Металлообрабатывающие машины охватывают широкий спектр технологических операций: точение, сверление, растачивание, фрезерование, шлифование, нарезание резьбы и зубьев. Каждая группа оборудования имеет собственную классификацию, которая учитывает конструктивные особенности, тип обрабатываемых поверхностей и степень автоматизации. Ниже рассмотрены все основные виды станков, принятые в отечественной и международной практике машиностроения.
Токарное оборудование занимает около 30 % от общего парка металлообрабатывающих машин в машиностроении. На нём выполняются проточка цилиндрических и конических поверхностей, обработка торцов, прорезание канавок, нарезание резьбы и резка прутков. Производительность и максимально допустимые габариты заготовки определяются мощностью электропривода, конструкцией шпинделя и суппорта. Среди всех видов станков токарная группа отличается наибольшим разнообразием исполнений.
Применяются для черновой и чистовой обточки, прорезания канавок, нарезания резьбы и торцовки. Ось вращения шпинделя расположена горизонтально. Оборудование работает не только с металлом, но и с пластиками и рядом полимерных материалов. Конструктивно рассчитано преимущественно на заготовки, у которых длина значительно превышает диаметр.
Предназначены для обработки деталей большого диаметра при относительно небольшой длине. Проточка ведётся преимущественно с торца. В отличие от карусельных станков ось вращения у лоботокарных расположена горизонтально, а не вертикально. Чрезмерный вес заготовки провоцирует радиальные биения при точении, поэтому данный тип ограничен по массе обрабатываемой детали.
Заготовка фиксируется на вращающейся горизонтальной планшайбе, что позволяет обрабатывать тяжёлые и крупногабаритные детали - турбинные и насосные колёса, маховики, корпусные элементы. Выпускаются в двух исполнениях:
Большинство карусельных моделей оснащены двумя суппортами - для обработки наружных поверхностей и для расточки отверстий.
Оборудование характеризуется высоким уровнем автоматизации и включает механизмы автоматической подачи заготовки и выгрузки готовых деталей. Делятся на два типа:
Высокая стоимость автоматов продольного точения оправдана в массовом и крупносерийном производстве, где требуется точность по 6-му квалитету и выше.
Разработаны для нестандартных задач и не рекомендуются к использованию в качестве универсального оборудования. К этой группе относятся:
Оборудование данной группы предназначено для обработки отверстий осевым многолезвийным инструментом. По точности и максимальному диаметру обрабатываемых отверстий сверлильные станки существенно превосходят ручные дрели. Функциональность расширяется за счёт применения дополнительной оснастки - зенкеров, развёрток, метчиков.
Предназначены для обработки средних и крупных заготовок. Шпиндель перемещается в любую точку горизонтального рабочего поля - по окружности или по радиусу. Заготовка при этом остаётся неподвижной. Относятся к универсальной категории сверлильного оборудования.
Шпиндельная голова неподвижна, а рабочее движение выполняет пиноль с закреплённым инструментом. Расстояние от торца шпинделя до стола определяет максимальный размер обрабатываемой детали. На ряде моделей механическая подача отключается автоматически при достижении заданной глубины сверления. По диаметру обрабатываемых отверстий делятся на:
Применяются для сверления глубоких отверстий и обработки длинномерных заготовок. Отличаются удлинённой станиной, по которой перемещается рабочий стол с деталью. Инструментальный блок (шпиндель, привод, коробка передач) движется по направляющим в вертикальной плоскости.
Позволяют одновременно обрабатывать несколько отверстий на одной детали. Применение таких машин сокращает машинное время и повышает производительность при серийном выпуске корпусных деталей.
Разработаны для ограниченного круга задач. В эту категорию входят агрегаты для глубокого сверления (отношение глубины к диаметру более 10:1), переносные машины с магнитным основанием и другое узкоспециальное оборудование.
Применяются как в единичном, так и в серийном производстве. На расточном оборудовании выполняются черновое и чистовое растачивание, сверление, зенкерование, фрезерование плоскостей, обтачивание наружных поверхностей, нарезание резьбы. По назначению и конструкции делятся на две группы:
Главный рабочий инструмент - абразивный круг или брусок, снимающий с поверхности заготовки тонкий слой материала. Шлифовальные и заточные машины обеспечивают финишную обработку с шероховатостью Ra 0,2-1,6 мкм и точностью размеров по 5-7-му квалитету. Это один из наиболее многочисленных видов станков по числу разновидностей.
Предназначены для обработки наружных цилиндрических и конических поверхностей. Деталь выполняет вспомогательное вращение, шлифовальный круг - основное движение резания. Продольная подача осуществляется перемещением стола или бабки изделия.
На таком оборудовании обрабатываются внутренние поверхности отверстий. Конструкция предусматривает продольное перемещение шпиндельной бабки со шлифовальным кругом, вращение круга и, в некоторых исполнениях, вращение самой заготовки.
Основное назначение - шлифовка плоских и фасонных поверхностей. Обработка ведётся при поперечном перемещении бабки с постепенным сдвигом круга в вертикальной плоскости и продольном движении рабочего стола с магнитной плитой.
Применяются для обработки наружных цилиндрических поверхностей без базирования детали в центрах или патроне. Заготовка опирается на нож и ведущий круг. Зернистость и диаметр рабочего круга подбираются под конкретный материал и требуемое качество поверхности.
Предназначены для восстановления режущих свойств инструментов. Делятся на:
Шлифовально-притирочные агрегаты для обработки цилиндрических внутренних поверхностей - гильз, цилиндров, втулок. Рабочий инструмент - хонинговальная головка с абразивными брусками - одновременно вращается и движется возвратно-поступательно вдоль оси. Хонингование позволяет получить поверхность с регулярным микрорельефом, удерживающим смазку. По расположению шпинделя установки делятся на горизонтальные и вертикальные, по назначению - на универсальные и специальные.
К данной группе относится оборудование, способное выполнять несколько различных операций в рамках одного технологического цикла. Сюда входят автоматические и полуавтоматические машины всех групп, в том числе обрабатывающие центры с ЧПУ, а также агрегаты, сочетающие механическую обработку с другими физическими принципами воздействия на материал:
Комбинированные станки оправданы при мелкосерийном и опытном производстве, когда нецелесообразно приобретать несколько единиц узкоспециального оборудования. Обрабатывающие центры с ЧПУ обеспечивают точность обработки по 4-6-му квалитету без перестановки детали.
Группа объединяет два принципиально разных направления обработки - зубообрабатывающие операции и формирование резьбы. Каждое из направлений включает несколько типов станков с различными инструментами и технологическими подходами.
Применяются для производства зубчатых колёс и шестерён всех видов - цилиндрических, конических, шевронных и червячных. По выполняемой операции делятся на две группы.
Для нарезания зубьев:
Для отделочной обработки зубьев:
Предназначены для формирования и финишной обработки наружной и внутренней резьбы. По технологическому принципу делятся на несколько видов:
Фрезерное оборудование предназначено для обработки плоских, наклонных, фасонных и контурных поверхностей. Основной инструмент - многозубая фреза - совершает главное вращательное движение, тогда как подача осуществляется перемещением стола с заготовкой. Типы станков данной группы различаются по расположению шпинделя и конструкции стола.
Главная ось шпинделя расположена горизонтально. Стол с закреплённой деталью перемещается в горизонтальной плоскости. Вертикальное смещение обеспечивает шпиндельная бабка, движущаяся по направляющим колонны. Для операций, требующих винтовой подачи или деления, необходима дополнительная оснастка - делительные головки.
Ось шпинделя расположена вертикально. Основной несущий элемент - консоль на направляющих станины - перемещается в вертикальном направлении и служит опорой для стола при его горизонтальном движении. Конструкция позволяет использовать фрезы всех видов. Оборудование отличается низкой стоимостью обработки и применяется в мелкосерийном и единичном производстве.
Стол перемещается в плоскости XY (продольно-поперечное направление), шпиндель - по вертикали (ось Z). Оборудование рассчитано на тяжёлые крупногабаритные детали и изготовление пресс-форм. Для работы со сложными фасонными поверхностями предусматривается установка угловых головок. При работе с небольшими деталями на стол устанавливается поворотный или поворотно-наклонный модуль.
Шпиндельная головка перемещается вдоль траверсы, установленной на две опорные стойки. Рабочий стол движется продольно, шпиндель - по осям Y и Z. Большинство моделей допускает поворот шпинделя на заданный угол. Основное применение - черновая и чистовая обработка крупных корпусных деталей с плоскими и сложными поверхностями.
Применяются в мелкосерийном производстве при высоком уровне повторяемости деталей. Специальный щуп отслеживает профиль шаблона, а шпиндель с фрезой полностью воспроизводит его траекторию. В современных производствах функцию копирования всё чаще выполняет ЧПУ-система с трёхмерной моделью детали.
Позволяют обрабатывать горизонтальные и вертикальные плоскости, наклонные, спиральные и фасонные поверхности, прорезать пазы, канавки и углы. Универсальные модели оснащены поворотным столом, широкоуниверсальные - одним или двумя шпинделями, допускающими установку под произвольным углом к заготовке. Такая компоновка позволяет изготавливать валы, шестерни, звёздочки и другие детали сложного профиля за минимальное число установок.
В отдельные подгруппы выделяют:
Помимо деления на технологические группы, все основные типы станков классифицируются по ряду других критериев, влияющих на выбор оборудования для конкретного производства.
Наиболее распространены машины для обработки металла и древесины. Различие между ними существенное:
Для обработки металла, дерева и полимеров в большинстве производств используются токарные, фрезерные и сверлильные станки как наиболее универсальные виды.
Тип управления подбирается исходя из объёма производства, требуемой точности и сложности обрабатываемых деталей. Выделяют четыре категории:
Металлообрабатывающее оборудование разделяют на:
Российский и международный стандарты (ГОСТ 8-82, ISO 230) выделяют пять классов точности станков:
По этому параметру станки делятся на три группы:
Выбор конкретного типа оборудования определяется совокупностью факторов. Прежде всего анализируют вид обработки: точение, фрезерование, сверление, шлифование или нарезание резьбы. Затем оценивают размеры и массу заготовок - они ограничивают рабочую зону и грузоподъёмность стола. Третий критерий - требуемая точность: для допусков грубее 9-го квалитета достаточно оборудования класса Н, для 5-6-го квалитета нужны станки класса В или выше.
Объём производства напрямую влияет на выбор типа управления. При единичном и мелкосерийном производстве экономически оправданы универсальные станки с ручным или полуавтоматическим управлением. При серийном и массовом выпуске деталей рентабельны станки с ЧПУ и автоматические линии, сокращающие межоперационное время и исключающие влияние человеческого фактора на точность обработки.
При необходимости выполнять несколько разнородных операций на одной детали целесообразно рассмотреть многоцелевые обрабатывающие центры или комбинированные токарно-фрезерные машины. Такое решение снижает число переустановок заготовки и повышает точность взаимного расположения поверхностей.
НОВА Механика специализируется на поставке металлообрабатывающего оборудования для промышленных предприятий. В каталоге компании представлены все основные виды станков - токарные, фрезерные, сверлильные, шлифовальные, расточные, зубообрабатывающие и многоцелевые обрабатывающие центры. Специалисты помогут подобрать оборудование под конкретную производственную задачу, учитывая вид обрабатываемых материалов, требуемую точность и программу выпуска деталей.
По вопросам выбора и приобретения оборудования обращайтесь:
Доставка оборудования осуществляется по всей территории Российской Федерации транспортными компаниями, согласованными с заказчиком. Условия и сроки доставки обсуждаются индивидуально с учётом габаритов, массы оборудования и региона назначения.
