Запитання. Класифікація металорізальних верстатів за групами та їх призначення.

Металообробний верстат- це машина, призначена для обробки заготовок з метою утворення заданих поверхонь шляхом зняття стружки або пластичної деформації. Обробка проводиться переважно шляхом різання лезовим або абразивним інструментом. Набули поширення верстати для обробки заготовок електрофізичними методами. Верстати застосовують також для випрасування поверхні деталі, для обкатування поверхні роликами. Металорізальні верстати здійснюють різання неметалічних матеріалів, наприклад, дерева, текстоліту, капрону та інших пластичних мас. Спеціальні верстати обробляють також кераміку, скло та інші матеріали.

Класифікація металорізальних верстатів.

Залежно від виду обробки, застосовуваного ріжучого інструменту і компонування всі верстати, що серійно випускаються, розділені на дев'ять груп, в кожній групі передбачені дев'ять типів /табл.1/.

Верстати того самого типу можуть відрізнятися компоновкою (наприклад, фрезерні універсальні, горизонтальні, вертикальні) і кінематикою, тобто. сукупністю ланок, що передають рух, конструкцією, системою управління, розмірами, точністю обробки та ін.

Стандартами встановлено основні розміри, що характеризують верстати кожного типу. Для токарних і круглошліфувальних верстатів це найбільший діаметр оброблюваної заготовки, довжина фрезерних верстатів - довжина і ширина столу, на який встановлюються заготовки або пристрої, для поперечно-стругальних верстатів - найбільший хід повзуна з різцем.

Група однотипних верстатів, що мають подібне компонування, кінематику та конструкцію, але різні основні розміри становить розмірний ряд.

Конструкція верстата кожного типорозміру спроектована для заданих умов обробки називається моделлю. Кожній моделі надається свій шифр - номер, що складається з кількох цифр і букв. Перша цифра означає групу верстата, друга його тип, третя цифра або третя і четверта цифри відображають основний розмір верстата. Наприклад, модель 16К20 означає: токарно-гвинторізний верстат з найбільшим діаметром оброблюваної заготовки 400 мм. Літера між другою та третьою цифрами означає певну модернізацію основної базової моделі верстата.

За рівнем точностіверстати розділені на 5 класів: Н – нормальної точності, П – підвищеної точності, В – верстати високої точності, А – особливо високої точності, С – особливо точні або майстер-верстати. До позначення моделі може входити буква, що характеризує точність верстата: 16К20П - токарно-гвинторізний верстат підвищеної точності.

Літера після першої чи другої цифри індексу вказує на модернізацію (конструктивне поліпшення) базової моделі верстата, причому верстат тим більше модернізований, чим далі ця літера від початку алфавіту. Літера або літери наприкінці індексу позначають модифікацію (видозміну) базової моделі верстата. Наприклад, для вказівки класу точності верстата після цифр індексу вводиться відповідна літера (крім класу Н). У моделях верстатів з ЧПУ в кінці індексу вводять літеру Ф з цифрою, що означає прийняту систему управління: Ф1 - з цифровою індикацією та попереднім набором координат; Ф2 – з позиційною системою управління; ФЗ – з контурною системою управління; Ф4 - з універсальною системою для позиційної та контурної обробки. Крім того, введено індекси, пов'язані з автоматичною зміною інструменту: Р - зміна інструменту поворотом револьверної головки; М – зміна інструменту з магазину. Індекси Р та М ставляться перед індексами Ф2, ФЗ, Ф4.

Розглянемо кілька прикладів. Модель 16К20ПФЗ розшифровується наступним чином: верстат токарно-гвинторізний (перші дві цифри) з висотою центрів над станиною (половина найбільшого діаметра обробки) 200 мм, чергової модернізації (К) базової моделі 1620, підвищеної точності (П), з контурною системою ФЗ). Модель 2Н125 - верстат вертикально-свердлильний (перші дві цифри) з найбільшою умовою діаметром свердління 25 мм, модернізації Н базової моделі 2125. Модель 6Т80Ш - верстат горизонтально-фрезерний (перші дві цифри), зі столом з розмірами 200x60 цифра), модернізація Т базової моделі 680, широкоуніверсальний (Ш).

Для позначення моделей спеціалізованих та спеціальних верстатів кожному верстатобудівному закону надано індекс із двох літер. У позначенні моделі такого верстата до букв додаються цифри, що вказують порядковий номермоделі. Наприклад, ЕЗ-9 – Єгор'ївський верстатобудівний завод «Комсомолець», спеціалізований верстат для нарізування зубчастих рейок;

МК-56 – Московський верстатобудівний завод «Червоний пролетар», свердлильний верстат для обробки турбінних лопаток.

За масоюверстати поділяються на легкі - до 1 т, середні - до 10 т, важкі - понад 10 т. Важкі верстати ділять на великі - від 16 т до 30 т. .

За ступенем універсальностірозрізняють такі верстати

Металорізальні верстати можна класифікувати за окремими ознаками або за комплексом ознак. За технологічним призначенням розрізняють верстати токарною, фрезерною, свердлильною і т.д. груп. За ступенем універсальності розрізняють: верстати універсальні; широкого застосування; спеціалізовані та спеціальні. Універсальні верстати призначені для виконання різноманітних робіт, використовуючи різноманітні заготовки. Верстати широкого призначення призначені до виконання певних робіт, використовуючи заготівлі певних найменувань. Спеціалізовані верстати призначені для обробки заготовок одного найменування, але різних розмірів (наприклад обробка зубчастого вінця на зубофрезерному верстаті). Спеціальні верстати виконують певний вид робіт на одній певній заготовці. За рівнем автоматизації розрізняють верстати з ручним управлінням, напівавтомати, автомати, верстати з програмним управлінням.

Автомат - верстат, у якого відновлення циклу обробки не потрібно втручання людини. Якщо відновлення циклу обробки потрібно лише натиснути кнопку «пуск», то формально це верстат напівавтомат. За кількістю основних робочих органів розрізняють одно-і багатошпиндельні верстати, одно-і багатопозиційні верстати і т.д. По точності розрізняють п'ять класів точності верстатів: "Н" - нормальний; «П» – підвищений; "В" - високий; "А" - особливо високої точності; "С" - особливо точні верстати.

У російському машинобудуванні прийнята Єдина система умовних позначеньверстатів, розроблена в ЕНІМС. Відповідно до цієї системи кожному верстату присвоюється певний шифр. Перші дві цифри шифру визначають групу та тип верстата. Літера на другому або третьому місці дозволяє розрізнити верстати одного типорозміру, але з різними технічними характеристиками. Третя чи четверта цифра показують умовний типорозмір верстата. Остання літера вказує різні модифікації верстатів однієї базової моделі.

Усі металорізальні верстати розбиті на 10 груп, кожна група - на 10 типів. Нижче: номер та назва групи вказані курсивом, а номер (від 0 до 9-го) та назва типу вказані у дужках.

Група 0 - резервна.

Група 1 -токарні верстати (0 - спеціалізовані автомати та напівавтомати; 1 - одношпиндельні автомати та напівавтомати;

2 - багатошпиндельні автомати та напівавтомати; 3 – револьверні; 4 - свердлильно-відрізні; 5 – карусельні; 6 -токарні та лобові; 7 - багаторізцеві; 8 – спеціалізовані; 9 – різні токарні).

Група 2- свердлильні та розточувальні верстати (0 - резервний; 1 - вертикально-свердлувальні; 2 - одношпиндельні напівавтомати;

• 3 - багатошпиндельні напівавтомати; 4 - координатно-розточувальні;
• 5 - радіально-свердлувальні; 6 - горизонтально-розточувальні; 7 - алмазно-розточувальні; 8 - горизонтально-свердлувальні; 9 - різні свердлильні).

Група 3- шліфувальні та доводочні верстати (0 - резервна; 1 - круглошліфувальні; 2 - внутрішньошліфувальні; 3 - обдирні шліфувальні; 4 - спеціалізовані шліфувальні; 5 - резервна; 6 - заточні; 7 - плоскошліфувальні; 8 - притиральні та полірувальні; працюючі абразивом).

Група 4- Комбіновані верстати.

Група 5 -зубо- та різьбообробні верстати (0 - різьбонарізні; 1 - зубострогальні для циліндричних коліс; 2 - зуборізні для конічних коліс; 3 - зубофрезерні; 4 - для нарізування черв'ячних пар; 5 - для обробки торців зубів; 6 - різьбофрезерні; 7 - зубовід 8 - зубо- та різьбошліфувальні;9 - різні зубо- та різьбообробні верстати).

Група 6- фрезерні верстати (0 - резервна; 1 - вертикальні консольні; 2 - безперервної дії; 3 - резервна; 4 - копіювальні та гравірувальні; 5 - вертикальні безконсольні;

6 – поздовжні; 7 - консольні широкоуніверсальні; 8 – горизонтальні консольні; 9 – різні фрезерні).

Група 7-стругальні, довбані, протяжні верстати (0 - резервна; 1 - поздовжньо-стругальні одностійкові; 2 - поздовжньостругальні двостійкові; 3 - поперечно-стругальні; 4 - довбіжні; 5 - протяжні горизонтальні; 6 - резервна; 7 - протяжні вертикальні; 8 - резервна;9 - різні стругальні).

Група 8- розрізні верстати (0 - резервна; 1 - розрізні, що працюють різцем; 2 - розрізні, що працюють абразивним колом; 3 - розрізні, що працюють гладким диском; 4 - правильно-відрізні; 5 - пилки стрічкові; 6 - пилки дискові; 7 - пилки ножівкові).

Група 9- різні верстати (1 - пиловочні; 2 - пилонасікальні; 3 - правильно і безцентрово-обдирочні; 4 - балансувальні; 5 - для випробування свердл і шліфувальних кіл; 6 - ділильні машини).

Умовний типорозмір верстата зазвичай показує найбільший розмір заготовки, що обробляється. Наприклад, універсальний токарно-гвинторізний верстат мод. 16К20 – «20» – висота центрів, тобто. відстань від осі обертання заготовки до напрямних, 200 мм; вертикально-свердлильний верстат мод. 2Н135 – «35» – найбільший діаметр свердління – 35 мм.

Вступ

Машинобудування є однією з найважливіших галузей у народному господарстві. Воно створює умова у розвиток багатьох інших видів виробництва та галузей промисловості. Розвиток самого машинобудування залежить від верстатобудування. Нові верстати різного технологічного призначення, прогресивні конструкції ріжучого інструменту забезпечують автоматичний процес обробки, скорочення часу для налагодження обладнання, можливість багатоверстатного обслуговування, підвищення якості продукції, продуктивність праці та культури виробництва. В даний час на ряд завдань підвищення ефективності існуючого обладнання поставлена ​​задача збільшення виробництва засобів автоматизації, оснащених мікропроцесорами і малими ЕОМ, а так само гнучких виробничих систем. Верстати з ЧПК поступово замінюють обладнання з ручним керуванням.

У пристрої металорізальних верстатів є багато спільного. Це пояснюється сутністю процесу різання.

Основу пристрою металорізальних верстатів становить сукупність механізмів та інших технічних пристроїв, що забезпечують головним чином два рухи - рух різання (різцем, фрезою, свердлом тощо) та рух подачі заготовки або ріжучого інструменту.

Загальні відомостіпро металорізальні верстати

Аналіз конструкції сучасних металорізальних верстатів

Шліфувальний верстат, в металообробці - металорізальний верстат для обробки заготовок абразивним інструментом.

Відповідно до прийнятої для металорізальних верстатів класифікацією шліфувальні верстати поділяють на кругло- та внутрішньошліфувальні (в т. ч. безцентрово-шліфувальні, планетарні), спеціалізовані, плоскошліфувальні та ін, що працюють абразивним інструментом. Специфіка використовуваного інструменту пред'являє до конструкції та конструкційних матеріалів деякі додаткові вимоги: вібростійкість, зносостійкість, інтенсивне відведення абразивного пилу. Головний рух шліфувального верстата - обертання абразивного інструменту, причому його швидкість, як правило, значно вища за швидкість подачі та інших рухів.

Найбільшого поширення набули круглошліфувальні верстати (наприклад, верстат марки 3М196). На цих верстатах заготівлю встановлюють на центрах або в патроні і обертають назустріч шліфувальному колу; разом зі столом верстата вона може здійснювати зворотно-поступальний рух. Шліфувальний круг наприкінці кожного (або подвійного) ходу столу отримує поперечне переміщення на глибину різання. На кругло шліфувальних верстатах зазвичай шліфують зовнішні циліндричні та конічні поверхні та торці заготовок. На врізних кругло шліфувальних верстатах шліфування зовнішніх циліндричних, конічних та фасонних поверхонь проводиться широким колом (ширше за розмір заготівлі); поздовжня подача тут відсутня.

Внутрішньошліфувальні верстати призначені для шліфування внутрішніх поверхонь обертання. Прикладом такого верстата може бути верстат марки 3К228А.

Найбільш поширені внутрішньошліфувальні верстати, у яких оброблена заготовка обертається навколо осі отвору, що шліфується, а шліфувальний круг - навколо своєї осі. Поздовжню та поперечну подачі здійснюють колом. При обробці отворів великих заготовок, які важко привести в обертання, застосовують планетарні внутрішньошліфувальні верстати. У цих верстатах шліфувальне коло обертається навколо своєї осі і навколо осі отвору, що шліфується одночасно.

У роботі розглянуто плоскошліфувальний верстат марки 3Г71, призначений для обробки площин заготовок периферією або торцем шліфувального кола. На таких верстатах, що працюють периферією кола, стіл із закріпленою на ньому заготовкою здійснює зворотно-поступальний або обертальний рух, а шліфувальний круг, що обертається, отримує поперечну подачу на кожен хід або оборот столу, а також переміщення на глибину різання. У плоскошліфувальних верстатах, працюючих торцем шліфувального кола, на відміну верстатів, працюючих периферією кола, поперечна подача відсутня, т.к. діаметр кола більше поперечного розміру оброблюваної заготовки (врізне шліфування).

Спеціалізовані шліфувальні верстати призначені, як правило, для обробки деталей заданої форми, наприклад, для шліфування шийок колінчастих валів, деталей штампів, шаблонів, шліцевих деталей і т.д. Обробку заготовок цих верстатах здійснюють переважно методом копіювання, рідше методом огибания.

У загальну групу шліфувальних верстатів входять також верстати: притиральні, полірувальні, доводочні, заточні, шліфувальні, хонінгувальні та ін, що працюють абразивним інструментом.

Знання функціонально загальних основних вузлів різних типів металорізальних верстатів дозволяє краще і швидше ознайомитися з пристроєм, керуванням та роботою будь-якого конкретного верстата.

Металорізальні верстати (МРС) призначені для розмірної обробки заготовокшляхом зняття стружки лезовим або абразивним різальним інструментом.

Деталі, вузли та механізми МРС за їх принциповим призначенням можна поділити на групу несучої та напрямної системи(або просто, "несучу систему") та групу приводу та управління. Деталі та вузли першої групи забезпечують правильний напрямок прямолінійних та кругових переміщень вузлів із заготівлею (виробом) та інструментом. За допомогою механізмів другої групи здійснюються формоутворення та рухи управління верстатом.

До несучій системі відносяться:

- станини, основи, стійки, колони- базові вузли, на яких встановлюють інші нерухомі та рухливі вузли та механізми верстатів; на базових вузлах виконують напрямні поверхні (або, просто, "напрямні"), якими переміщуються рухомі вузли верстата;

- супорти, каретки та санки супортів, поперечки супортів, повзуни, рукава– деталі та вузли для підтримки та поступального чи коливального переміщення інструменту;

- столи, сани та санки столів, консолі– деталі та вузли для підтримки та поступального переміщення оброблюваних заготовок;

- корпуси шпиндельних бабок, коробок швидкостей та коробок подач– деталі та вузли для підтримки та направлення обертових деталей верстата;

- шпинделі та їх опори, планшайби, задні бабки, колони, що обертаються.– деталі та вузли для обертання інструментів та виробів.

Механізми приводу забезпечують обертальні, поступальні, зворотно-поступальні, безперервні та періодичні рухи деталей та вузлів під час процесу обробки виробу, холости переміщення, транспортування заготовок із завантажувальних пристроїв та між позиціями обробки, затискач-розжим заготовок, інструментів, вузлів верстата, відведення стружки тощо. д.

За допомогою механізмів управління проводиться пуск та зупинка верстата, зміна напрямку та швидкості рухів, управління циклом роботи верстата тощо.

1.2 Класифікація металорізальних верстатів

1.2.1 За технологічному ознакою, тобто. в залежності від характеру виконуваних робіт і різальних інструментів МРС, що застосовуються, ділять на 11 груп:

1) токарніверстати – призначені переважно обробки зовнішніх поверхонь обертання різцями;

2) свердлильні та розточувальніверстати – призначені для отримання та обробки отворів; різальний інструмент – свердла, зенкери, розгортки, розточувальні різці;

3) шліфувальніверстати – різальний інструмент – абразивні шліфувальні круги;

4) полірувальні та доводочніверстати – призначені для оздоблювальних робіт за допомогою абразивних брусків, стрічок, порошків;

5) зуборізніверстати – призначені для обробки зубів коліс;

6)фрезерніверстати – обробка ведеться багатолезовими інструментами – фрезами;

7) стругальніверстати призначені для обробки плоских поверхонь різцями;

8) розрізніверстати призначені для розрізання сортового прокату, труб;

9) протяжніверстати – обробка ведеться багатолезовими інструментами – протяжками;

10) різьбообробніверстати – призначені для обробки гвинтових поверхонь (до групи не входять токарні верстати);

11) різніверстати - верстати, що не входять до перелічених груп.

1.2.2 Залежно від ступеня універсальності , Якою визначається кількістю різних деталей, обробка яких можлива на даному верстаті, МРС ділять на універсальні, спеціалізовані та спеціальні.

До універсальнимвідносять верстати спільногопризначення, призначені для виконання різних операцій на виробах багатьох найменувань (токарно-гвинторізні, револьверні, карусельні тощо), та широкогопризначення, призначені для виконання певних операцій на виробах багатьох найменувань (токарно-відрізні, багаторізцеві тощо).

До спеціалізованимвідносять верстати, призначені для обробки виробів одного найменування та різних розмірів (колінчастих валів, труб, муфт, кілець підшипників, валків, зливків, інструментів тощо).

До спеціальнимвідносять верстати, призначені для обробки певного виробу.

1.2.3 МРС залежно від точний Показники поділяють на п'ять класів:

Клас Н – верстати нормальноюточності,

Клас П – верстати підвищеноюточності,

Клас В – верстати високоюточності,

Клас А – верстати особливо високоюточності,

Клас С – особливо точніверстати (майстер-верстати).

Верстати класу Н забезпечують обробку деталей за 7-8 квалітетами точності. Якщо зазначену точність прийняти умовно за одиницю, то верстати класу П забезпечують точність обробки у 1,25 рази вище, класу В – у 1,25 2 рази вище тощо. геометрична точність самих верстатів має зростати за геометричною прогресією з вищим знаменником. Так, співвідношення між величинами допусків () для більшості показників точності верстата (биття шпинделя, паралельність осі шпинделя напрямним тощо) при переході від класу до класу приймають рівним 1,6:

Верстати вищих класів точності, ніж Н, часто називають прецизійними.

Верстати класу П виготовляються на базі верстатів класу Н при підвищених вимогах до якості виробництва та підбору базових деталей (часто – це якісніше виготовлення шпинделя та його опор, що направляють), а також до якості складання та регулювання. Для отримання верстатів класу використовують спеціальні конструкції ряду відповідальних елементів його, більш високу якість їх виготовлення і складання. Верстати класу А виготовляються на базі верстатів класу В за більш жорстких вимог до основних вузлів та деталей.

Верстати класу С служать для виготовлення деталей, що визначають точність прецизійних верстатів, наприклад, ділильних та еталонних коліс, вимірювальних гвинтів тощо.

Верстати класів, А і С повинні експлуатуватися в термоконстантних приміщеннях.

1.2.4 МРС класифікують за масі та розмірам , за ступеня автоматизації та ін параметрами. Існує також поняття "унікальний" верстат. Унікальні - це верстати, виготовлені в одиничних екземплярах (наприклад, верстати класів точності С або А, верстати масою понад 100 тонн).

Сучасні металорізальні верстати використовують механічні, електричні, електронні, пневматичні, гідравлічні системи для здійснення необхідних рухів та управління технологічним циклом.

За технологічним призначенням розрізняють верстати токарної, фрезерної, свердлильної та інших груп. Універсальні верстати призначені для виконання різноманітних робіт під час використання різних заготовок. Спеціалізовані верстати призначені для обробки заготовок одного найменування, але різних розмірів (наприклад обробка зубчастого вінця на зубофрезерному верстаті). Спеціальні верстати виконують певний вид робіт на одній певній заготовці. За ступенем автоматизації розрізняють верстати:

з ручним керуванням, напівавтомати, автомати, верстати з програмним керуванням. За кількістю основних робочих органів розрізняють одно-і багатошпиндельні верстати, одно-і багатопозиційні верстати і т.д. Розрізняють верстати: Н – нормального; П – підвищеного; В – високого; А – особливо високого; З - особливо точного класів точності.

У вітчизняному машинобудуванні прийнята Єдина система умовних позначень (шифрів) верстатів, розроблена в ЕНІМС: перші дві цифри якого - група і тип верстата; літера на другому або третьому місці - типорозмір верстата (а отже, і його технічні характеристики); третя чи четверта цифра – умовний типорозмір верстата; остання літера – модифікація верстатів однієї базової моделі. Усі металорізальні верстати розбиті на 10 груп, кожна група - на 10 типів.

Верстатне обладнання може поділятися на кілька типів залежно від галузі застосування, загальних технологічних ознак та конструктивних особливостей. По галузі застосування верстатне обладнання поділяється на:

Верстати для металургійної промисловості та машинобудування;

Верстати для хімічної промисловості;

Техніка для суднобудування;

Техніка для авіабудування;

Промислові машини;

Устаткування для металообробки, деревообробки.

Окремо виділяють верстати, що використовуються в мікроелектроніці та верстати для приладобудування.

Металообробне верстатне обладнання - це техніка, що використовується для обробки металу, виробництва деталей заданої конфігурації та шліфування поверхонь різного профілю. Його класифікують залежно від типу металообробки.

Токарні верстати - обладнання, призначене для точення зовнішніх, внутрішніх, торцевих поверхонь тіл обертання та нарізування різних типів різьблення. Поділяється на кілька видів: токарно-карусельні, токарно-гвинторізні, токарно-револьверні, токарні верстати з ЧПУ, настільні верстати.

Фрезерні верстати використовуються для обробки плоских та фасонних поверхонь та тіл обертання за допомогою фрези. Розрізняють: вертикально-фрезерні, універсально фрезерні, настільні фрезерні, широкоуніверсальні фрезерні верстати. Як підвиди існує вертикальна свердлильно-фрезерна, горизонтально фрезерна, свердлильно-фрезерна, універсальна свердлильно-фрезерна техніка, верстати з ЧПУ та обробні фрезерні центри.

Шліфувальні верстати - це обладнання, призначене для чистової обробки деталей, шляхом зняття верхніх шарів з їхньої поверхні з високим ступенем точності. Машини можуть бути кругло-, внутрішньо-, плоско- та безцентрошліфувальними.

Свердлильні верстати застосовуються для свердління глухих та наскрізних отворів у суцільному матеріалі. Техніка дозволяє розсвердлювати, зенкерувати, розгортати та нарізати внутрішні різьблення. Зустрічаються горизонтально, вертикально та радіально свердлильні.

Стрічковопильні верстати призначені для різання дерев'яних або металевих виробів. Види: портальні, двоколонні, консольні, горизонтальні, настільно-побутові машини.

Розточувальні верстати мають на увазі обробку великогабаритних деталей операціями свердління, нарізання, підрізання, обточування та ін.

Заточувальний верстат використовується для заточування та переточування металорізального інструменту.

Балансувальні верстати призначені для вимірювання та визначення місця статичної або динамічної неврівноваженості деталей, що обертаються.

Довбіжні верстати необхідні для обробки плоских та фасонних поверхонь, шпонкових пазів, канавок.

Вальцювальні машини - обладнання, що обробляє листи методом згинання для надання виробу циліндричної форми.

Обробні центри дозволяють піддавати деталі комплексної обробки.