Введение. Классификация. Тенденции развития

Металлорежущий станок – машина для размерной обработки заготовок. Кроме металлических заготовок на станках могут обрабатываться также детали из других материалов (пластмассовые, керамические, углеграфитовые и другие твердые материалы, применяемые для деталей машин), поэтому термин «металлорежущий» является в известной степени условным. Обработка заготовок производится преимущественно лезвийным инструментом, но к станкам также относят и технологическое оборудование, использующее для обработки электрохимические методы, сфокусированный электронный или лазерный луч, поверхностное пластическое деформирование.

Процесс обработки на станках осуществляется при помощи формообразующих движений, совершаемых инструментом и заготовкой. Движения могут быть движениями резания и движениями подачи. В процессе резания они образуют на заготовке поверхности требуемой геометрической формы.

Помимо основных рабочих операций, обеспечивающих процесс обработки и связанных с изменением формы и размеров заготовки, на станке необходимо выполнять вспомогательные операции для смены заготовок и инструмента, измерения, подвода смазочно-охлаждающих технологических сред и отвода стружки, а также операции для управления станками, контроля и диагностирования состояния металлорежущих станков. В связи с большим разнообразием функций, выполняемых на станках, их рассматривают как систему, состоящую из нескольких функциональных подсистем: обработки, манипулирования, управления, контроля.

Подсистема обработки – подсистема, отвечающая за размерную обработку заготовки на станке.

Подсистема манипулирования обеспечивает доставку заготовок к месту обработки, их зажим в заданной позиции, перемещение к месту контроля и измерения, вывод готовых изделий из рабочей зоны станка, смены инструмента и т.д.

Подсистема управления на основе входной внешней информации и дополнительной текущей внутренней информации, поступающей от контрольных и измерительных устройств, обеспечивает правильное функционирование всех остальных подсистем в соответствии с поставленной задачей. Входная информация поступает в виде чертежа, маршрутной технологии или управляющей программы.

Текущая информация о правильности состояния и поведения всей технологической системы (станка, инструмента, манипуляторов, вспомогательных устройств) поступает в подсистему управления при автоматизированном контроле от подсистемы контроля. Выходная информация дает сведения о фактических размерах обработанной детали по результатам ее измерения.

Все четыре подсистемы взаимосвязаны воедино конструкцией, технологией, а также организацией производства и экономикой.

Конструктивно металлорежущий станок представляет собой совокупность деталей и механизмов, называемых узлами. Таким образом, различное конструктивное исполнение узлов, сочетание и пространственное расположение друг относительно друга предопределило многообразие металлорежущих станков в соответствии со служебным назначением, различающихся технологическими возможностями и размерами.