Специализированные станки. Виды металлорежущего оборудования

Специальные станки создаются для обработки определенных деталей или даже для выполнения только отдельных операций и в основном используются в массовом и крупносерийном производ­ствах. При проектировании специального станка необходимо:

а) сократить до минимума основное технологическое время, что достигается применением наивыгоднейших конструкций режу­щего инструмента, оптимальных режимов резания, многоннстру- ментной обработкой;

б) сократить до минимума вспомогательное время - дости гается полной автоматизацией управления станком;

в) сократить до минимума время, затрачиваемое на подналадку, что достигается применением быстросменных взаимозаменяемых инструментов и автоматизацией подналадки.

Наладка и настройка специальных стапков производится при помощи сменных зубчатых колес, сменных кулачков или копиров, что упрощает конструкцию привода по сравнению с универсаль­ным станком.

Специальные станки изготовляются в одном экземпляре или небольшой серией, поэтому конструктор, применительно к единич­ному и мелкосерийному производству может более широко исполь­зовать сварные конструкции вместо литых, обработку деталей станка по разметке п т. п.

Так как специальные станки применяются для обработки кон­кретных деталей, надо стремиться создавать их переналаживае­мыми с использованием в нх конструкции узлов уже освоенных станков.

Специализированные станки занимают промежуточное поло­жение между универсальными и специальными станками. Эти станки при помощи сменных устройств и приспособлений в отно­сительно короткий срок могут перепалаживаться на обработку другой детали этого же наименования, но с другими размерами Следовательно, специализированные стапки - это специальные станки, обладающие возможностью переналадки; их также можно отнести п к универсальным станкам упрощенной конструкции.

При проектировании специализированного станка необходимо учитывать особенности проектирования как универсальных, так и специальных станков. Специализированные станки следует создавать на основе нормальных рядов станков широкого назна­чения с максимальной унификацией основных узлов н детален

В последние годы резко повысились требования к точности и качеству поверхпостп деталей большинства современных машин и приборов. Столь высокие требования могут быть обеспечены только при изготовлении деталей на высококачественных преци­зионных станках. Повышение точности работы станков достигается совершенствованием конструкций отдельных элементов п узлов, повышением жесткости и виброустойчпвости, уменьшением тепло­вых деформаций, повышением точности изготовления деталей и качества сборки станков.

Для повышения жесткости станков следует:

а) создавать замкнутые рамные конструкции станков;

б) применять цельные литые станины, имеющие коробчатую форму с впутренпнми перегородками и диагональными ребрами;

в) уменьшать число стыков и повышать качество их обра­ботки;

г) правильно конструировать узлы с точки зрения рациональ­ного распределения нагрузок в станках;

д) применять предварительное нагружение (натяг) в сопряже­ниях и опорах (особенно опорах шпинделя);

е) применять направляющие каченпя с предварительным па- тягом:

ж) увеличивать диаметр шпинделя, уменьшать длину его консоли;

з) применять в прпводе подач шариковые и гидростатические винтовые пары;

и) сокращать количество звеньев в кинематических цепях;

к) повышать жесткость крепления инструментов;

л) применять надежное закреиленпе подвижных узлов в про­цессе обработки.

Для повышения виброустойчивости станков следует:

а) улучшать их статические и динамические характеристики;

б) производить впброизоляцию станков с целью умепыпепия влияния внешних возмущений, передаваемых через основание;

в) применять различные демпфирующие устройства;

г) выносить из станка источники вибраций - электродвига­тели; насосы гидросистем, систем смазки и охлаждения и др.;

д) применять регулируемый электропривод для уменьшения количества зубчатых передач, которые могут быть источниками возмущений; особенно хорошие результат!.! дает тиристорный привод, имеющий низкий уровень шума;

е) применять разделенный привод;

ж) применять высокоточные подшипники в опорах шпинделя;

з) применять косозубыо колеса вместо прямозубых;

и) повышать точность изготовления зубчатых колес и шкивов ременных передач; применять в ременных передачах бесконечные ремни высокого качества;

к) выбирать рациональные режимы обработки и геометрию инструмента;

л) проводить балансировку быстровращающихся частей станка и электродвигателя;

м) повышать точность изготовления деталей и качество сборки станков и др.

Для уменьшения тепловых деформаций станков осуществляют следующие мероприятия:

а) создают термосимметрнчные конструкции узлов станков;

б) применяют конструкции, обеспечивающие компенсацию температурных деформаций;

в) выносят из стайка источники тепловыделепия (электрообо­рудование, баки гидросистемы, эмульсии и смазки);

г) применяют интенсивное охлаждепие встроенных приводов;

д) снижают потери на трепие в приводах;

е) подбирают для сопряжений материалы с близкими или одинаковыми коэффициентами линейного расширения, а также применяют материалы с малыми коэффициентами линейного рас­ширения;

ж) размещают гндроцилипдр привода стола (или другого узла) рядом со станком, а не под столом;

з) прпмепяют устройства для охлаждения масла гидроси­стемы;

и) искусственно выравпивают температурное поло стапка путем подогрева или охлаждения отдельных его частей и др.

Точпость и качество работы станка, кроме того, обеспечиваются:

а) выбором рациональной компоновки станка;

б) правильным выбором материалов и термической обработки для ответственных деталей стапка;

в) применением направляющих качения и гидростатических направляющих;

г) применением в цепях подач и других узлах зубчатых колес с устройством для выбора зазоров;

д) применением устройств для защиты паиравляющнх;

с) применением устройств для тонкой очистки охлаждающей жидкости в целях повышения чистоты обработки;

ж) применением отсасывающих устройств для удаления пыли из зоны шлифовании и правки круга;

з) применением механизмов компенсации износа круга;

и) применением устройств цифровой индикации размеров;

к) применением средств автоматического контроля размеров деталей в процессе обработки с автоматической подналадкой иа размер;

л) высококачественным старепием базовых деталей станка;

м) закалкой и шлифовкой направляющих;

н) применением более совершенных метолов тонкого шабрепия направляющих;

о) повышением общей культуры производства.

Точность и шероховатость обработаппых на прецизионных станках поверхностей в значительной степени зависит от точности шпиндельных опор. В шпиндельных узлах прецизионных станков применяются подшипники скольжения с несколькими несущими

Рис. 90. Способы создаппя предварительного натяга (штриховыми линиями показаны шариковые радиально-упорные подшипники)

масляными клиньями (см. рис. 77 и 78), гидро- и аэростатические подшипники н специальные подшипники качения.

Подшипники качения. Для устранения зазоров между телами качения и кольцами подшипников и повышении жесткости опор п р и мен я ют и ре два рител ьн ы й натяг. Для этого подшипнико- I ^

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

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:

1. Технологическое назначение станков - соответствие конкретной операции.
2. Габаритами станка, его мощностью и диапазоном режимов его работы.
3. Точностью станка и требуемой точностью изготовления детали.
4. Объемом выпуска изделий - производительностью станка.
5. 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:

1. 1Е116 означает токарно-револьверный одношпиндельный автомат с наибольшим диаметром обрабатываемого прутка 16 мм;
2. 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:

1. 16Д20П - токарно-винторезный станок повы­шенной точности;
2. 6Р13К-1 - вертикально-фре­зерный консольный станок с копировальным устройством;
3. 1Г340ПЦ - токарно-револьверный станок с горизонтальной головкой, повышенной точности, с цикловым программным управлением;
4. 2Р135Ф2 - вертикально-сверлильный станок с револьверной головкой, крестовым столом и с позиционной системой числового про­граммного управления;
5. 16К20ФЗ - токарный станок с контурной системой числового программного управления;
6. 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.

Это технологическая машина, которая предназначена для обработки материалов резанием. Целью станка является получение деталей заданной формы и размеров (с требуемыми точностью и качеством обработанной поверхности). На станках обрабатывают заготовки не только из металла, но и из других материалов, поэтому термин «металлорежущий станок» является условным.

По виду выполняемых работ металлорежущие станки распределены по группам, каждая из которых подразделяется на типы, объединенные общими технологическими признаками и конструктивными особенностями.

Моделям станков, выпускаемых серийно, присваивают цифровое или цифробуквенное обозначение. Как правило, обозначение состоит из трех-четырех цифр и одной-двух букв. Первая цифра - это номер группы, к которой относится станок, вторая - номер типа станка, третья и четвертая характеризуют один из главных параметров станка или обрабатываемой на нем детали (например, высоту центров, диаметр прутка, размеры стола и т.п.).

Буква после первой или второй цифры указывает, что станок модернизирован, буква, стоящая после цифр, обозначает модификацию (видоизменение) базовой модели станка. Если буква стоит в конце обозначения модели, то она указывает на класс точности станка.

По степени универсальности станки подразделяют на универсальные, специализированные и специальные.

Универсальные станки предназначены для обработки деталей широкой номенклатуры в индивидуальном и мелкосерийном производствах. Для этих станков характерен широкий диапазон регулирования скоростей и подач. К универсальным станкам относятся токарные , токарно-винторезные , токарно-револьверные, сверлильные , фрезерные , строгальные и др. (как с ручным управлением, так и с ЧПУ).

Специализированные станки используют для обработки деталей одного наименования, но разных размеров. К ним относятся станки для обработки труб, муфт, коленчатых валов, а также зубо- и резьбообрабатывающие, токарно-затыловочные и др.

Для специализированных станков характерна быстрая переналадка сменных устройств и приспособлений; они применяются в серийном и крупносерийном производствах.

Специальные станки служат для обработки детали одного наименования и размера; их применяют в крупносерийном и массовом производствах.

В обозначение специализированных и специальных станков перед номером модели вводят индекс завода-изготовителя из одной или двух букв.

По степени точности обработки станки делят на пять классов:

Н - нормальной точности; к этому классу относится большинство универсальных станков;

П - 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 - высокой точности, достигаемой благодаря использованию специальной конструкции отдельных узлов, высоких требований к точности изготовления деталей, качеству сборки и регулирования станка в целом;

А - особо высокой точности; для этих станков предъявляются еще более жесткие требования, чем для станков класса В;

С - особо точные, на них изготовляют детали для станков классов точности В и А.

Станки классов точности А, В и С называют прецизионными (от фр. precision - точность). Эти станки лучше эксплуатировать в термоконстантных цехах, температура и влажность в которых регулируется автоматически.

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

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