Классификация металлорежущих станков

Классификация металлорежущих станков

Возможности металлорежущего  станка по обработке той или иной номенклатуры деталей с заданным качеством и наибольшей производительностью  связаны, в первую очередь, с выбранным  методом обработки и соответствующими движениями формообразования, а также  со степенью концентрации в одном  станке технологических операций. При  этом характер обрабатываемой поверхности  и вид режущего инструмента оказывают  решающее влияние на принцип работы и компоновку станка.

В соответствии с этими  признаками в табл. 1, приведена классификация  станков по технологическому назначению, в которой отражено также развитие станков от простых одноинструментальных к станкам, в которых обеспечивается более эффективная обработка за счет концентрации в одном станке различных инструментов или одновременной обработки деталей в нескольких рабочих позициях.

Табл. 1: классификация  станков по технологическому назначению

Применение метода обработки  одним инструментом (с возможной  его заменой при обработке  различных поверхностей) приводит к  созданию более простых, универсальных  и точных станков, обладающих, однако, сравнительно низкой эффективностью. К таким станкам относятся  токарно-винторезные, алмазно-расточные, строгальные, долбежные и др.

Большую производительность обеспечивает применение многолезвийного  инструмента (фрез, протяжек, сверл  и др.), что, однако, требует создания станка более жесткой конструкции, воспринимающей статические и динамические нагрузки.

Для финишной обработки широко применяют станки с абразивным инструментом: шлифовальные, хонинговальные, притирочные  и др. Еще большую производительность может обеспечить многоинструментная обработка с применением однотипного (например, многорезцовая обработка) или разнотипного инструмента.

Многоинструментная обработка на однопозиционном станке, когда в данный момент времени обрабатывается одна деталь, может быть:

а) последовательной, при которой различный инструмент последовательно выходит на рабочую позицию станка, передаваясь из магазина или с помощью револьверной головки (револьверные станки и автоматы, многоцелевые станки с инструментальным магазином);

б) параллельной, при которой  одновременно обрабатывается несколько  поверхностей заготовки с помощью  инструмента, установленного в суппортах  или инструментальных головках (токарные многорезцовые и карусельные  станки, агрегатные станки с многошпиндельными  сверлильно-расточными головками, продольно-фрезерные  и координатно-расточные станки с несколькими инструментными головками);

в) параллельно-последовательной, которая возможна при наличии двух револьвер-ных головок или револьверной головки и поперечных суппортов (токарно-револьверные станки).

Наибольшая концентрация операций достигается в многопозиционных станках при одновременной обработке  на одном станке нескольких заготовок. В многопозиционных станках последовательного  действия заготовка устанавливается  в загрузочную позицию, последовательно  проходит через все рабочие позиции  и обрабатывается согласно заданному  технологическому процессу. В каждой позиции, как правило, производится многоинструментная обработка. Обычно такие станки имеют поворотные столы или шпиндельные блоки, которые периодически поворачиваются для перемещения заготовки из одной позиции в другую. К станкам этого типа относятся многошпиндельные прутковые и патронные токарные автоматы и полуавтоматы, агрегатные станки с поворотными столами, двухшпиндельные токарные автоматы.

В многопозиционных станках  параллельного действия в каждой позиции осуществляется одна и та же операция одновременно или со сдвигом  фаз по времени (ротационные станки). Такой метод обработки применяют  при сравнительно простых технологических  процессах, но с высокими требованиями к производительности при крупносерийном и массовом производствах. Примерами  могут служить плоскошлифовальные станки с непрерывно вращающимся  столом (например, для шлифования торцов подшипниковых колец). Более характерно для параллельной обработки применение роторных станков, например, для сверлильной  и токарной обработки сравнительно простых деталей. В этих станках  применяют также операции, связанные  с пластическим деформированием  металла. Для современных многопозиционных станков с многоинструментной обработкой характерно наряду с обработкой резанием применять и другие операции, основанные на пластическом деформировании, а также лазерную обработку, сварку, сборку, контроль и измерение выходных параметров.

На практике применяют  также метод параллельно-последовательной обработки. Например, на четырехпозиционном столе агрегатного станка каждая рабочая позиция выполнена сдвоенной, и в ней параллельно обрабатываются две заготовки. Таким образом, здесь  через четыре последовательные позиции  проходят два параллельных потока и  одновременно обрабатываются восемь заготовок.

Другим примером параллельно-последовательной обработки может быть роторно-конвейерная  линия, состоящая из отдельных рабочих  роторов, в каждом из которых осуществляется своя технологическая операция в  нескольких одинаковых позициях.

Большая концентрация операций в одном станке за счет многоинструментной обработки и, тем более, при многопозиционной обработке приводит к созданию более сложных, но высокоэффективных станков.

Основная задача при проектировании станков такого типа — обеспечить их возможно большую гибкость, т. е. универсальность и возможность  быстрой переналадки. Это достигается  путем создания станков, которые  могут входить в гибкий производственный модуль с автоматическим управлением  процессами замены инструмента и  заготовок и переналадки на новый  цикл обработки.

Для обозначения различных  моделей металлорежущих станков  в отечественном станкостроении принята специальная система, которая  позволяет по цифровому и буквенному индексам станка определить его тип, основные технологические параметры, класс точности и систему программного управления.

Металлорежущие станки в  зависимости от вида обработки делят  на девять групп (табл.2), а каждую группу — на десять типов (подгрупп), характеризующих  назначение станков, их компоновку, степень  автоматизации или вид применяемого обрабатывающего инструмента.

Обозначение модели станка состоит из сочетания трех или четырех цифр и букв. Первая цифра означает номер группы, вторая — номер подгруппы (тип станка), а последние одна или две цифры  — наиболее характерные технологические  параметры станка. Например, 1Е116 означает токарноревольверный одношпиндельный автомат с наибольшим диаметром обрабатываемого прутка 16 мм; 2Н125 означает вертикальносверлильный станок с наибольшим условным диаметром сверления 25 мм. Буква, стоящая после первой цифры, указывает на различное исполнение и модернизацию основной базовой модели станка. Буква в конце цифровой части означает модификацию базовой модели, класс точности станка или его особенности.