БОЛЬШАЯ СОВЕТСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ, БСЭ БОЛЬШАЯ СОВЕТСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ, БСЭ
Навигация:

Библиотека DJVU
Photogallery

БСЭ

Статистика:


Металлорежущий станок

Значение слова "Металлорежущий станок" в Большой Советской Энциклопедии


Металлорежущий станок, машина для обработки резанием металлических и др. материалов, полуфабрикатов или заготовок с целью получения из них изделий путём снятия стружки
title="металлорежущим инструментом">металлорежущим инструментом.

  Металлорежущий станок являются основным видом оборудования в машиностроении, приборостроении и др. отраслях промышленности. Совершенствование Металлорежущий станок предопределяет научно-технический прогресс, развитие технологии и организации машиностроительного производства.

  Историческая справка. Обработка материалов резанием известна с древних времён: деталь вращали вручную, обработка велась кремнёвым резцом. В 12 в. появились токарные и сверлильные станки с ручным приводом, а в 14 в. — с приводом от водяных мельниц. Механические станки для токарных работ изготовлялись главным образом в Италии, Франции, откуда были завезены в Россию. Медальерными станками славились петербургские мастера. В 1711 в Россию из Флоренции привезли станок, сделанный мастером Зингером, приглашенным на службу Петром I. В придворной токарне были изготовлены станки, в разработке конструкций и создании которых принимал участие А. К. Нартов. Позднее Нартов построил другие станки (гравёрные, копировальные, гильотинные), ему же принадлежит создание первого в мире токарно-винторезного станка с механическим суппортом и сменными зубчатыми колёсами (1738). Основные промышленные типы Металлорежущий станок разрабатывались позднее (Г. Модсли и др.) в Великобритании, первой вступившей на путь капиталистического развития. В дальнейшем конструкция их совершенствовалась в Германии, Франции, Швейцарии (точное станкостроение), позже (во 2-й половине 19 в.) в США (в частности, автоматические станки для массового производства). В России в 1712—14 на Тульском оружейном заводе мастер Я. Батищев создал прототип современных агрегатных станков для одновременного сверления 24 ружейных стволов, в 1714 В. И. Геннин построил на Олонецких заводах многопозиционный станок. Значительный вклад в развитие конструкции Металлорежущий станок внёс М. В. Ломоносов, который в середине 18 в. построил и применил в своих мастерских оригинальные шлифовальные и др. станки. Вклад в создание новых конструкций станков внесли также рус. инженеры и изобретатели И. Осипов, М. Сидоров, И. Ползунов, И. Кулибин, П. Захаво (первые автоматы для нарезания резьбы, 1810), В. Игнатов, Г. Горохов. Но несмотря на отдельные выдающиеся изобретения, станкостроение в царской России развивалось медленно. Только после Великой Октябрьской социалистической революции в процессе индустриализации машиностроительные предприятия стали получать новые станки. В 1932 завод «Красный пролетарий» выпустил первый современный токарно-винторезный станок. В 1933 основан Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (ЭНИМС), где было начато проектирование новых типов станков, изготовление гамм станков токарных, револьверных, сверлильных, фрезерных и др. К 1970 в СССР освоено 1817 типоразмеров Металлорежущий станок Годовой выпуск составил 230 тыс. станков.

  Большая заслуга в развитии станкостроения в СССР принадлежит советским учёным В. И. Дикушину, Н. С. Ачеркану, Д. Н. Решетову, А. П. Владзиевскому, Б. С. Балакшину, Г. М. Головину, Г. А. Шаумяну, В. С. Васильеву, А. С. Проннкову, В. А. Кудинову, А. С. Бриткину, Б. Л. Богуславскому, конструкторам Н. А. Волчеку, В. Н. Кедринскому, И. А. Ростовцеву, Ю. Б. Эрпшеру и др.

  Совершенствование производства Металлорежущий станок идёт в нескольких направлениях. Намечается увеличение выпуска агрегатных автоматических и полуавтоматических Металлорежущий станок и автоматических линий. обеспечивающих автоматизацию технологических процессов в крупносерийном и массовом производстве (в СССР выпуск таких Металлорежущий станок за период 1966—70 увеличился на 22,6% при общем росте выпуска Металлорежущий станок за этот период на 12%). В 1973 выпущено 211 тыс. Металлорежущий станок Перспективно освоение прецизионных станков, обусловливающих высокую точность и качество обработки деталей. Предусматривается дальнейшее расширение производства Металлорежущий станок с числовым программным управлением (ЧПУ) для обеспечения автоматизации механической обработки изделий в индивидуальном и серийном производстве. В 1968—70 в серийном производстве освоено 23 типоразмера таких станков, в 1970 — 15 типов опытных образцов; их выпуск в 1973 составил 3800 шт. Внедрение Металлорежущий станок с использованием адаптивных систем управления (см. Самоприспосабливающаяся система) открывает новые пути повышения точности обработки и производительности. Для удовлетворения разнообразных потребностей народного хозяйства намечается увеличение числа типов тяжёлых уникальных станков. К 1970 создано около 500 типов тяжёлых уникальных Металлорежущий станок

  Классификация М. с. По специализации различают Металлорежущий станок универсальные для выполнения разнообразных операций на изделиях широкой номенклатуры; широкого назначения для выполнения ограниченного числа операций на изделиях широкой номенклатуры; специализированные для обработки однотипных изделий разных размеров; специальные для обработки изделий одного типоразмера; агрегатные — специальные, состоящие из нормализованных деталей, узлов, силовых головок.

  Металлорежущий станок могут быть с ручным управлением (загрузка и установка заготовок, пуск, переключение режима обработки, холостые движения, снятие изделия — вручную), а также иметь различную степень автоматизации: полуавтоматы (установка заготовок, пуск, снятие изделия — вручную, остальные движения цикла обработки — автоматически), автоматы (все рабочие и холостые движения производятся автоматически, человек осуществляет контроль за циклом работы); могут составлять автоматические линии (группа автоматов, объединённая системой транспортировки заготовок от одного к другому); иметь числовое программное управление (все рабочие и холостые движения обеспечиваются заранее закодированной программой, введённой в Металлорежущий станок и посылающей преобразованные импульсы на исполнительные и управляющие механизмы).

 

Классификация металлорежущих станков

 

Номер группы станков

Наименова-ние группы

станков

Типы станков

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

Автоматы и полуавтоматы

 

 

 

 

 

 

 

1

Токарные

одношпин-дельные

многошпин-дельные

Револьверные

Сверлильно-отрезные

Карусельные

Токарно-винторезные

и лобовые

Много-резцовые

Специализи-рованные для фасонных изделий

Разные токарные

 

 

 

Полуавтоматы

 

 

 

 

 

 

2

Сверлильные и расточные

Вертикально-сверлильные

одношпин-дельные

многошпин-дельные

Координатно-расточные

Радиально-сверлильные

Расточные

Алмазно-расточные

Горизонтально-сверлильные

Разные сверлильные

3

Шлифоваль-ные и доводочные

Круглошлифо-вальные

Внутришлифо-вальные

Обдирочно-шлифовальные

Специализи-рованные шлифовальные



Заточные

Плоскошлифо-вальные

Притирочные

 и полиро-вальные

Разные станки работающие абразивом

4

Комбини-рованные



















5

Зубо- и резьбо-обраба-тывающие

Зубостро-гальные для цилиндри-ческих колёс

Зуборезные для кони-ческих колёс

Зубофрезер-ные для цилиндри-ческих колёс

и шлицевых валов

Зубофре-зерные для червячных колёс

Для обработки торцов зубьев колёс

Резьбо-фрезерные

Зубоотде-лочные

Зубо- и

резьбо-шлифоваль-ные

Разные зубо- и резьбо-обрабаты-вающие

6

Фрезерные

Вертикально-фрезерные консольные

Фрезерные непрерывного действия



Копироваль-ные и гравироваль-ные

Вертикальные бесконсоль-ные

Продольные

Широко-универсаль-ные

Горизонталь-ные консольные

Разные фрезерные

 

 

Продольные

 

 

 

 

 

 

 

7

Строгальные, долбёжные и протяжные

одностоечные

двухстоечные

Поперечно-строгальные

Долбёжные

Протяжные горизонталь-ные



Протяжные вертикальные



Разные строгальные

 

 

 

Отрезные

 

Пилы

 

 

8

Разрезные

работающие токарным резцом

работающие абразивным кругом

работающие гладким или насеченным диском

правильно-отрезные

ленточные

дисковые

ножовочные





9

Разные

Муфто- и трубообраба-тывающие

Пилонасека-тельные

Правильно- и бесцентрово-обдирочные

Балансиро-вочные

Для испытания инструмента

Делительные машины







 

  По точности различают 5 классов Металлорежущий станок: Н — нормальной точности (например, большинство универсальных Металлорежущий станок), П — повышенной точности (на базе Н), В — высокой точности, А — особо высокой точности (прецизионные), С — особо точные, или мастер-станки.

  По массе Металлорежущий станок бывают лёгкие (до 1 т), средние (до 10 т), тяжёлые (свыше 10 т), уникальные (свыше 100 т).

  В зависимости от характера выполняемых работ и применяемого режущего инструмента в СССР принята единая система классификации и условного обозначения Металлорежущий станок (табл.), разработанная в ЭНИМС. Все Металлорежущий станок делятся на группы, которые, в свою очередь, разбиваются на типы. По этой классификации каждому Металлорежущий станок серийного производства присваивается шифр (индекс), который образуется, как правило, числом из 3 или 4 цифр; первая цифра указывает группу, вторая — тип, третья и четвёртая характеризуют важнейшие размеры Металлорежущий станок или обрабатываемого на нём изделия. Например, шифр 2150 обозначает вертикально-сверлильный станок с максимальным диаметром сверления 50 мм. После модернизации Металлорежущий станок в его шифр за первой цифрой добавляется какая-либо буква. Например, шифр 1К62 обозначает модернизированный токарно-винторезный станок с высотой центров 200 мм. Модификация (видоизменение) базовой модели обозначается введением какой-либо буквы в конце шифра. Например, 6Н12К обозначает модификацию модернизированного консольного вертикально-фрезерного станка. Описание типов станков см. в статьях: Зубообрабатывающий станок, Карусельный станок, Токарный станок, Сверлильный станок, Фрезерный станок, Шлифовальный станок.

  Кинематика М. с. При обработке на Металлорежущий станок очертания, форма деталей (производящие линии) образуется в результате согласованных между собой вращательных и прямолинейных движений заготовки и режущей кромки металлорежущего инструмента. Эти движения, называемые рабочими, могут быть простыми и сложными. В Металлорежущий станок используются 4 метода получения производящих линий: копирование, огибание (обкатка), методы следа и касания. При копировании форма режущей кромки инструмента совпадает с формой производящей линии (рис. 1, а, б); при огибании производящая линия возникает в форме огибающей ряда последовательных положений режущей кромки инструмента, движущегося относительно заготовки (рис. 1, б); при методе следа производящая линия образуется как след движения точки режущей кромки инструмента (рис. 1, г, д), при методе касания производящая линия является касательной к ряду геометрических вспомогательных линий, образованных реальной точкой (вершиной) движущейся режущей кромки инструмента (рис. 1, е).

  Рабочие движения в Металлорежущий станок — главное движение и движение подачи. Главное движение, происходящее в направлении вектора скорости резания, обеспечивает отделение стружки от заготовки, а движение подачи — последовательное внедрение инструмента в заготовку, «захват» новых, ещё не обработанных участков. Главное движение в зависимости от типа Металлорежущий станок может совершаться как заготовкой (токарные, продольно-строгальные и др. станки), так и инструментом (сверлильные, поперечно-строгальные, долбёжные, протяжные, фрезерные, шлифовальные и др. станки); это движение может быть вращательным (токарные, сверлильные, фрезерные, шлифовальные и др. Металлорежущий станок) или поступательным (строгальные, долбёжные, протяжные и др. Металлорежущий станок). Помимо рабочих движений, на Металлорежущий станок совершаются также установочные и делительные движения, которые не используются в процессе обработки резанием, однако необходимы для осуществления полного технологического цикла. Все движения в Металлорежущий станок обеспечивают соответствующие механизмы, в которые входят различные передачи: ремённые, зубчатые, червячные, реечные, винтовые, кулачковые, фрикционные и др. Эти передачи сочленяются между собой в определённой последовательности и образуют кинематические цепи, совокупность которых составляет кинематическую схему Металлорежущий станок При этом пользуются условными обозначениями элементов и механизмов Металлорежущий станок по ГОСТ 3462—61. На кинематических схемах указываются диаметры шкивов (D1, D2 и т.д.), числа зубьев зубчатых и червячных колёс (z1, z2 и т.д.), шаги винтов, заходности червяков и винтов, модули (т) некоторых зубчатых колёс (обычно находящихся в зацеплении с рейками), передаточные отношения плеч рычагов, характеристики звеньев настройки и др.

  Для станков с вращательным главным рабочим движением скорость резания определяется по формуле:



где D — максимальный диаметр обработки (или максимальный диаметр инструмента) в мм; n — число оборотов шпинделя в минуту. Для конкретного Металлорежущий станок диаметр заготовки (инструмента) может быть различным, может производиться также обработка заготовок из различных материалов и режущими инструментами с режущей частью из разных инструментальных материалов (что приводит к выбору соответствующих допускаемых скоростей резания). Привод главного движения должен обеспечивать поэтому регулирование числа оборотов шпинделя. Существует бесступенчатое и ступенчатое регулирование. В первом случае в определённом интервале можно за счёт фрикционного, гидравлического или электрического привода получить любое значение n. Во втором случае имеется определённый конечный ряд различных n. Это обеспечивается за счёт использования коробок скоростей с переключающимися зубчатыми колёсами. Для такого ряда рус. учёным А. В. Гадолиным в 1876 разработана и обоснована теория построения рядов чисел оборотов по закону геометрической прогрессии. При такой закономерности потери в устанавливаемых скоростях резания будут минимальными, а эксплуатационные свойства станка наилучшими. По этому закону все числа оборотов шпинделя станка в минуту от начального (миним.) n1 = nмин до конечного (макс.) nz= nмакс образуют геометрический ряд, в котором знаменатель геометрической прогрессии j определяется по формуле:



где D диапазон регулирования числа оборотов шпинделя в 1 мин, z — количество ступеней регулирования. В станкостроении СССР значения j и соответствующие им перепады скоростей А стандартизированы:

j

1,06

1,12

1,26

1,25

1,41

1,4

1,58

1,6

1,78

2

А, %

5

10

20

30

40

45

50

Примечание. Во втором ряду указаны допускаемые округления.

 

  Основной показатель любой кинематической цепи — общее передаточное отношение:



где nk и nн — числа оборотов соответственно конечного и начального звеньев в об/мин; U1, U2, U3 — передаточные отношения отдельных пар кинематической цепи. Значение Uoбщ позволяет определить значения конечных перемещении звеньев, связанных кинематической цепью, т. е. заготовки и режущего инструмента. Соответствующие функциональные связи называют уравнениями кинематического баланса. Эти уравнения в 20—30-е гг. 20 в. выведены советским учёным Г. М. Головиным, предложившим единые формулы настройки для всех станков.

  Для вращающихся конечных звеньев уравнение кинематического баланса: nk = nн · Uoбщ; для вращающегося начального звена и поступательно-движущегося конечного: nн · Uoбщ · Н = sm мм/мин, 1об · Uoбщ · Н = s мм/об, где Н — величина хода кинематической пары, преобразующей вращательное движение в прямолинейное, равная перемещению прямолинейно движущегося звена за один оборот вращающегося звена (для токарного, сверлильного, фрезерного и др. станков).

  Для Металлорежущий станок с прямолинейным главным движением (строгальный, долбёжный, протяжный и др.) различаются рабочий ход, в течение которого происходит резание, и холостой (обратный) ход, в течение которого движущиеся части станка возвращаются в исходное положение. Скорость холостого хода Vx = Vp · X, где Vp — скорость рабочего хода; Х = 1,5... 2,5 — коэффициент, выбираемый в зависимости от типоразмера станка.

  Рабочий и холостой ходы составляют двойной ход. Время двойного хода:



где L — длина хода (в мм). Число двойных ходов (в 1 мин):



  Для токарного станка с простой кинематической схемой ступенчатого главного привода (рис. 2), согласно уравнению кинематического баланса, возможны следующие варианты числа оборотов шпинделя в 1 мин:



т. е. возможно 12 вариантов (h — коэффициент, учитывающий проскальзывание в ремённой передаче).

  Для облегчения кинематических расчётов коробок скоростей применяется графоаналитический метод. Зависимость чисел оборотов и передаточных отношений изображается в виде графиков и структурных сеток.

  Конструктивные особенности Металлорежущий станок Все кинематические цепи и рабочие органы Металлорежущий станок выполняются в виде конструктивных узлов (механизмов), состоящих из различных деталей. Узлы и детали Металлорежущий станок можно разделить на 2 группы. Группа несущей и направляющей системы обеспечивает правильное направление прямолинейных и круговых перемещений узлов с изделиями и с режущими инструментами. К ней относятся станины и основания; детали и узлы для поддержания и обеспечения прямолинейных перемещений изделий (консоли, салазки столов, столы); детали и узлы для поддержания и обеспечения прямолинейных и качательных перемещении режущих инструментов (суппорты, салазки и поперечины суппортов, револьверные головки); детали и узлы для обеспечения вращения изделий и режущих инструментов (шпиндели, опоры шпинделей, планшайбы, вращающиеся колонны, задние бабки); детали и узлы для поддержания и направления вращающихся деталей Металлорежущий станок (корпуса коробок скоростей, коробок подач и шпиндельных бабок). Группа привода и управления осуществляет формообразование деталей и движения управления. К ней относятся механизмы главного движения, движения подачи и делительных движений; механизмы вспомогательных движений (транспортирующих, зажимных, установочных, стружкоотводящих); механизмы управления (пуском и остановом, скоростью и реверсированием равномерных движений), копировальные, программные, адаптивные, самоподстраивающпеся системы. Конструктивные компоновки Металлорежущий станок различных типов могут быть самыми различными в соответствии с рассмотренной ранее классификацией (рис. 3, а—т).

  В развитии конструкций узлов Металлорежущий станок существуют следующие тенденции: оптимальное использование возможностей механических, электрических и гидравлических приводов и их сочетаний; разработка прецизионных узлов и механизмов; уменьшение трения в узлах станков; применение средств управления и автоматизации; обеспечение высокой статической и динамической жесткости; повышение долговечности за счёт выбора оптимальных материалов и методов упрочнения деталей; применение унификации, нормализации, стандартизации и агрегатирования.

  Надёжность Металлорежущий станок Надёжность Металлорежущий станок — его свойство выполнять заданные функции, т. е. обрабатывать изделия с сохранением в необходимых пределах эксплуатационных показателей, главным образом точности и производительности, в течение требуемого промежутка времени (наработки). Надёжность Металлорежущий станок определяется его безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью.

  На надёжность Металлорежущий станок прежде всего влияют режимы и методы обработки, которые предопределяют точность и качество обработанных поверхностей, а следовательно, эксплуатационные характеристики изделий. Повышение надёжности Металлорежущий станок обеспечивается увеличением точности изготовления Металлорежущий станок; созданием специальных устройств для повышения точности обработки; применением систем автоматического регулирования для восстановления точности, снижающейся от действия процессов, протекающих с различной скоростью, т. е. создание Металлорежущий станок с автоматической подналадкой режимов обработки. Системы автоматического регулирования — наиболее современный способ создания Металлорежущий станок с высокой надёжностью. Автоматическое регулирование может быть простым по заданной программе; прямым с учётом факторов, вызывающих

В Большой Советской Энциклопедии рядом со словом "Металлорежущий станок"

Металлорежущий инструмент | Буква "М" | В начало | Буквосочетание "МЕ" | Металлорежущих станков экспериментальный институт


Статья про слово "Металлорежущий станок" в Большой Советской Энциклопедии была прочитана 13093 раз


Интересное