Профессионально о металлообработке

Основными деталями в станках, осуществляющими вращательное движение, являются валы. Валы в процессе своей работы испытывают деформации кручения, изгиба, растяжения и сжатия. В коробках скоростей и подач чаще всего применяются шлицевые валы, которые обеспечивают плавное перемещение зубчатых колес и муфт вдоль вала.

Основным требованием, предъявляемым к станинам, является длительное обеспечение правильного взаимного положения узлов и частей, смонтированных на ней, при всех предусмотренных режимах работы станка в нормальных эксплуатационных условиях. Базирующими поверхностями станины являются ее направляющие, на которые устанавливаются детали и узлы станка.

Экспериментальный научно-исследовательский институт (ЭНИМС) классифицировал все металлорежущие станки по виду выполняемых работ и применяемых режущих инструментов на группы: 1) токарные; 2) сверлильные и расточные; 3) шлифовальные, полировальные, доводочные и заточные; 4) комбинированные; 5) зубо- и резьбообрабатывающие; 6) фрезерные; 7) строгальные, долбежные и протяжные; 8) разрезные; 9) разные.

Токарно-винторезные станки являются наиболее универсальными станками токарной группы. Они служат для обработки разнообразных деталей, ограниченных поверхностями вращения, для нарезания резьб и используются главным образом в условиях единичного (индивидуального) и мелкосерийного производства и на ремонтных работах.

Значительную долю в парке металлорежущего оборудования составляет большая группа токарных станков. Она включает девять типов станков, различающихся по назначению, области применения, технологическим возможностям, конструктивной компоновке, степени автоматизации и некоторым другим признакам. Внутри каждого типа станки различаются по своим характерным размерам и конструкции.

В металлорежущих станках связь движущихся элементов передач и механизмов бывает довольно сложной, поэтому вопрос о кинематических связях имеет существенное значение. Термином «кинематическая связь» определяется связь движущихся элементов станка между собой. А так как движущиеся элементы станка входят в состав привода того или иного рабочего движения, то кинематическая связь означает структуру привода.

Звенья, несущие заготовку и инструмент, называют рабочими или исполнительными. В процессе обработки они совершают согласованные движения, называемые также рабочими или исполнительными. По своему целевому назначению исполнительные движения делят на формообразующие, установочные и делительные. Установочные движения необходимы для того, чтобы привести инструмент и заготовку в положение, которое обеспечило бы снятие припуска и получение заданного размера. Установочное движение, при котором происходит резание, называют движением врезания.

Тело деталей машин ограничено геометрическими поверхностями, возникающими в процессе обработки. Это в основном плоскость, круговые и некруговые цилиндры, круговые и некруговые конусы, линейчатые и шаровые поверхности, имеющие определенную протяженность и взаимное расположение. Реальные поверхности, полученные в результате обработки на станках, отличаются от идеальных геометрических поверхностей. 

Источником движения в современных станках чаще всего служит асинхронный электродвигатель трехфазного тока; к исполнительным органам движение передается по кинематическим цепям, состоящим из отдельных звеньев — кинематических пар. Кинематические цепи служат также для изменения скоростей и направлений движения исполнительных органов, для согласования движений отдельных узлов станка и преобразования одного вида движения в другое, например, вращательного в поступательное, или наоборот, для суммирования движений и т. д.

Вращательное главное движение может сообщаться либо заготовке, как, например, в станках токарной группы (фиг. I, 2, а), либо режущему инструменту, как это имеет место в станках фрезерных (фиг. I, 2, в), сверлильных (фиг. I, 2, г), шлифовальных (фиг. I, 2, б) и других, либо одновременно заготовке и инструменту (сверление отверстий малого диаметра).

Форма обработанной поверхности зависит от движений, которые сообщает станок заготовке и инструменту, от согласованности этих движений и вида режущего инструмента. Изменяя параметры движения (скорость, согласованность с другими движениями, направление, траекторию и пр.) и меняя инструмент, можно на одном и том же станке обработать поверхности различной формы.

Металлорежущие станки разнообразнее любых других технологических машин. Их различают по технологическому назначению и режущим инструментам, по размерам и типовым разновидностям, по системам управления и степени автоматизации и, кроме того, по компоновкам. Разнообразие компоновок является следствием не только множества технологических задач, размеров и форм обрабатываемых деталей, но и развития конструкций станков и способов обработки, причем в самом относительном характере движения формообразования заключено многообразие возможных вариантов движений заготовки и инструментов, а следовательно, и компоновок станков.