9. Классификация металлорежущих станков. Движение в металлорежущих станках. Приводы станков.
Классификация по группам. Металлорежущие станки в зависимости от характера выполняемых работ и типа применяемых режущих инструментов подразделяются на 11 групп (см. рисунок).
Группа токарных станков (поз. 1 - 6) состоит из станков, предназначенных для обработки поверхностей вращения. Объединяющим признаком станков этой группы является использование в качестве движения резания вращательного движения заготовки.
Группа сверлильных станков (поз. 7 - 10) включает также и расточные станки. Объединяющим признаком этой группы станков является их назначение — обработка круглых отверстий. Движением резания служит вращательное движение инструмента, которому обычно сообщается также движение подачи. В горизонтально-расточных станках подача может осуществляться также перемещением стола с обрабатываемой деталью.
Группа шлифовальных станков (поз. 20 - 24) объединяется по признаку использования в качестве режущего инструмента абразивных шлифовальных кругов.
Группа полировальных и доводочных станков объединяется по признаку использования в качестве режущего инструмента абразивных брусков, абразивных лент, порошков и паст.
Группа зубообрабатывающих станков включает все станки, которые служат для обработки зубьев колес, в том числе шлифовальные.
Группа фрезерных станков (поз. 11 - 14) состоит из станков, использующих в качестве режущего инструмента многолезвийные инструменты — фрезы.
Группа строгальных станков (поз. 15 - 17) состоит из станков, у которых общим признаком является использование в качестве движения резания прямолинейного возвратно-поступательного движения резца или обрабатываемой детали.
Группа разрезных станков включает все типы станков, предназначенных для разрезки и распиловки катаных материалов (прутки, уголки, швеллеры и т. п.).
Группа протяжных станков (лоз. 18 и 19) имеет один общий признак: использование в качестве режущего инструмента специальных многолезвийных инструментов — протяжек.
Группа резьбообрабатывающих станков включает все станки (кроме станков токарной группы), предназначенные специально для изготовления резьбы.
Группа разных и вспомогательных станков объединяет все станки, которые не относятся ни к одной из перечисленных выше групп.
Классификация станков по типам. Станки одного и того же типа могут отличаться компоновкой (например, фрезерные универсальные, горизонтальные, вертикальные), 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, для 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. Так, по стандарту, для зубофрезерных станков общего назначения предусмотрено 12 типоразмеров с диаметром устанавливаемого изделия от 80 мм до 12,5 м.
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.
Классификация станков по степени универсальности. Различают следующие станки - универсальные, которые используют для изготовления деталей широкой номенклатуры с большой разницей в размерах. Такие станки приспособлены для различных технологических операций:
специализированные, которые предназначены для изготовления однотипных деталей, например, корпусных деталей, ступенчатых валов сходных по форме, но различных по размеру;
специальные, которые предназначены для изготовления одной определенной детали или одной формы с небольшой разницей в размерах.
Классификация станков по степени точности. Станки разделены на 5 классов:
Н - станки нормальной точности;
П - станки повышенной точности;
В - станки высокой точности;
А - станки повышенной точности;
С - особо точные или мастер-станки;
Классификация станков по степени автоматизации. Выделяют станки-автоматы и полуавтоматы.
Классификация станков по массе. Станки подразделяют на:
легкие - до 1 т;
средние - до 10 т;
тяжелые - свыше 10 т. Тяжелые станки делят на крупные - от 16 до 30 т, собственно тяжелые - от 30 до 100 т;
особо тяжелые - свыше 100 т.
ДВИЖЕНИЕ В МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКАХ. Для обработки деталей рабочим органам металлорежущих станков необходимо сообщить определенный, иногда довольно сложный комплекс движений. Все движения могут быть подразделены на три вида: основные, вспомогательные и взаимосвязанные.
Основные движения. К основным отнесены те движения, которые осуществляют процесс непрерывного снятия стружки с обрабатываемой детали. Основные движения делятся на движения резания и движения подачи.
Движение резания непосредственно обеспечивает процесс снятия слоя металла в виде стружки. Это движение в большинстве случаев сообщается инструменту, в некоторых случаях обрабатываемой детали, а иногда детали и инструменту одновременно. Движение резания всегда осуществляется от механического привода.
Движение подачи обеспечивает непрерывность процесса снятия стружки. Движение подачи также может сообщаться инструменту, детали или тому и другому одновременно. У современных станков в подавляющем большинстве случаев движения подач также осуществляются принудительно от механического или гидравлического привода. Ручные перемещения рабочих органов иногда используются при обработке деталей как движение подачи, однако, поскольку эти движения в основном предназначены для установочных перемещений режущего инструмента или детали, они условно отнесены к группе вспомогательных движений.
Вспомогательные движения. Эта группа движений весьма обширна. В нее входят все виды движений, которые непосредственно не участвуют в процессе резания, но необходимы для подготовки станка к работе, управления рабочими органами станка, автоматизации обработки деталей и т. п.:
движения для настройки станка на заданные режимы резания;
движения для наладки станка;
движения управления станком;
движения для закрепления и освобождения рабочих органов.
Взаимосвязанные движения. В некоторых случаях механической обработки получение заданной формы и конфигурации поверхностей детали достигается введением дополнительных движений, имеющих определенную строгую кинематическую связь с основными движениями станка — движением резания и движением подачи. Эти движения требуют особой настройки и поэтому в общем случае их следует называть взаимосвязанными. В зависимости от характера и назначения взаимосвязанные движения могут быть подразделены на пять видов.
движение обкатки или огибания;
движение образования винтовой поверхности;
движение образования архимедовой спирали;
движение образования сложных поверхностей;
движение деления.
ПРИВОДЫ. Приводом называют механизмы, передающие движение от источника движения (электродвигателя) к рабочему органу станка. Различают приводы главного движения, подач и вспомогательных движений. Приводы могут быть механическими, гидравлическими, пневматическими и электрическими со ступенчатым и бесступенчатым регулированием скоростей. Современные станки имеют индивидуальный привод от одного или нескольких отдельных электродвигателей.