Виды станков и их классификация

   В промышленном производстве продукции из металла используют станки разных типов. Оборудование применяют для сверления, шлифования, фрезерования, заточки и проведения других металлообрабатывающих операций. Какой станок существует для выполнения одной или одновременно нескольких задач по обработке, легко понять, ознакомившись с принятой классификаций. На предприятиях применяют станки нескольких видов для возможности выпускать в больших масштабах продукцию сложных форм и конструкций.

   Промышленные станки классифицируют по группам с учетом технологии обработки металлических заготовок. В производстве используют много фрезерных, сверлильно-долбежных станков, токарных, шлифовальных, резьбонарезных, расточных станков.

Определение

   Промышленный станок – это относительно крупное и тяжелое оборудование, разработанное для проведения одной или нескольких операций по металлообработке в автоматическом режиме или под управлением персонала. Состоит из станины и дополнительных элементов, обеспечивающих нужную функциональность оборудования. Станину изготавливают массивной и тяжелой для сохранения устойчивости, неподвижности при выполнении точных операций. Как называется станок, можно понять по форме основной части конструкции, элементов для фиксации заготовок и особенностям инструментов для обработки металла.

   Оборудование применяют для оптимизации производства, повышения точности, качества, скорости продукции. Станок с ЧПУ способен выполнять полный цикл операций по изготовлению деталей без участия оператора.

Классификация промышленных станков

   Основные виды металлорежущих станков отличаются технологическим процессом обработки, типом режущего инструмента, компоновкой конструкции. Популярное оборудование делят на группы и типы. Какими бывают станки по технологии обработки металла и какими бывают по исполнению, рассмотрим далее. На типы делят с учетом назначения, компоновки, степени автоматизации, разновидностей режущих инструментов. Однотипные станки объединяют по типоразмерам обрабатываемых деталей. Оборудование квалифицируют по степени универсальности, точности, автоматизации процесса, массе. Промышленные устройства нумеруют для удобной идентификации станков. После изготовления металлообрабатывающей установке присваивают буквенно-цифровой код. Цифрами указывают, к какой категории относится оборудование, буквами зашифровывают тип и размер устройства. После расшифровки маркировки пользователь узнает, какими бывают характеристики станков: высота центров, максимальные размеры заготовок, скорость обработки металла. 

Токарные станки

   Самые распространенные среди видов станков, используемых в промышленности. Как выглядит станок, знает любой школьник, посещающий уроки труда. Для обработки заготовок установка использует фрезы, поэтому относится к фрезерному типу устройств. Процесс снятия металла с поверхности происходит в результате контакта режущего инструмента с вращающейся заготовкой. Фрезы жестко закрепляют на подвижном элементе станине, металлическое изделие фиксируют и центрируют в шпинделе. После включения станок начинает вращать заготовку.

   Используя элементы управления положением фрезы, оператор подводит режущий инструмент к металлической поверхности. При соприкосновении происходит снятие слоя металла. Толщина стружки зависит от силы давления резца на заготовку. Оборудование оснащают шпинделем разной конструкции: с проходным отверстием, со штоком, самоцентрирующего типа, с независимыми кулачками. От размера фиксирующего элемента зависят возможности токарно-резцового станка по обработке крупных заготовок конической или цилиндрической формы.

Сверлильные станки

   Это следующее по полярности оборудование из того, какие виды станков вы знаете из школьной программы. Устройства разработаны для быстрого и точного получения отверстий нужного диаметра в металлических заготовках разного размера. Отличаются производительностью и простой управления.

Выпускают следующих модификаций:

• Вертикально-сверлильное оборудование. Делят на три группы по габаритам обрабатываемой детали: легкие, средние, тяжелые. Установка состоит из рабочего стола, пиноли и шпинделя со сверлом. Контакт резца с поверхностью заготовки происходит путем передвижения пиноли в вертикальной плоскости.

• Радиально-сверлильные установки. Отличаются способностью перемещать шпиндель со сверлом в любую точку рабочего стола в горизонтальной плоскости. Удобны при выполнении множества отверстий по выбранной схеме. Заготовку передвигать не нужно.

• Горизонтально-сверлильные. Разработаны для обработки длинных заготовок. Оснащен подвижным горизонтальным столом и инструментальным блоком, перемещающимся по вертикали.

• Особого назначения. Изготавливают для эффективного выполнения специальной работы.

Расточные агрегаты

   Одним из видов металлорежущих станков являются координатно-расточное и горизонтально-расточное оборудование. Устройства применяют для растачивания, сверления, зенкерования отверстий, нарезания резьбы, фрезерования, обтачивания торцов. Какие виды бывают, рассмотрим далее

Распространенные модификации:

1. Координатно-расточные станки. Разработаны для удобного выполнения точной металлообработки с возможностью перемещения режущего инструмента по установленным оператором координатам. Для автоматизации процесса оборудование оснащают ЧПУ.

2. Горизонтально-расточные устройства. В промышленности пользуются большей популярностью. Оснащены горизонтально расположенным шпинделем и подвижным рабочим столом. Заготовка способна перемещаться в вдоль и перпендикулярно оси вращения режущего инструмента. Квалифицируют станки по размерам шпинделя. Бывают малые, средние и крупные. В тяжелой модификации оборудование оснащают неподвижным рабочим столом.

Шлифовальные и заточные

   Шлифовальные установки разработаны для точной обработки металлических поверхностей с целью доводки до нужных характеристик. Для снятия слоя металла используют абразивный инструмент.

   Заточные станки разрабатывают с целью заточки режущих кромок инструментов. По назначению делят на универсальные и специальные. Первые устанавливают на предприятиях для затачивания резцов популярных инструментов. Вторые используют только для обработки режущих поверхностей устройств конкретной модификации.

   Шлифовальные виды станков на производстве делят по возможностям обработки разных поверхностей. Круглошлифовальные используют для шлифовки заготовок цилиндрической, конической формы. Внутришлифовальные удобны в обработке поверхностей, расположенных внутри изделия. Плоскошлифовальныеэффективны в работе с плоскими и фасонными деталями.

Притирочные агрегаты

   Используют для финишной обработки деталей. Для шлифовки или притирки применяют мелкозернистые расходные материалы: наждаки, абразивные смеси, составы на основе окиси алюминия, алмазную пыль. Абразивные порошки удерживают на металлической поверхности при помощи керосина или скипидара. Получается густая паста с хорошими показателями адгезии. Обработку деталей выполняют с небольшой скоростью с частым изменением направления движения для повышения эффективности действия мелкозернистого абразива. Станки оборудуют притирками двух типов: с возможности регулировки и нерегулируемыми. Преимуществом регулируемой оснастки являются устройства, позволяющие изменить размер доводочного инструмента.

Хонинговальные установки

   Этот вариант показывает, какие станки есть еще для точной и аккуратной обработки металлических поверхностей. Установки разработаны для обслуживания заготовок цилиндрической формы. Основные виды станков выпускают в модификациях с разным расположением и количеством шпинделей с режущими инструментами: вертикально, горизонтально, под углом к горизонтальной плоскости. Оборудование удобно использовать в основном для финишной обработки, доводки внешних поверхностей втулок, гильз, пальцев, цилиндров.

   Для шлифовки применяют абразивный круг или брусок, фиксируемый в холдинговой головке, закрепленной в шпинделе. При работе станка головка вращается и одновременно совершает возвратно-поступательные движения вдоль оси. С помощью холдинговых установок повышают качество обработки поверхностей, получают необходимую фактуру для сдерживания смазочного материала. По назначению станки делят на устройства универсального применения и узкоспециализированные для обработки особых заготовок.

Зубообрабатывающие машины

   В промышленности изготавливают и обрабатывают прямые, косые поврехности, зубья на цилиндрических основах, производят зубчатые рейки, шевронные, червячные колеса. Машины способны работать с применением двух технологий удаления металла: копирование, обкатка. Первый задействуют в мелкосерийном производстве. Метод отличается использованием отдельных фрез для каждой заготовки. Второй получил более широкое распространение из-за производительности и точности нарезания. Для выпуска разных зубчатых колес в основном используют один инструмент. Есть и другие методы обработки: дробление, протяжка, прокатка, волочение, прессование.

Резьбообрабатывающие и резьбонакатные

   Этот вид станков разработан в основном для обточки нарезанной на металлических деталях внутренней и внешний резьбы. Производят в нескольких модификациях в зависимости от технологии обработки поверхностей. Резьбонакатные станки применяют метод сдавливания материала без снятия с заготовки слоя металла. Деталь помещают между подвижными и неподвижными элементами оборудования. Двигающуюся часть подводят к фиксированной, сжимают деталь и накатывают отпечаток нужной формы. Также станки бывают резьбофрезерными, резьбошлифовальными, червячно-шлифовальными в зависимости от используемого инструмента.

Комбинированные станки и их виды

   Предназначены для решения нескольких задач. Комбинированное оборудование способно проводить несколько операций в автоматическом или полуавтоматическом режиме. Такие станки способны использовать разные методы обработки, включая аддитивные, электрохимические технологии. Комбинированное оборудование промышленного назначения делят на несколько видов по методу обработки металлической заготовки.

Гайконарезные станки

   Для серийного производства элементов болтовых соединений используют специальное оборудование, поддерживающее встраивание в автоматические линии. Какие бывают станки для изготовления гаек, можно понять по количеству установленных шпинделей. В промышленности используют одношпиндельные и многошпиндельными устройства. Установки применяют для нарезки глухих, фасонных гаек типовых и нестандартных размеров. Работают на высоких скоростях, обеспечивая нарезание как на проход, так и в упор. В качестве оснастки используют металлорежущие метчики с прямыми или изогнутыми хвостовиками. Для выбора режима многошпиндельными используют сменные режущие инструменты, поддерживающие разную частоту вращения. 

Фрезерные станки

   Для обработки металла используют фрезу – режущий инструмент с лезвиями. Разнообразие резцов дает возможность станкам выполнять разные операции. С помощью цилиндрических фрез обрабатывают плоские поверхности, дисковые инструменты используют для пазов, концевые для обслуживания уступов. Виды фрезерных станков: консольные, универсальные, бесконсольные, продольно-фрезерные, оборудование карусельного, барабанного типа, копировально-фрезерные. Отличаются исходным положением и особенностью перемещения рабочего стола и шпинделя с режущим инструментов относительно друг друга.  

Строгально-протяжной группы и долбежные

   На крупных предприятиях часто приходится работать с габаритными заготовками или решать специальные задачи. С этими целями применяют установки строгально-протяжной группы и долбежные виды станков. Первые подходят для обработки деталей повышенной длины. Станки обеспечивают протяжку заготовок для получения доступа режущему инструменту ко всей поверхности. Вторые применяют для обработки материалов методом долбления. С помощью станков изготавливают полости, выемки, срезают углы, производят штамповочные формы.

Станки для суперфиниширования

   Установки разработаны для завершающей отделки продукции. Обработку выполняют мелкозернистым абразивом. Материал удаляет очень тонкий слой металла давая возможность довести размеры и качество гладкость поверхностного слоя до требуемых показателей. На станках доводят посадочные места валов, подшипников, втулок.

Классификация станков по возможному материалу обработки

   В промышленности применяют разное сырье: металл, дерево и пластик. Для обработки выбранного материала используют соответствующее оборудование. Устройства отличатся техническими характеристиками: мощностью, производительностью, точностью. Для работы с металлическими заготовками используют более прочные режущие инструменты, двигатели повышенной мощности, конструкции, обеспечивающие высокую точность обработки. Для работы с более мягкими материалами предъявляют менее жесткие требования.

Классификация по типу управления

   Современная промышленность не обходится без средств автоматизации. Решения разрабатывают и внедряют как новые предприятия, так компании с большим опытом работы. Как классифицируются металлорежущие станки по степени автоматизации, можно понять по существующим способам управления промышленным оборудованием и инструментом.

Методы контроля и управления:

1. Ручное. Отсутствуют средства автоматизации. Оператор выполняет все работы по обслуживанию станка.

2. Полуавтоматическое. Часть важных операций выполняет автоматическая система управления и контроля.

3. Автоматическое. Устройства называют ЧПУ (числовое программное управление). Оператор отвечает только за ввод параметров и запуск программы обработки металлической заготовки.

   Станков с ЧПУ постепенно становится больше. Установки вытесняют другие варианты благодаря высокой точности, производительности, сокращению трудозатрат и риска получения брака из-за человеческого фактора.