МЕТАЛЛОРЕ́ЖУЩИЙ СТАНО́К
-
Рубрика: Технологии и техника
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
МЕТАЛЛОРЕ́ЖУЩИЙ СТАНО́К, машина для обработки металлич. заготовок в осн. снятием стружки металлорежущим инструментом; применяется также для обработки неметаллич. материалов – пластмасс, стекла, керамики и др. Один из осн. видов оборудования в машиностроении, приборостроении и др. отраслях. М. с. классифицируют: по степени специализации – универсальные (выполняющие разнообразные операции при обработке деталей широкой номенклатуры), специализированные (обработка деталей одного типа, в т. ч. имеющих разл. размеры), специальные (изготовление одной детали или деталей одного типоразмера); по точности обработки – нормальной, повышенной, высокой и особо высокой точности (прецизионные), а также особо точные (мастер-станки); по массе – лёгкие (до 1 т), средние (до 10 т), тяжёлые (св. 10 т) и уникальные (св. 100 т). В зависимости от степени автоматизации различают М. с.: с ручным управлением (все операции – загрузка и установка заготовок, пуск, переключение режима обработки, холостые движения и снятие изделия производятся вручную); полуавтоматы, работающие с автоматич. рабочим циклом, прерывающимся по окончании обработки детали до установки следующей заготовки; автоматы (в т. ч. с числовым программным управлением, ЧПУ) и автоматич. линии, состоящие из отд. станков-автоматов, связанных между собой системой транспортировки деталей от одного станка к другому; гибкие производств. системы – автоматизир. комплексы, автономно функционирующие и обладающие способностью быстрой переналадки оборудования для изготовления разл. изделий данного произ-ва. Получили распространение многоцелевые (многооперационные) станки, или обрабатывающие центры, выполняющие разл. операции в результате автоматич. смены режущих инструментов (как правило, снабжаются системой ЧПУ). По технологич. признаку или типу режущего инструмента М. с. делятся на следующие осн. группы: токарные; сверлильные и расточные; фрезерные; шлифовальные, полировальные, доводочные и заточные; комбинированные; зубо- и резьбообрабатывающие; строгальные, долбёжные и протяжны́е; разрезные (в т. ч. отрезные с токарным резцом, дисковые, ножовочные, абразивно-отрезные, ленточно-пильные); разные (трубообрабатывающие, пилонасекательные, балансировочные, станки для испытания инструмента и др.). К М. с. относят также металлообрабатывающее оборудование, работа которого основана на использовании электрохимич., электрофизич. и физико-механич. методов, сфокусированного лазерного излучения и др., напр. установки электроэрозионной и гидроабразивной обработки, анодно-механич. станки, аппараты газовой, плазменной и лазерной резки (см. Обработка металлов резанием). Станки почти всех типов выпускаются как с ручным, так и с программным управлением.
М. с. оборудуются механизмами, содержащими салазки, шпиндели, ходовые винты, столы с продольным и поперечным перемещением и др., которые позволяют перемещать режущий инструмент относительно обрабатываемой детали. Передача движения рабочим органам (шпинделю, суппорту и т. п.) осуществляется посредством привода (механического, гидравлического, электрического). О конструктивных особенностях М. с. отд. типов см. в статьях Токарный станок, Сверлильный станок, Расточный станок, Шлифовальный станок, Фрезерный станок, Зубообрабатывающий станок.
Для осуществления процесса резания на М. с. необходимо обеспечить взаимосвязь т. н. формообразующих движений, которые разделяют на основные (или рабочие) и вспомогательные. К осн. движениям, непосредственно участвующим в процессе резания, относят главное движение, движение подачи, делительное движение. Главное движение, происходящее в направлении вектора скорости резания, обеспечивает отделение стружки от заготовки; в зависимости от типа М. с. может совершаться как заготовкой (напр., в токарных станках), так и инструментом (в сверлильных, долбёжных, шлифовальных, фрезерных и др. станках). Характер движения вращательный или поступательный. Движение подачи совершается с меньшей скоростью, обеспечивает последовательное внедрение инструмента в заготовку и «захват» им новых необработанных участков; также может передаваться и заготовке, и инструменту. Делительное движение осуществляет поворот заготовки на заданный угол либо её линейное перемещение на определённую величину. Вспомогательные движения (наладка станка, установка заготовки и снятие готовой детали, установка и смена инструмента, управление станком в процессе работы и др.) не используются в процессе обработки резанием, однако необходимы для осуществления полного технологич. цикла. Все перемещения в М. с. обеспечивают соответствующие механизмы, в которые входят разл. передачи (ремённые, зубчатые, червячные, реечные, винтовые, кулачковые, фрикционные и др.); эти передачи сочленяются между собой в определённой последовательности и образуют кинематич. цепи, совокупность которых составляет кинематич. схему металлорежущего станка.
Историческая справка
Первые М. с. – токарные и сверлильные с ручным приводом появились в 12 в.; с 14 в. изготовлялись механич. станки с водяным приводом для токарных работ, гл. обр. в Италии и Франции. В России первые М. с. (гравёрные, копировальные, гильотинные и др.) были созданы в нач. 18 в. по чертежам А. К. Нартова; им же сконструирован в 1738 первый в мире токарно-винторезный станок с механич. суппортом и набором сменных зубчатых колёс. В 1712–1713 на Тульском оружейном заводе рус. мастерами М. В. Сидоровым-Красильниковым и С. Шелашниковым впервые построены М. с. с приводом от водяного колеса для сверления пушечных стволов; на этом же заводе Я. Т. Батищевым создан многошпиндельный сверлильный станок и применена многопозиционная обработка (прототип агрегатных станков для одноврем. сверления 24 ружейных стволов).
Выпуск М. с. пром. типов (разработанных Г. Модсли и др.) начался в Великобритании в кон. 18 в. В дальнейшем конструкции М. с. совершенствовались в Германии, Франции, США и др. странах. В 1820–30-х гг. Э. Уитни разработал для оружейных заводов С. Кольта ряд моделей фрезерных станков. Ко 2-й пол. 19 в. были созданы осн. типы фрезерных, револьверных, строгальных, долбёжных и др. М. с., гл. обр. для нужд ж.-д. строительства и пароходства. В России первое предприятие по произ-ву металлообрабатывающих станков – завод Берда в С.-Петербурге (1790); с 1815 М. с. стали выпускать и на Тульском оружейном заводе. В кон. 19 в. мн. машиностроит. заводы страны, наряду с др. продукцией, производили станки. Становление отеч. станкостроения как отрасли в 1920–30-е гг. обусловлено взятым в стране курсом на индустриализацию нар. хозяйства, что потребовало первоочередного развития тяжёлой пром-сти, машиностроения и, как следствие, произ-ва металлорежущих станков.