9.2. Технологічна система: склад, функції елементів, формотворні рухи. Класифікація верстатів

Процес механічної обробки передбачає взаємодію чотирьох його “учасників” – заготовки, інструменту, пристрою й верстата. Цю сукупність називають технологічною системою (ТС). У ній верстат відіграє визначальну, об’єднувальну роль: на виконавчих поверхнях його робочих органів (шпинделя, стола, супорта, повзуна тощо) розміщують і кріплять наступне:

• заготовку за допомогою додаткового механізму – пристрою;

• різальний (робочий) інструмент безпосередньо або через допоміжний інструмент, наприклад, свердлильний патрон, перехідну втулку.

Робочим органам верстата надають певні рухи залежно від схеми обробки. Рухи, які потрібні для утворення нових поверхонь на заготовці, називають формотворними, або рухами різання (для обробки різанням). До них належать головний рух різання (необхідний для зняття стружки зі швидкістю різання) і рух подачі (забезпечує безперервність врізання різального інструменту в нові шари матеріалу).

Крім формотворних, верстати мають також допоміжні рухи – для швидкого переміщення інструменту чи заготовки перед або після обробки, перемикання швидкості різання, подачі, зміни інструменту тощо і установчі рухи – для налагодження верстата на певний вид роботи, наприклад виставлення поворотної частини супорта токарно-гвинторізного верстата на певний кут для обробки конічної поверхні.

Класифікація верстатів. Класифікаційна система передбачає поділ верстатів на 9 груп:

1) токарні;	6) фрезерні;
2) свердлильні та розточувальні;	7) стругальні, довбальні й протягувальні;
3) шліфувальні, полірувальні та притиральні;	8) розрізні;
4) верстати для електрофізичної та електрохімічної обробки;	9) різні.
5) зубо- і різеобробні;

Кожна група поділяється на 10 типів (від 0 до 9) залежно від особливостей конструкції й рівня автоматизації.

Модель верстата має літерно-цифрове позначення, де перша цифра – номер групи, друга – номер типу, третя (іноді й четверта) вказує на типорозмір верстата; літера після другої цифри – на модифікацію його конструкції. Літери в кінці позначення можуть означати клас точності верстата (літери П, В, А, С), оснащеність числовим програмним керуванням (літера Ф) з наступною цифрою (1, 2, 3 або 4) тощо. Наприклад, позначення моделі 16К20Ф3 розшифровується так: токарно-гвинторізний верстат (група 1, тип 6), К – модифікація, 20 – висота центрів верстата – 200 мм, верстат оснащений контурною системою ЧПК (Ф3).

Технологічна операція поряд із діями, пов’язаними з безпосереднім формотворенням нових поверхонь, охоплює й інші дії. Для зручності проектування операції структурують, тобто поділяють на складові частини, а саме: установи, позиції, технологічні й допоміжні переходи, робочі й допоміжні ходи.

Установом називають частину операції, яку виконують при незмінному закріпленні заготовки.

Позицією називають частину установа, що характеризується фіксованим положенням заготовки відносно верстата. Операція може мати одну або більше позицій. Зміна положення заготовки при незмінному її закріпленні може відбуватись за рахунок зміни фіксованих положень частин пристрою або стола верстата.

Технологічний перехід – це завершена частина технологічної операції, що характеризується сталістю інструменту й поверхонь, оброблюваних або з’єднуваних при складанні.

Завершену частину технологічного переходу, що складається з однократного переміщення інструменту відносно заготовки, зв’язаного зі зміною форми, розмірів, шорсткості поверхні, називають робочим ходом.

Закінчену частину технологічного переходу, що складається з однократного переміщення інструменту відносно заготовки, не зв’язаного зі зміною форми, розмірів, шорсткості поверхні, але потрібного для виконання робочого ходу, називають допоміжним ходом. Це підвід або відвід інструменту, зміна інструменту, зміна позиції. Технологічний перехід часто може охоплювати й інші допоміжні дії, потрібні для виконання робочого ходу. Це зміна частоти обертання шпинделя й подачі, увімкнення-вимкнення верстата, реверсування напрямку обертання шпинделя, а також дії, пов’язані з індивідуальним методом отримання точності виконуваного на робочому ході розміру (методом пробних ходів). Їх теж називають допоміжними ходами.

Допоміжний перехід – це завершена частина технологічної операції, яка складається з дій людини або обладнання, що не супроводжується зміною форми, розмірів, шорсткості поверхонь, але необхідна для виконання технологічних переходів. Прикладами допоміжних переходів є установка заготовки в пристрій та її зняття після обробки, а також контроль виконаних при обробці розмірів заготовки.

Важливо підкреслити, що усі названі вище дії повторюються під час виконання кожної технологічної операції. Їх тривалість формує тривалість циклу операції, яку зазвичай називають оперативним часом виконання технологічної операції.

Втім на робочому місці виконують також дії, періодичність яких більша за цикл операцій. Так, затуплений інструмент потрібно зняти і замінити новим або знову загостреним. Час від часу слід виконати розмірне підналагодженння технологічної системи, тобто змінити положення різальних інструментів без їх заміни, або налагодження під час їх заміни – при автоматичному методі досягнення точності обробки. Такі дії називають технічним обслуговуванням робочого місця. У серійному виробництві перед початком обробки партії заготовок на верстат установлюють потрібну оснастку і виконують кінематичне та розмірне налагодження ТС, а після обробки партії знімають оснастку та здають її на склад. Цю роботу називають підготовчо-заключною.