ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Томский политехнический университет» а. М. Гуртяков Металлорежущие станки

Учебное пособие

Третье издание переработанное и дополненное

Допущено Учебно-методическим объединением вузов по образованию в области автоматизированного машиностроения (УМО АМ) в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки дипломированных специалистов «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»

Издательство Томского политехнического университета

2013

	ББК 34.63-5я73 УДК 621.9.06(075.8) Г 957
Г 957	Гуртяков А. М. Металлорежущие станки: учебное пособие / А.М. Гуртяков. – 3-е изд., перераб. и доп. – Томск, 2013. – 350 с.

В учебном пособии изложены основные понятия и определения, описаны наиболее важные механизмы и системы металлорежущих станков; рассмотрены кинематика, наладка, компоновка, конструкция токарных, сверлильно-расточных, фрезерных, резьбообрабатывающих, строгально-протяжных, шлифовальных, агрегатных, зубообрабатывающих, заточных, отрезных станков, станков для электрохимической и электрофизической обработки, станков с числовым программным управлением и гибких производственных систем.

Предназначено для студентов специальностей 151001 «Технология машиностроения» и 151002 «Металлообрабатывающие станки и комплексы» дневного и заочного форм обучения.

УДК 621.9.06(075.8)

Рекомендовано к печати Редакционно-издательским советом Томского политехнического университета

Рецензенты

Доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой «Металлорежущие станки и инструменты» Кузбасского государственного технического университета А. Н. Коротков

Главный технолог ООО НПО «Сибирский машиностроитель»

В. Т. Устюжанин

© Томский политехнический университет, 2013

© Оформление. Издательство Томского политехнического университета, 2013

Введение

Металлорежущие станки являются основным видом заводского оборудования, предназначенного для производства современных машин, приборов, инструментов и других изделий, поэтому количество и качество металлорежущих станков, их техническая оснащенность в значительной степени определяют производственную мощь страны.

Настоящей задачей отечественной станкоинструментальной промышленности является создание высокопроизводительных, конкурентоспособных станков различного технологического назначения и прогрессивных конструкций режущего инструмента, обеспечивающих высокую эффективность и точность обработки.

Развитию станкостроения в России в XVII в. и первой половине XVIII в. во многом способствовали труды выдающегося станкостроителя А. К. Нартова, который создал, начиная с 1712 г., большое число оригинальных конструкций станков. Большой вклад в отечественное станкостроение внесли российские самоучки Яков Батищев, который создал ряд сверлильных и других станков, Павел Захава, механик Тульского оружейного завода, построивший специальные сверлильные, опиловочные, отрезные станки для обработки оружейных стволов, Лев Собакин, Алексей Сурнин и др.

Большой вклад в развитие станкостроения внесли М. В. Ломоносов, который создал лобовые и сферотокарные станки для обработки линз телескопов, изобретатель Н. П. Кулибин, И. И. Ползунов, изготовивший инструмент и станки для токарной обработки цилиндров паровых машин.

С конца XIX в. обработка резанием развивалась параллельно с совершенствованием инструментальных материалов, технологии и конструкций станков. Это привело к повышению скоростей резания и подач, увеличению жесткости конструкции, росту мощности привода, улучшению механики станка. В тридцатых годах XX в. электрические приводы станков вытеснили трансмиссионные от паровых машин.

Особое развитие в последние десятилетия получило числовое программное управление станками. Микропроцессорные устройства управления превращают станок в станочный модуль, сочетающий гибкость и универсальность с высоким уровнем автоматизации.

Станочный модуль способен обеспечивать обработку заготовок широкой номенклатуры в автономном режиме на основе малолюдной или даже безлюдной технологии. Современное станочное оборудование является базой для развития гибкого автоматизированного производства, резко повышающего производительность труда в условиях средне- и мелкосерийного производства.

Современное станочное оборудование, на котором применяются композиционные материалы для режущих инструментов, позволяет уже сейчас реализовать скорость резания до 15002000 м/мин, а скорость подачи довести до 2030 м/мин. Дальнейшее повышение скоростей потребует поиска новых конструкций, использующих иные физические принципы и обеспечивающих высокую работоспособность ответственных станочных узлов.

Последние модели металлорежущих станков обеспечивают исключительно высокую точность обработанных деталей. Ответственные поверхности наиболее важных деталей машин и приборов обрабатывают на станках с погрешностью в долях микрометра.

Специалисты в области технологии машиностроения, металлорежущих станков и инструментов находятся на одном из самых ответственных участков всего научно-технического прогресса.

Задача состоит в том, чтобы в результате коренного совершенствования технологии обработки, создания новых металлорежущих станков с микропроцессорным управлением, станочных модулей для гибких производственных систем обеспечить техническое и организационное перевооружение всех отраслей машиностроения и на этой основе обеспечить существенное повышение производительности труда.

Для успешного творческого труда инженеры-машиностроители должны быть фундаментально подготовлены в области математики, физики, вычислительной техники, иметь фундаментальные знания и навыки по общим инженерным дисциплинам, знать свою будущую специальность.

Необходимо четко представлять общие важнейшие свойства и качества, определяющие технический уровень металлорежущих станков с тем, чтобы создавать лучшие образцы и новые модели станков.

Главным направлением по ускорению научно-технического прогресса является широкая автоматизация на основе применения автоматизированных станков, машин и механизмов, унифицированных модулей оборудования робототехнических комплексов и вычислительной техники.

В учебном пособии изложены основные сведения по металлорежущим станкам, овладев которыми будущие специалисты смогут в дальнейшем приступить к творческой инженерной деятельности и решению важных задач в области создания и эксплуатации станочного оборудования.

Автор выражает благодарность за финансовую поддержку при издании настоящего учебного пособия выпускнику машиностроительного факультета Владимиру Савельевичу Лушникову.