимости от типа металлообработки.

Токарные станки – оборудование, предназначенное для точения наружных, внутренних, торцовых поверхностей тел вращения и нарезания различных типов резьб. Подразделяется на несколько видов: токарно-карусельные, токарно-винторезные, токарно-револьверные, токарные станки с ЧПУ, настольные станки.

Фрезерные станки используются для обработки плоских и фасонных поверхностей и тел вращения с помощью фрезы. Различают: вертикально-фрезерные, универсально фрезерные, настольные фрезерные, широкоуниверсальные фрезерные станки. В качестве подвидов существует вертикальная сверлильно-фрезерная, горизонтально фрезерная, сверлильно-фрезерная, универсальная сверлильно-фрезерная техника, станки с ЧПУ и обрабатывающие фрезерные центры.

Шлифовальные станки – это оборудование, предназначенное для чистовой обработки деталей, путем снятия верхних слоев с их поверхности с высокой степенью точности. Машины могут быть кругло-, внутри-, плоско- и бесцентрошлифовальными.

Сверлильные станки применяются для сверления глухих и сквозных отверстий в сплошном материале. Техника позволяет рассверливать, зенкеровать, развертывать и нарезать внутренние резьбы. Встречаются горизонтально, вертикально и радиально сверлильные.

Ленточнопильные станки предназначены для резки деревянных или металлических изделий. Виды: портальные, двухколонные, консольные, горизонтальные, настольно-бытовые машины.

Расточные станки подразумевают обработку крупногабаритных деталей операциями сверления, нарезания, подрезки, обтачивания и др.

Заточный станок используется для заточки и переточки металлорежущего инструмента.

Балансировочные станки предназначены для измерения и определения места статической или динамической неуравновешенности вращающихся деталей.

Долбежные станки необходимы для обработки плоских и фасонных поверхностей, шпоночных пазов, канавок.

Вальцовочные машины – оборудование, обрабатывающее листы методом гибки для придания изделию цилиндрической формы.

Обрабатывающие центры позволяют подвергать детали комплексной обработке.

Вопрос. Классификация металлорежущих станков по группам и их назначение.

Металлообрабатывающий станок - это машина, предназначенная для обра­ботки заготовок в целях образования заданных поверхностей путем снятия стружки или путем пластической деформации. Обработка производится преимущественно путем резания лезвийным или абразивным инструментом. Получили распространение станки для обработки заготовок электрофизическими методами. Станки применяют также для выглаживания поверхности дета­ли, для обкатывания поверхности роликами. Металлорежущие станки осуществляют резание неметаллических материалов, например, дерева, текстолита, капрона и других пластических масс. Специальные станки обрабатывают также керамику, стек­ло и другие материалы.

Классификация металлорежущих станков.

В зависимости от вида обработки, применяемого режущего инструмента и компоновки все серийно выпускаемые станки разделены на девять групп, в каждой группе предусмотрены девять типов /табл.1/.

Станки одного и того же типа могут отличаться компоновкой (например, фрезерные универсальные, горизонтальные, вертикальные) и 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, дли 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.

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. Например, модель 16К20 означает: токарно-винторезный станок с наибольшим диаметром обрабатываемой заготовки 400 мм. Буква между вто­рой и третьей цифрами означает определенную модернизацию основной базовой модели станка.

По степени точности станки разделены на 5 классов: Н - нормальной точности, П - повышенной точности, В - станки высокой точности, А - особо высокой точности, С - особо точные или мастер-станки. В обозначение модели может входить буква, характеризующая точность станка: 16К20П - токарно-винторезный станок повышенной точности.

Буква после первой или второй цифры индекса указывает на модернизацию (конструктивное улучшение) базовой модели станка, причем станок тем более модернизирован, чем дальше эта буква от начала алфавита. Буква или буквы в конце индекса обозначают модификацию (видоизменение) базовой мо­дели станка. Например, для указания класса точности станка после цифр индекса вводится соответствующая буква (кроме класса Н). В моделях станков с ЧПУ в конце индекса вводят букву Ф с цифрой, означающей принятую систему управления: Ф1 - с цифровой индикацией и предварительным набором координат; Ф2 - с позиционной системой управления; ФЗ - с контурной системой управления; Ф4 - с универсальной системой для по­зиционной и контурной обработки. Кроме того, введены индексы, связанные с автоматической сменой инструмента: Р - смена инструмента поворотом револьверной головки; М - смена инстру­мента из магазина. Индексы Р и М ставятся перед индексами Ф2, ФЗ, Ф4.

Рассмотрим несколько примеров. Модель 16К20ПФЗ расшифро­вывается следующим образом: станок токарно-винторезный (пер­вые две цифры) с высотой центров над станиной (половина наи­большего диаметра обработки) 200 мм, очередной модернизации (К) базовой модели 1620, повышенной точности (П), с контурной си­стемой программного управления (ФЗ). Модель 2Н125- станок вертикально-сверлильный (первые две цифры) с наибольшим ус­ловием диаметром сверления 25 мм, модернизации Н базовой мо­дели 2125. Модель 6Т80Ш - станок горизонтально-фрезерный (первые две цифры), со столом с размерами 200x600 мм - №О (третья цифра), модернизации Т базовой модели 680, широко­универсальный (Ш).

Для обозначения моделей специализированных и специальных станков каждому станкостроительному закону присвоен индекс из двух букв. В обозначении модели такого станка к буквам добав­ляются цифры, указывающие порядковый номер модели. Напри­мер, ЕЗ-9 - Егорьевский станкостроительный завод «Комсомо­лец», специализированный станок для нарезания зубчатых реек;

МК-56 - Московский станкостроительный завод «Красный про­летарий», сверлильный станок для обработки турбинных лопаток.

По массе станки подразделяются на легкие - до 1 т, средние - до 10 т, тяжелые - свыше 10 т. Тяжелые станки делят на крупные - от 16 т до 30 т., собственно тяжелые - от 30 до 100 т, особо тяжелые - свыше 100 т.

По степени универсальности различают следующие станки

Общие сведения о резании металлов Обработка металлов резанием представляет собой процесс удаления режущим инструментом с поверхности заготовок слоя металла в виде стружки с целью получения заданной геометрической формы, точности размеров, взаиморасположения и шероховатости поверхности детали. Для осуществления процесса резания необходимо, чтобы: - Материал инструмента был твёрже обрабатываемого материала; - Инструмент имел специфическую форму клина; - Заготовка и инструмент совершали относительные перемещения.

Предприятия Приднестровской Молдавской Республики, использующие металлорежущее оборудование НП ЗАО «Электромаш» ОАО «Литмаш» ЗАО «БМЗ» ЗАО «Молдавизолит» ОАО «ММЗ» ЗАО «Молдавкабель» НПЦ «Прибор» ЗАО «МГРЭС»

Основные узлы станка Главный привод (1) станка сообщает движение инструменту или заготовке для осуществления процесса резания с соответствующей скоростью. У подавляющего большинства станков главный привод сообщает вращательное движение шпинделю, в котором закреплён режущий инструмент или заготовка. Несущая система (2) станка состоит из последовательного набора соединённых между собой базовых деталей. Соединения могут быть неподвижными (стыки) или подвижными (направляющие). Несущая система обеспечивает правильность взаимного расположения режущего инструмента и заготовок под воздействием силовых и температурных факторов. Привод подачи (3) необходим для перемещения инструмента относительно заготовки (или наоборот) для формирования обрабатываемой поверхности. У подавляющего большинства станков привод подачи сообщает узлу станка прямолинейное движение. Сочетанием нескольких прямолинейных, а иногда и вращательных движений можно реализовать любую пространственную траекторию.

Станина Базовая деталь станка, на которой установлены и закреплены все его детали и узлы и относительно которой ориентируются и перемещаются подвижные детали и механизмы. Основным требованием, предъявляемым к станинам, является длительное обеспечение правильного взаимного положения узлов и частей, смонтированных на ней, при всех предусмотренных режимах работы станка в нормальных эксплуатационных условиях. Базирующими поверхностями станины являются ее направляющие, на которые устанавливаются детали и узлы станка. Эти детали и узлы могут перемещаться по направляющим станины, либо быть жестко с ней связаны. Направляющие станины имеют различные формы.

Направляющие являются наиболее ответственной частью станины и служат для обеспечения прямолинейного или кругового перемещения инструмента либо обрабатываемой заготовки и свя занных с ними узлов станка. Направляющие скольжения и направ ляющие качения с использованием промежуточных тел качения (шариков или роликов) получили значительное распространение в станках. Направляющие бывают закрытыми, когда подвижный узел станка имеет одну степень свободы, и открытыми. Основные формы направляющих сколь жения: а - плоские; б - призматические; в - в форме ласточкина хвоста; г - цилиндрические (штанговые)

Материалы станин – серый чугун марок СЧ 15 – СЧ 20 При изготовлении станин в них могут появляться остаточные напряжения, которые приводят к потере первоначальной точности. Применение серого чугуна также дает возможность устранения коробления станин путем старения. В основном применяют 2 способа старения: 1. 1 Естественный – длительное выдерживание готовой станины в естественных условиях (на открытом воздухе) в течение 2 -3 лет; 1. 2 тепловой обработкой – выдерживание станины в специальных печах при температуре 200… 300 0 С в течение 8… 20 часов. 2. Углеродистая сталь обычного качества – Ст. 3, Ст. 4. Станины из углеродистых сталей изготавливаются сваркой и имеют меньшую массу по сравнению с чугунной при той же жесткости. 3. Бетон – выбирают из-за его высоких демпфирующих свойств (способность гасить колебания) и более высокой (по сравнению с чугуном) тепловой инерцией, что снижает чувствительность станины к колебаниям температуры. Однако, для обеспечения высокой жесткости станка стенки бетонных станин существенно утолщаются; кроме того, станины необходимо защищать от влаги и масла во избежание объемных изменений бетона. 4. В редких случаях станины тяжелых станков изготавливают из железобетона.

Шпиндельный узел Требования к шпиндельным узлам. Одним из основных узлов, во многом определяющих точностные параметры станка и производительность обработки, является шпиндельный узел (ШУ). Этим обусловлены высокие требования, предъявляемые к ШУ: к точности вращения, виброустойчивости, быстроходности шпинделя, к несущей способности шпиндельных опор, их долговечности и допустимому нагреву. Точность вращения шпинделей металлорежущих станков определяется стандартами в зависимости от типа, класса точности и назначения станка, а для специальных и специализированных станков - техническими требованиями. Жесткость шпинделя задается стандартами на нормы жесткости для соответствующего типа станка. Если таковые отсутствуют, то допустимый прогиб конца шпинделя численно не должен превышать одной трети допуска на радиальное биение шпинделя. Виброустойчивость должна обеспечивать заданную точность и качество обработки. Собственная частота изгибных колебаний шпинделя не должна быть ниже 200 Гц, а в ответственных случаях - 500 Гц. Быстроходность шпинделя и диапазон регулирования частот вращения зависят от назначения, конструктивных и технологических особенностей станков. Несущая способность шпиндельных опор обеспечивается правильным выбором их размеров, смазочного материала и метода его подачи.

Конструктивно шпиндель представляет собой вал, установленный на опоры и закрепленный в соответствующем корпусе. Он считается одним из основных узлов такого оборудования. От его работы зависит точность и качество обработки деталей. ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ШПИНДЕЛЬ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНОЙ ИНСТРУМЕНТА ШПИНДЕЛИ ДЛЯ ОБРАБАТЫВАЮЩИХ ЦЕНТРОВ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНОЙ ИНСТРУМЕНТА ШПИНДЕЛИ С ЖИДКОСТНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ И УВЕЛИЧЕННЫМ КРУТЯЩИМ МОМЕНТОМ

Подшипниковый узел шпинделя Перегрев подшипникового узла допускается на величину не более 50 С, по отношению к системе охлаждения узла

Типы подшипников По принципу работы все подшипники можно разделить на несколько типов: подшипники качения; подшипники скольжения; К подшипникам скольжения также относят: Газостатические подшипники; Гидродинамические подшипники; Магнитные подшипника. Гибридные подшипники - использование керамики (нитрида кремния) для изготовления точных шариков. Керамические шарики имеют на 60% меньшую массу, чем стальные шарики. Это важно, так как при работе подшипников, особенно на высоких скоростях, центробежные силы прижимают шарики к наружному кольцу и начинают деформировать шарики, что приводит к быстрому износу и порче подшипника. Использование керамических подшипников позволяет увеличить на 30% максимальную скорость вращения для данного типоразмера подшипника без сокращения долговечности. Керамические шарики не реагируют со стальными кольцами. Керамические шарики работают при более низких температурах. Керамические подшипники имеют более низкий уровень вибраций.

Патроны металлорежущего оборудования Трехкулачковый самоцентрирующий патрон Двухкулачковый патрон Четырехкулачковый самоцентрирующий патрон Цанговый патрон Мембранный патрон

Схема привода с раздвижными конусами Бесступенчатые приводы применяют для плавного и непрерывного изменения частоты вращения шпинделя или подачи. Они позволяют получать наивыгоднейшие скорости резания и подачи при обработке различных деталей. Кроме того, они дают возможность изменять скорость главного движения или подачу во время работы станка без его остановки.

Фрикционные вариаторы: лобовые; конусные; шаровые; многодисковые; торовые; волновые; дискошариковые; клиноременные. Вариаторы зацепления: цепной вариатор. высокомоментный вариатор Схема вариатора Вариатор применяется в механизмах, машинах (агрегатах), где требуется бесступенчато изменять передаточное отношение: автомобилях, мотороллерах, снегоходах, конвейерах, металлорежущих станках, мешалках. В некоторых вариаторах также применяются гидротрансформаторы (турботрансформаторы).

Технологическая характеристика металлорежущих станков В зависимости от характера выполняемых работ станки делят на группы и типы. Каждая группа разбита на типы в зависимости от компоновки, числа шпинделей и степени автоматизации. Внутри типов станки подразделяются на типоразмеры. Станок, имеющий конкретные размеры, характеризует собой типоразмер, который может иметь различное конструктивное исполнение. Конструкция станка данного типоразмера, спроектированная для заданных условий обработки, носит название модели.

Модели металлорежущего оборудования 16 К 20 6 Р 13 К-1 1 Г 340 ПЦ 2 Р 135 Ф 2 16 Д 20 Ф 3 6 Р 80 1 Б 265 6606 1 Е 310 МШ-245 1112 2202 ВМФ 4 1 К 282 ЕЗ-340 2 Н 125 1 Е 116 2 М 57 3622 Д 2456 6 Т 83 Г 2 Г 62 1 Н 713 2150 3 К 282 3 М 150 3 Д 722 4180 5 К 33 7 Б 56 7 Д 32 1 М 63 РТ 134 1512 ИР 320 ПМФ 4 6 Б 75 В 1 А 616 Ф 3 265 ПМФ 2 ОФ-72 1525 Ф 3 1 М 692 5112 7 Б 35 7 А 420 7 М 430

Классификация станков 1. Универсальные станки, иначе называемые станками общего назначения, предназначены для изготовления широкой номенклатуры деталей, обрабатываемых небольшими партиями в условиях мелкосерийного и серийного производства. Универсальные станки с ручным управлением требуют от оператора подготовки и частичной или полной реализации программы, а также выполнения функции манипулирования (смена заготовки и инструмента), контроль и измерение.

Классификация станков 2. Специализированные станки предназначены для обработки заготовок сравнительно узкой номенклатуры. Примером могут служить токарные станки для обработки коленчатых валов или шлифовальные станки для обработки колец шарикоподшипников. Специализированные станки имеют высокую степень автоматизации, и их используют в крупносерийном производстве при больших партиях, требующих редкой переналадки.

Классификация станков 3. Специальные станки используют для производительной обработки одной или нескольких почти одинаковых деталей в условиях крупносерийного и особенно массового производства. Специальные станки имеют, как правило, высокую степень автоматизации.

Классификация станков по техническим характеристикам В зависимости от массы станка, которая связана с размерами обрабатываемых деталей и его типом, принято разделять станки (токарные, расточные, шлифовальные) на лёгкие (до 1 т), средние (1 10 т), тяжёлые (более 10 т).

Станки наиболее распространённых технологических групп образуют размерные ряды, в которых за каждым станком закреплён вполне определённый диапазон размеров обрабатываемых деталей. Например, в группе токарных станков возможности станка характеризуются цилиндрическим рабочим пространством, а для фрезерных, расточных (многооперационных станков) – прямоугольным рабочим пространством.

Классификация металлорежущих станков 1 Классификация по управляющему устройству: -автоматы, все рабочие и вспомогательные движения которых механизированы. -полуавтоматы, часть движений в которых не механизирована.

2 Классификация по степени точности: Н – станки нормальной точности. К этому классу относится большинство универсальных станков. П – станки повышенной точности. Станки данного класса изготовляют на базе станков нормальной точности, но требования к точности обработки ответственных деталей станка, качеству сборки и регулирования значительно выше. В – станки высокой точности, которая достигается благодаря использованию специальной конструкции отдельных узлов, высоких требований к точности изготовления деталей, качеству сборки и регулирования станка в целом. А – станки особо высокой точности. Для этих станков предъявляются еще более жесткие требования, чем для станков класса В. С – станки особо точные или мастер-станки. На них изготовляют детали для станков классов точности В и А.

Токарно-винторезный станок модели 1 К 62 Станок является универсальным. Он предназначен для выполнения разнообразных токарных работ: для нарезания метрической, дюймовой, модульной, питчевой, правой и левой, с нормальным и увеличительным шагом, одно- и многозаходной резьбой, для нарезания торцевой резьбы и для копировальных работ. Станок применяется в условиях индивидуального и мелкосерийного производства.

Зубообрабатывающий станок На зубофрезерных станках нарезают цилиндрические прямозубые, косозубые и с шевронными зубьями колёса, червячные зубчатые колёса. Наиболее распространённые в промышленности вертикальные зубофрезерные станки выпускаются с подвижным столом и неподвижной стойкой и с подвижной стойкой и неподвижным столом.

Вертикально-сверлильный станок - наиболее распространённый тип сверлильных станков в металлообработке; используется для получения отверстий в деталях относительно небольшого размера в условиях индивидуального и мелкосерийного производства, в ремонтных цехах и т. п.

Фрезерный станок Фрезерные станки предназначены для обработки корпусных деталей, плоских, цилиндрических поверхностей, тел вращения, зубчатых колёс с помощью фрезы или набора (пакета) фрез. При этом фреза, закрепленная в шпинделе фрезерного станка, совершает вращательное (главное) движение, а заготовка, закреплённая на столе, совершает движение подачи прямолинейное или криволинейное (иногда осуществляется одновременно вращающимся инструментом). Управление может быть ручным, автоматизированным или осуществляться с помощью системы ЧПУ.

Методы образования поверхностей в процессе обработки Метод копирования состоит в том, что форма производящей линии получается в виде копии (отпечатка) формы режущей кромки инструмента или его профиля. Другими словами, формы образуемой производящей линии и режущей кромки инструмента совпадают (идентичны). Этот метод применяют в тех случаях, когда для получения производящих линий используют фасонный режущий инструмент. Метод касания заключается в том, что форма производящей линии возникает в виде огибающей мест касания множества режущих точек вращающегося инструмента в результате относительных движений оси вращения инструмента (шпинделя) и заготовки.

Методы образования поверхностей в процессе обработки Метод обката заключается в том, что форма образуемой производящей линии возникает в виде огибающей ряда последовательных положений, занимаемых режущей кромкой инструмента при обкатывании ею без скольжения образуемой линии. В процессе получения производящей линии либо режущая кромка инструмента катится по образуемой ею же линии, либо они взаимно обкатываются. Другими словами, образуемая производящая линия и линия режущей кромки инструмента должны быть взаимоогибаемыми. Метод следа состоит в том, что форма производящей линии получается в виде следа режущей точки (практически это весьма короткий обрезок линии) кромки инструмента при относительном движении заготовки и инструмента.

Классификация движений в станках Установочными называют движения заготовки и инструмента, необходимые для перемещения их в такое относительное положение, при котором становится возможным с помощью формообразующих движений получать поверхности требуемого размера. Примером установочного движения является поперечное движение установки резца для установления его в положение, позволяющее получить круговой цилиндр требуемого диаметра Д.

Классификация движений в станках Делительными называют движения, необходимые для обеспечения равномерного расположения на заготовке одинаковых образуемых поверхностей. К движениям управления относят те, которые совершают органы управления, регулирования и координирования всех других исполнительных движений станка. К таким органам относятся муфты, реверсирующие устройства, кулачки, ограничители хода.

Приводы металлорежущих станков 1. Основные понятия о приводах 2. Элементы кинематических цепей 3. Кинематические связи в станках

Классификация приводов от способа переключения Ступенчатые позволяют устанавливать ограниченные числа скоростей в заданных пределах. Бесступенчатые позволяют плавно устанавливать числа скоростей в заданных пределах.

Бесступенчатый способ регулирования частот вращения шпинделя В станках с ЧПУ бесступенчатое регулирование подачи и скорости вращения шпинделя может осуществляться такими способами: 1. Электрическое регулирование, при котором за счет изменения частоты 3 х фазного тока изменяется частота вращения электродвигателя, а следовательно, рабочего инструмента или заготовки, закрепленных в шпинделе. Аналогично изменяется и скорость движения подачи с помощью шаговых электродвигателей. 2. Гидравлическое регулирование используется главным образом для изменения скоростей прямолинейных перемещений (в долбежных, строгальных, протяжных станках). А вот для регулировки скорости вращательного главного движения оно применяется значительно реже. Зато не такая уж редкость воздушное регулирование скорости вращения в моторах шпинделях настольных станков с ЧПУ. 3. Механическое регулирование, осуществляемое с помощью всевозможных вариаторов. Например, во фрикционном лобовом вариаторе, перемещая малый ведущий ролик относительно диска, можно изменять рабочий радиус у последнего, а значит, и передаточное число между ведомым и ведущим валами. А вот в приводе с раздвижными конусами заложен несколько иной принцип работы. В качестве ведомого и ведущего диска используются подвижные конусы, привод которых осуществляется с помощью клиновидного ремня. Двигая с помощью воздуха или гидравлики один из конусов, можно изменить радиусы шкивов, а следовательно, и передаточные числа ведущего и ведомого валов.

Классификация приводов от способа передачи движения 1 Электропривод - состоит из двигателя и элемента пускорегулирующей аппаратуры. Эволюция радиально сверлильных станков на различных этапах развития электропривода: а - групповой привод с трансмиссионными передачами; б, е, г - индивидуальный привод с различной конструктивной компоновкой; д - многодвигательный привод

Для получения выгодной скорости резания на токарных станках следует иметь ее изменения в диапазоне от 80: 1 до 100: 1. При этом желательно иметь по возможности плавное ее изменение с тем, чтобы во всех случаях обеспечить наиболее выгодную скорость резания. Особенность электропривода токарно-карусельных станков является большой момент сил трения в начале пуска (до 0, 8 Мном) и значительный момент инерции планшайбы с деталью, превышающий на высоких механических скоростях в 8 - 9 раз момент инерции ротора электродвигателя. Применение в этом случае электропривода постоянного тока обеспечивает плавный пуск с постоянным ускорением.

2 Электромеханический привод состоит из двигателя и механических связей. Классификация приводов Привод поворотного стола 1 осуществляется от электродвигателя 2 при помощи клиноременной передачи 3, вращающей через червячную передачу главный вал 4. На главном валу установлено свободно червячное колесо 5, зубчатое колесо 6 и зубчатая муфта 7. Червячное колесо, находясь в зацеплении с червяком, свободно вращается на валу, приводя последний в движение. При помощи рукоятки 8 включают зубчатую муфту и тогда вал начинает вращаться и тем самым зубчатое колесо 6 вращает поворотный стол с установленным на нем гибочным роликом.

3 Гидропривод состоит из двигателя и элемента обеспечивающего движение при помощи рабочей жидкости. Классификация приводов Система управления копировальная с гидравлическим следящим приводом и механической обратной связью: 1 - гидроцилиндр; 2 - гидропривод; 3 - резец; 4 - заготовка; 5 - фасонная часть детали; 6 - пружина; 7- гидрораспределитель; 8 - копир; 9 - щуп

Классификация приводов 4 Пневмопривод состоит из двигателя и элементов обеспечивающих движение при помощи сжатого воздуха. Трехкулачковый реечный пневматический патрон предназначен для закрепления деталей типа втулок. При этом не требуется применять больших усилий. Принцип работы патрона: при подаче воздуха в пневмопривод рейка патрона, соединенная со штоком пневмопривода, продвигается внутрь шпинделя станка, кулачки патрона сжимаются и обеспечивается закрепление детали.

Передаточное отношение (i), показывает во сколько раз частота вращения ведомого элемента (n 2) больше или меньше частоты вращения ведущего элемента (n 1): i = n 2/n 1. Передаточное отношение кинематической цепи равно произведению передаточных отношений всех последовательно соединённых передач, составляющих данную цепь: iц = i 1. i 2. i 3. …. in. Для изменения направления движения выходного звена (шпиндель) применяются реверсивные механизмы.

Элементы кинематических схем I-ременные передачи плоская 1, перекрестная 2, клиновая 3, 4 -цепная передача; цилиндрическая 5, коническая 6, винтовая 7, червячная 5, реечная 9; IIIпередача ходовым винтом с неразъемной 10 и разъемной 11 гайками; IVмуфты: кулачковая односторонняя 12, кулачковая двусторонняя 13, конусная 14, дисковая односторонняя 15, дисковая двусторонняя 16, обгонная односторонняя 17, обгонная двусторонняя 18; Vтормоза: конусный 19, колодочный 20, ленточный 21, дисковый 22, 23 патронный конец шпинделя

МЕХАНИЗМЫ ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ Механизм зубчатое колесо рейка применяют в приводе главного движения и движения подачи, а также в приводе различных вспомогательных перемещений. Механизм червяк рейка применяется в виде двух типов передач: с расположением червяка под углом к рейке, что позволяет (в целях большей плавности хода передачи) увеличить диаметр колеса, ведущего червяк, и с параллельным расположением в одной Ходовой винт гайка является, широко применяемым механизмом для осуществления прямо линейного движения. С помощью этого механизма можно производить медленные движения в приводе подач.

Схема шариковой винтовой пасы Плоский кулачковый механизм: а - схема работы; б - общий вид Схемы работы кулачков цилиндрического типа Механизмы прерывистых движений: а - мальтийский механизм; б - храповой механизм.

Мальтийский (грейферный механизм) - преобразует равномерное вращение ведущего вала в скачкообразное вращение ведомого, на котором закреплён барабан, непосредственно осуществляющий прерывистое перемещение ведомого звена, с числом пазов от 3 до 12. Храповой механиизм предназначенн для преобразования возвратно-вращательного движения в прерывистое вращательное движение в одном направлении, позволяет оси вращаться в одном направлении и не позволяет вращаться в другом. Используются в турникетах, гаечных механизмах, заводных механизмах, домкратах, лебедках, храповик обычно имеет форму зубчатого колеса.

СИСТЕМЫ СМАЗКИ И ОХЛАЖДЕНИЯ Система смазки станка должна обеспечивать непрерывную или периодическую подачу к трущимся поверхностям смазочного материала в количестве, достаточном для того, чтобы между этими поверхностями сохранялась по возможности непрерывная пленка смазки и чтобы температура этих поверхностей была в установленных пределах. Системы смазки в станках подразделяются на индивидуальные, когда смазка отдельных узлов или механизмов производится от независимых друг от друга точек, и централизованные, когда точки смазки объединены. Централизованную смазку применяют в тех случаях, когда узлы станка не изменяют относительного рас положения и можно использовать один смазочный материал. Смазка может осуществляться самотеком, циркуляционным способом или под давлением. Для централизованной смазки применяют шестеренные и лопастные насосы постоянной производитель ности. Очищают масло от мельчайших твердых частиц и грязи пластинчатыми, войлочными, сетчатыми или магнитными фильтрами. Кольцевая смазка Масленка с игольчатым дросселем: 1 - регулирующая гайка; 2 - рычаг включения и выключения подачи масла; 3 - фильтрующая сетка Смазка центробежным способом при помощи: а - конусных роликов; б - конусного шпинделя со спиральной канавкой

График изменения частоты вращения валов коробки скоростей Число вертикальных линий графика соответствует числу валов коробки скоростей, число горизонтальных линий - числу ступеней частоты вращения шпинделя. Частота вращения шпинделя изменяется от n 1=25 об/мин до n 12=1095 об/мин по геометрическому ряду с φ=1, 41.

Металлорежущие станки можно классифицировать по отдельным признакам или по комплексу признаков. По технологическому назначению различают станки токарной, фрезерной, сверлильной и т.д. групп. По степени универсальности различают: станки универсальные; широкого применения; специализированные и специальные. Универсальные станки предназначены для выполнения разнообразных работ, используя различные заготовки. Станки широкого назначения предназначены для выполнения определенных работ, используя заготовки определенных наименований. Специализированные станки предназначены для обработки заготовок одного наименования, но разных размеров (например, обработка зубчатого венца на зубофрезерном станке). Специальные станки выполняют вполне определенный вид работ на одной определенной заготовке. По степени автоматизации различают станки с ручным управлением, полуавтоматы, автоматы, станки с программным управлением.

Автомат - станок, у которого для возобновления цикла обработки не требуется вмешательства человека. Если для возобновления цикла обработки нужно только нажать кнопку «пуск», то формально это станок полуавтомат. По числу главных рабочих органов различают одно- и многошпиндельные станки, одно- и многопозиционные станки и т.д. По точности различают пять классов точности станков: «Н» - нормальный; «П» - повышенный; «В» - высокий; «А» - особо высокой точности; «С» - особо точные станки.

В российском машиностроении принята Единая система условных обозначений станков, разработанная в ЭНИМС. В соответствии с этой системой каждому станку присваивается определенный шифр. Первые две цифры шифра определяют группу и тип станка. Буква на втором или третьем месте позволяет различить станки одного типоразмера, но с разными техническими характеристиками. Третья или четвертая цифра показывают условный типоразмер станка. Последняя буква указывает на различные модификации станков одной базовой модели.

Все металлорежущие станки разбиты на 10 групп, а каждая группа - на 10 типов. Ниже: номер и название группы указаны курсивом, а номер (от 0 до 9-го) и название типа указаны в скобках.

Группа 0 - резервная.

Группа 1 - токарные станки (0 - специализированные автоматы и полуавтоматы; 1 - одношпиндельные автоматы и полуавтоматы;

2 - многошпиндельные автоматы и полуавтоматы; 3 - револьверные; 4 - сверлильно-отрезные; 5 - карусельные; 6 -токарные и лобовые; 7 - многорезцовые; 8 - специализированные; 9 - разные токарные).

Группа 2 - сверлильные и расточные станки (0 - резервный; 1 - вертикально-сверлильные; 2 - одношпиндельные полуавтоматы;

• 3 - многошпиндельные полуавтоматы; 4 - координатно-расточные;
• 5 - радиально-сверлильные; 6 - горизонтально-расточные; 7 - алмазно-расточные; 8 - горизонтально-сверлильные; 9 - разные сверлильные).

Группа 3 - шлифовальные и доводочные станки (0 - резервная; 1 - круглошлифовальные; 2 - внутришлифовальные; 3 - обдирочные шлифовальные; 4 - специализированные шлифовальные; 5 - резервная; 6 - заточные; 7 - плоскошлифовальные; 8 - притирочные и полировочные; 9 - разные, работающие абразивом).

Группа 4 - комбинированные станки.

Группа 5 - зубо- и резьбообрабатывающие станки (0 - резьбонарезные; 1 - зубострогальные для цилиндрических колес; 2 - зуборезные для конических колес; 3 - зубофрезерные; 4 - для нарезания червячных пар; 5 - для обработки торцов зубьев; 6 - резьбофрезерные; 7 - зубоотделочные и поверочные; 8 - зубо- и резьбошлифовальные; 9 - разные зубо- и резьбообрабатывающие станки).

Группа 6 - фрезерные станки (0 - резервная; 1 - вертикальные консольные; 2 - непрерывного действия; 3 - резервная; 4 - копировальные и гравировальные; 5 - вертикальные бесконсольные;

6 - продольные; 7 - консольные широкоуниверсальные; 8 - горизонтальные консольные; 9 - разные фрезерные).

Группа 7 -строгальные, долбежные, протяжные станки (0 - резервная; 1 - продольно-строгальные одностоечные; 2 - продольнострогальные двухстоечные; 3 - поперечно-строгальные; 4 - долбежные; 5 - протяжные горизонтальные; 6 - резервная; 7 - протяжные вертикальные; 8 - резервная; 9 - разные строгальные).

Группа 8 - разрезные станки (0 - резервная; 1 - разрезные, работающие резцом; 2 - разрезные, работающие абразивным кругом; 3 - разрезные, работающие гладким диском; 4 - правильно-отрезные; 5 - пилы ленточные; 6 - пилы дисковые; 7 - пилы ножовочные).

Группа 9 - разные станки (1 - опиловочные; 2 - пилонасека-тельные; 3 - правильно и бесцентрово-обдирочные; 4 - балансировочные; 5 - для испытания сверл и шлифовальных кругов; 6 - делительные машины).

Условный типоразмер станка обычно показывает наибольший размер обрабатываемой заготовки. Например, универсальный токарно-винторезный станок мод. 16К20 - «20» - высота центров, т.е. расстояние от оси вращения заготовки до направляющих, 200 мм; вертикально-сверлильный станок мод. 2Н135 - «35» - наибольший диаметр сверления - 35 мм.

Металлообрабатывающие станки, используемые в машиностроении, можно классифицировать по признакам или по комплексу признаков.

По технологическому назначению станки делятся на станки токарной, фрезерной, сверлильной и других групп.

По технологическим признакам станки можно разделить укрупнено на следующие группы.

Станки общего назначения (рис. 11.1). В эту группу входят универсальные станки (токарно-винторезные, вертикально- и радиально-сверлильные, универсально- и горизонтально-фрезерные, плоскошлифовальные и др.), предназначенные для выполнения разнообразных работ по обработке различных заготовок. Станки общего назначения характеризуются большими технологическими возможностями, но малой производительностью.

Станки определенного назначения , используемые для выполнения определенных операций при обработке одноименных заготовок в массовом производстве. К ним относятся токарные одношпиндельные полуавтоматы последовательного действия (рис. 11.2, а), многошпиндельные вертикальные полуавтоматы (рис. 11.2, б), зубодолбежные станки, зубострогальный станок для нарезания прямозубых конических колес и др. В автомобилестроении их применяют для обтачивания кулачков распределительных валов, шеек коленчатых валов, для обработки зубчатых колес и т.д.

Специализированные станки , предназначенные для выполнения одной конкретной операции по обработке определенной заготовки. Наиболее характерными специализированными станками в автомобилестроении являются агрегатные станки, компонуемые из стандартных узлов и силовых головок определенных типоразмеров. Станки создаются для группы похожих деталей в зависимости от конструктивных форм последних.

Специальные станки , выполняющие вполне определенный вид работ на одной определенной заготовке летали (рис. 11.3, а), имеют высокую стоимость, а при смене объекта производства требуют конструктивных изменений Вследствие этого такие станки применяют ограниченно лаже и условиях массового производства. Их допускается использовать лишь в исключительных случаях.

Многооперационные станки с числовым программным управлением и автоматической сменой инструментов (рис. 11.3, б, (?) предназначены для комплексной обработки заготовок. Такие станки характеризуются высокой концентрацией обработки, т. е. одновременно в работе находится несколько инструментов. На них производят черновую, получистовую и чистовую обработку заготовок сложных корпусных деталей, содержащих десятки обрабатываемых поверхностей, выполняют самые разнообразные технологические переходы’ фрезерование плоскостей, уступов, канавок, окон; сверление, зенкерование, развертывание, растачивание гладких и ступенчатых отверстий; обработку наружных и внутренних поверхностей и др 13 связи с высокой стоимостью многооперационных станков их используют для обработки наиболее технологически сложных заготовок. В этих случаях один такой станок может заменить 3 - 5 станков с ЧПУ или 5-10 универсальных станков. Иногда эти станки называют обрабатывающими центрами (ОЦ).

По степени автоматизации станки подразделяют:

на станки с ручным управлением,

полуавтоматы (автоматически выполняют все элементы цикла, но сам цикл возобновляется вручную),

автоматы, у которых для возобновления цикла не требуется вмешательство человека.

По числу главных рабочих органов различают одно- и многошпиндельные станки, одно- и многопозиционные станки и т.д.

По точности станки подразделяют на пять классов: Н - нормальный, П - повышенный, В - высокий, Л - особо высокой точности, С - особо точные станки.

В России принята Единая система условных обозначений станков, разработанная ЭНИМС. В соответствии с этой системой каждому станку присваивается определенный шифр. Первые две цифры шифра определяют группу и тип станка Буква на втором или третьем месте характеризует разные технические характеристики станков одного типоразмера. Третья или четвертая цифра показывает условный типоразмер станка (высоту центров над станиной для токарного станка, наибольший диаметр обрабатываемого прутка для токарно-револьверного станка и т.д). Последняя буква указывает на различные модификации станков одной базовой модели.

Все металлообрабатывающие станки разбиты на 10 групп, а каждая группа - на 10 типов. Далее номер и название группы указаны курсивом, а тип указан в скобках.

Группа 0- резервная.

Группа I - токарные станки (0 - специализированные автоматы и полуавтоматы; 1 - одношпиндельные автоматы и полуавтоматы; 2 - многошпиндельные автоматы и полуавтоматы; 3 - револьверные; 4 - сверлильно-отрезные; 5 - карусельные; 6 - токарные и лобовые; 7 - многорезцовые; 8 - специализированные; 9 - разные токарные).

Группа 2 - сверлильные и расточные станки (0 - резервный; 1 - вертикально-сверлильные; 2 - одношпиндельные полуавтоматы, 3 _ многошпиндельные полуавтоматы; 4 - коорлинатно-расточные; 5 - радиально-сверлильныс; 6 - горизонтально-расточные; 7 - алмазно-расточные; 8 - горизонтально-сверлильные; 9 - разные сверлильные).

Группа 3 - шлифовальные и доводочные станки (0 - резервный; 1 _ круглошлифовальные; 2 - внутришлифовальные; 3 - обдирочные шлифовальные; 4 - специализированные шлифовальные; 5 - резервный; 6 - заточное; 7 - плоскошлифовальные; 8 - притирочные и полировочные; 9 - разные, работающие абразивом).

Группа 4- комбинированные станки.

Группа 5 - зубо- и резьбообрабатывающие станки (0 - резьбонарезные; 1 - зубострогальные для цилиндрических колес; 2 - зуборезные для конических колес; 3 - эубофрезерные; 4 - для нарезания червячных пар; 5 - для обработки торцов зубьев; 6 - резьбо- фрезерные; 7 - зубоотделочкые и поверочные; 8 - зубо- и резьбо- шлифовалъные; 9 - разные зубо-, резьбообрабатывающие).

Группа 6 ~ фрезерные станки (0 - резервный, 1 - вертикальные консольные; 2 - непрерывного действия; 3 - резервный; 4 - копировальные и гравировальные; 5 - вертикальные бесконсольные; 6 - продольные; 7 - консольные широкоуниверсальные; 8 - горизонтальные консольные; 9 - разные фрезерные).

Группа 7 - строгальные, долбежные, протяжные (0 - резервный; 1 - продольно-строгальные одностоечные; 2 - продольно- строгальные двух стоечные; 3 - поперечно-строгальные; 4 - долбежные; 5 - протяжные горизонтальные; 6 - резервный; 7 - протяжные вертикальные; 8 - резервный; 9 - разные строгальные).

Группа 8 - разрезные станки (0 - резервный», I - разрезные, работающие резцом; 2 - разрезные, работающие абразивным кругом; 3 - разрезные, работающие гладким диском; 4 - правйльно- отрезкые; 5 - пилы ленточные; 6 - пилы дисковые; 7 - пилы ножовочные).

Группа 9 - разные станки (1 - опиловочные; 2 - пилонасе- кателъные; 3 - правильно- и бесиентрово-обдмрочные; 4 - балансировочные; 5 - для испытания сверл и шлифовальных кругов; 6 - делительные машины).