Металлорежущие станки
Металлорежущие станки
Металлорежущие станки, машины для изготовления частей других машин в
основном путем снятия с заготовки стружки режущим инструментом. Многое
из того, что производится в результате человеческой деятельности в
настоящее время, делается на металлорежущих станках или с помощью машин,
изготовленных с применением таких станков. Их спектр очень широк – от
строгальных станков с ручным управлением до компьютеризованных и
роботизованных систем. Более 500 разных типов существующих
металлорежущих станков могут быть подразделены не менее чем на десять
групп по характеру выполняемых работ и применяемому режущему
инструменту: разрезные, токарные, сверлильные, фрезерные, шлифовальные,
строгальные, зубообрабатывающие, протяжные, многопозиционные
автоматические и др.
Режущий инструмент того или иного вида (резец, фреза и т.п.) снимает с
обрабатываемого (металлического, пластмассового, керамического) изделия
стружку примерно так же, как это происходит при чистке картофеля ножом.
Материал режущего инструмента должен быть значительно более твердым и
прочным, чем материал обрабатываемой детали. Станок оборудуется
механизмом, обычно состоящим из салазок, шпинделей, ходовых винтов и
столов с поперечным и продольным перемещением, который позволяет
перемещать инструмент относительно обрабатываемой детали. На станках с
ручным управлением такое относительное перемещение задает оператор,
пользуясь маховичками подачи для перемещения суппорта с резцедержателем.
На станках с числовым программным управлением (ЧПУ) перемещения задаются
программой последовательных команд, записанной в памяти компьютера.
Программа включает и выключает приводные механизмы, например
электродвигатели и гидроцилиндры, которые осуществляют подачу суппорта с
автоматическим регулированием взаимного положения обрабатываемой детали
и режущей кромки.
Станки почти всех типов выпускаются как с ручным управлением, так и в
варианте с ЧПУ. В механических мастерских бытового обслуживания, в
любительских домашних, на машиностроительных заводах чаще всего
встречаются разрезные, сверлильные, токарные, фрезерные и шлифовальные
станки.
Разрезные станки предназначены для разрезания и распиловки сортового
проката (прутков, уголков, швеллеров, балок). Режущим инструментом
служат сегментная дисковая пила, абразивные диски или ножовочное
полотно. Главное движение – вращение диска или возвратно-поступательное
движение ножовочного полотна. Автоматические разрезные станки работают
на разных скоростях, оборудуются устройствами периодической подачи
заготовки и системами двухкоординатного управления рабочим столом.
Сверлильные станки, пожалуй, наиболее распространенный тип станков.
Назначение – просверливание и обработка отверстий, главные движения –
вращение и подача режущего инструмента (сверла). Сверло подается вручную
или автоматически с переключением скорости подачи и вращения. В
зависимости от материала детали и сверла, глубины сверления и диаметра
отверстия частота вращения шпинделя может быть постоянной, имеющей ряд
фиксированных значений или переменной.
Сверлильные станки более широкого назначения оборудуются рабочим столом
с двумя салазками, перемещающимися под прямым углом друг к другу,
устройством ЧПУ для перемещения стола и управления подачей сверла и
устройствами для автоматической смены сверла. Существуют
многошпиндельные сверлильные станки, работающие одновременно с
несколькими сверлами, а также применяются сверлильные бабки с
несколькими шпинделями, закрепляемые в патроне одношпиндельного станка.
Токарные станки. Главным движением токарного станка является вращение
заготовки, а режущие инструменты (обычно однолезвийные) регулируемо
закрепляются на неподвижной станине. Резец может подаваться по
направляющим вдоль или поперек оси шпинделя. Заготовка закрепляется либо
в патроне шпинделя, либо в центрах передней и задней бабки. Скорость
подачи может регулироваться вручную или автоматически посредством ряда
клиноременных или зубчатых передач, приводящих в движение ходовой винт и
поперечные салазки суппорта. Скорость вращения заготовки регулируется в
широких пределах в соответствии с выбранными режимами резания. Приводной
электродвигатель может иметь как фиксированную, так и переменную частоту
вращения. На токарных станках (а они составляют основу станочного парка)
обычно выполняют операции обработки цилиндрических поверхностей,
поперечной обточки и обрезки, нарезания винтовой резьбы и расточки
осевых отверстий.
Существуют токарные станки разных видов, типов и размеров.
Токарно-револьверный станок, часто применяемый для изготовления
одинаковых деталей, снабжается несколькими режущими инструментами,
закрепленными в поворотном (револьверном) суппорте. Блок управления
револьверного токарного станка с ЧПУ дает команды движения шпинделя,
поворота и перемещения револьверных суппортов, перемещения задней бабки.
В тех случаях, когда очень велик вес заготовки или ее форма такова, что
заготовку легче обрабатывать на горизонтальном столе, применяются
большие токарно-карусельные станки. Рабочий стол такого станка вращается
вместе с заготовкой, а режущие инструменты подаются либо сбоку, либо с
торца заготовки.
Фрезерные станки. Это универсальные станки с многолезвийным режущим
инструментом – фрезой; главное движение – вращение фрезы. Шпиндель
вертикально-фрезерных станков, несущий фрезу, вертикален, но его во
многих случаях можно устанавливать под углом к заготовке. Движение
стола, осуществляемое вручную или с помощью механического привода, точно
контролируется по градуированным лимбам на ходовых винтах и по
прецизионным шкалам с оптическим увеличением.
Фрезерная оправка (вал, несущий фрезу) горизонтально-фрезерного станка
горизонтальна. Стол, на котором закрепляется обрабатываемая деталь с
необходимой оснасткой, может быть либо «простым», т.е. с перемещением по
трем осям, либо универсальным, т.е. допускающим и угловые повороты.
На станках с ЧПУ предусматривается автоматическое управление
перемещением стола и скоростью шпинделя. В некоторых случаях сам
шпиндель устанавливается на салазках, допускающих его независимое
перемещение в осевом или вертикальном направлении. Станок с ЧПУ такого
типа позволяет серийно и с высокой точностью обрабатывать трехмерные
поверхности, например, лопастей воздушных винтов и лопаток турбин.
Копировально-фрезерные станки обрабатывают сложные криволинейные
поверхности, например, пуансонов и матриц для штампования листового
металла, форм для литья под давлением и экструдирования. Индикаторный
щуп проходит по фигурному профилю копира, а рабочая фреза передает этот
профиль обрабатываемой детали.
2024 © allbe.ru
|