Металлообрабатывающее оборудование: наладка, классификация станков

1. Разновидности
2. Типы и группы металлорежущих станков: таблица
3. Маркировка
4. Классификация по уровню автоматизации
5. Конструкция

Металлическая заготовка проходит много стадий: от отливки стали до шлифовки. На производстве можно устанавливать универсальные устройства или заточенные под одну цель. В статье поговорим про металлообрабатывающее оборудование, представим классификацию металлорежущих станков с особенностями каждого вида.

Разновидности

Многообразие изделий легко объясняется большим разнообразием операций, которые можно сделать с металлом. Помимо этого, есть много оснований, по которым можно проводить различия – зависимость от привода, размеров, типа стали. Рассмотрим, как можно их классифицировать.

По количеству задач:

• Универсальные. Они очень подходят на небольших производствах, когда каждый заказ – индивидуальный. Обычно такой прибор требует предварительной наладки, а также редко обладает высокой точностью. Но зато хорошо экономит средства, поскольку можно установить одно устройство вместо двух-трех.
• Специализированные. Они же серийные. По сути они выполняют одинаковые движения, но изменяют размеры. Поэтому на одной программе можно сделать целую серию одинаковых деталей с разными габаритами.
• Специальные. Это еще более узкопрофильные модели для обработки листового металла, они часто бывают на основе ЧПУ. Их задача – максимально точно выполнять одну заданную программу для многосерийного производства одинакового элемента.

По показателю точности все оборудование делится по пятибалльной шкале от самого низкого (норма) до наиболее высокого уровня – мастер. Во многом это зависит от качества материала, из которого изготовлено лезвие, а также от его заточки. Второй важный параметр – это управление. Вручную любые махинации будут не очень точными, потому что имеет значение человеческий фактор. Наиболее полное соответствие с заданными размерами детали (в мкм) будет достигнуто на станках с ЧПУ от компании «Сармат». Фрезерные и токарные установки подходят для изготовления миниатюрных элементов. А поверхность часто не требует шлифовки или иной финишной металлообработки.

По уровню автоматизации:

• Полуавтоматические. Оператор следит за каждым циклом и принимает в нем участие, например, кладет заготовку, настраивает лезвия, нажимает пусковую кнопку и пр.
• Автоматические. Роль сотрудника полностью минимизирована. Труд становится более простым, условия в цеху намного лучше.

Также есть отдельный вид – это оборудование для обработки металла с программным управлением (ПУ). Их различают по двум категориям:

• Цикловое (Ц) – в программу вносятся параметры по одному завершенному циклу.
• Числовое (Ч), наиболее распространенное. Происходит полный удаленный контроль за всеми процессами: программирование, поиск ошибок, изменение показателей.

Также всю аппаратуру разделяют по массе. Чем больше вес установки, тем крупнее заготовки могут быть разрезаны.

По типу привода различают:

• Ручные.
• Электрические.

Первые, например, ножницы по металлу, приходят в действие после приложения физического усилия человека, в то время как вторые питаются от движка.

Но наиболее важна классификация, которая применяется чаще всего, имеет в основе задачу металлообработки. Посмотрим на картинке изображения и поговорим ниже подробнее о каждом:

Типы и группы металлорежущих станков: таблица

Представим в двух словах определение каждого изделия:

Название	Задача
Токарный	Обработка окружностей при постоянном вращении заготовки – валов, цилиндров и пр.
Сверлильный	Образование сквозного или частичного отверстия с последующей расточкой по диаметру.
Шлифовальный	Снятие верхнего шероховатого слоя с металлической поверхности.
Полировальный	Аналогичная процедура, но используется шлифовка с более мелкими абразивными веществами, пасты.
Зубообрабатывающий	Образование зубьев на деталях.
Фрезерный	Обработка заготовок посредством крутящихся фрез, то есть лезвий.
Строгальный	Устранение стружки с поверхности металла.
Разрезные	Разъединение стального листа на две и более части, срезка краев, образование кромок.
Резьбообрабатывающие	Нанесение внешней и внутренней резьбы с помощью электронных метчиков и плашек.
Вспомогательные	Прочие процедуры.

Каждая из представленных групп оборудования для металлообработки делится на более мелкие категории в зависимости от режущего элемента, типа движения, привода и прочих параметров. Теперь подробнее поговорим о различных технологиях, которые используются на производстве при работе на одной из представленных машин.

Токарные станки

Основная идея конструкций берет начало еще в 19 веке. Технологически это достаточно старая методика, но со временем она настолько усовершенствовалась, что остается востребованной на настоящий момент.

Суть операции точения – заготовка зажимается с двух (реже крепится с одной) сторон и вращается. В ходе движения на нее оказывается воздействие различными инструментами для резки. Это может происходит вручную (особенно при мягких материалах) или механизировано.

Основные элементы – надежная станина, шпиндели, которые зажимают металлический брусок, резаки, двигатель. Электрический импульс передается с помощью тел вращения и ремней на рабочую зону.

Сейчас наиболее популярна токарная обработка металла на станках с ЧПУ. Приобрести их можно в компании «Сармат». Их особенность в высокой точности и простоте работы.

Задачи, которые можно выполнить на представленном оборудовании:

• Расточка цилиндрических, шарообразных конусообразных деталей.
• Нарезание резьбы.
• Обработка торцовой части.
• Сверление отверстий, зенкерование и другое.

Сверлильные и расточные установки

Суть процесса заключается в двух разнонаправленных движениях – вращательное у инструмента и поступательное у заготовки. С помощью подобных установок можно сделать:

• глухие и сквозные отверстия различного диаметра;
• зенкерование;
• шлифовальную (финишную) металлообработку полости;
• нарезание внутренней резьбы и пр.

Наладка металлообрабатывающего станка этого типа заключается в выборе инструмента в соответствии с задачей и материалом, а также в подборе скорости вращения. Используются резцы, метчики, сверла, зенкеры, развертки и др.

Модели между собой различают по расположению заготовки в пространстве (горизонтальные и вертикальные), по количеству шпинделей (одношпиндельные и многошпиндельные) и по прочим параметрам.

Шлифовальные, полировальные, доводочные устройства

Все перечисленные выше разновидности применяются при финишной обработке металла, то есть уже после основных операций по созданию формы. Итоговая металлообработка имеет две основные цели:

• Повышение точности размеров детали. Можно срезать слой толщиной меньше 1 мкм.
• Снятие шероховатостей и иных изъянов с поверхности.

Обычно шлифование происходит вручную, то есть небольшим ручным аппаратом, однако, есть настольные металлообрабатывающие станки для особо крупных элементов.

Рабочий инструмент – диск, покрытый мелкими абразивными частицами. В зависимости от их фракции, происходит более щадящая или грубая металлообработка. Но сама поверхность насадки не обязательно имеет круглую форму. Часто она выпукла или остра. А иногда имеет причудливую конфигурацию, например, при шлифовании резьбы.

Полировальный прибор требуется в случаях, когда даже мельчайшая шероховатость, делающая сталь матовой, недопустима. Их применяют для придания зеркальной гладкости.

Чтобы в процессе работы не могли произойти температурные деформации после нагрева детали, используются специальные пасты. Они также могут иметь внутри абразивные вещества мелкой фракции.

Активное использование абразива привело к возникновению оборудования для пескоструйной обработки металла. Обычный песок и мощная струя воздуха под давлением могут привести к точному и быстрому прорезыванию стали.

Комбинированные станки

Они же – универсальные. Из основное назначение – токарная металлообработка, но дополнительные устройства позволяют одновременно производить и сверление, и распиловку листов, и шлифование, иные махинации в зависимости от цели.

Часто соединены бывают только две задачи. Например, гибка и разрезание. Такую аппаратуру часто ставят либо на мелкосерийном производстве, либо используют в частных хозяйствах. Их минус в малом классе точности. Многозадачность выгодна, когда нет возможности приобрести несколько различных приборов, а поток изготовляемых деталей мал. Или производство индивидуальное, не серийное.

Резьбо- и зубообрабатывающие машины

Зубья наносятся на шестернях и на зубчатых колесах. Резьба – на внутренней стороне крепежного инструмента (гайки, шайбы) и деталях для последующего соединения, на внешней поверхности у цилиндрических прутков. Таким образом изготавливаются саморезы и болты.

Особенность работы в том, что следует верно установить параметры:

• шаг, то есть расстояние от одного гребня до соседнего;
• глубину впадин;
• диаметр отверстия перед нанесением резьбы.

Вторая важная характеристика – требуется 3 или 4 подхода – от чернового до финишного. Поэтому применяется несколько метчиков (или иных приборов). Ремонт металлообрабатывающих станков заключается часто в замене режущих элементов, так как лезвия быстро ломаются или приходят в негодность.

Фрезерное оборудование

Заготовка крепко закреплена. Движение происходит за счет перемещения инструмента и стола. Различаются по направлению поверхности – в одной плоскости или в нескольких, под углом.

Сейчас очень распространены устройства с ЧПУ, так как они значительно ускоряют передвижение рабочей зоны и шпинделя без допуска ошибок в связи с человеческим фактором.

Долбежные, строгальные и протяжные

Этот класс один из немногих, в котором используется однонаправленное движение – горизонтальное или вертикальное. Сперва производится обработка металла на токарном станке или иных агрегатах, а только затем приступают к протяжке. Задача – получить поверхность с определенной шероховатостью или канавки. Очень важно вовремя убирать стружку.

Разрезные

Несмотря на видимую простоту цели, – разделить одну заготовку на две части – в этом направлении металлообработки применяются все новые технологии. Основное направление развития метода движется в сторону ускорения процесса и улучшению качества среза. Поскольку часто разрез получается шероховатый, грубый, по причине воздействия высоких температур, то применяют различного типа охлаждение. Высокоэффективная резка – плазменная, водная, лазерная, абразивная.

Но на некоторых производствах используются металлообрабатывающие станки, не прошедшие модернизацию. Они работают на основе давления. Это классические ножницы по листовому металлу или штамповка, основанная на лезвиях из инструментальной стали и пресса.

Маркировка

Обозначение наносится по соответствующему ГОСТ, поэтому каждый специалист знает, с каким оборудованием ему предстоит работать. Номер состоит из цифр и букв. Цифровые параметры:

• группа;
• тип;
• типоразмер.

Буквенные сопровождения требуются для дополнительных характеристик. Наиболее доступно все объяснено на данной схеме:

Классификация по уровню автоматизации

Все модели можно поделить на три категории в зависимости от работы, которую прикладывает оператор. Представим изображение токарно-винторезного станка:

Фотография аналогичного устройства, оснащенного числовым пультом управления:

Автоматические

Вся процедура происходит в постоянном режиме. Работник только производит первичный запуск, а затем следит за правильностью выполнения цикла. Есть возможность принудительной остановки при возникновении ошибки.

Полуавтоматические

Цикличность прерывается, поскольку оператор обязан каждый раз заново запускать аппаратуру, устанавливать заготовку, а также снимать с конвейера изделие. Но сам процесс (разрезание, штамповка и пр.) происходит автоматически, то есть без применения физической силы работника.

Оценка металлообрабатывающих станков с ЧПУ

Возникновение пульта управления привело к качественному прорыву в металлообработке. В первую очередь повысилась производительность и снизилось количество погрешностей. Точность процедуры теперь увеличилась до максимально возможного уровня.

Предварительно на специальном компьютерном обеспечении производится проектирование детали. Программа должна иметь возможность сохранить файл в формате, который воспринимается техникой. Затем данные с компьютера переносятся на устройство. Происходит программирование. Пульт управления сам создает программу движения исходя из чертежа.

Работа происходит максимально быстро и точно, без вмешательства человека. В любой момент можно перепрограммировать агрегат.

Приобрести изделия с ЧПУ можно в компании «Сармат». Фирма предлагает доставку, установку и наладку.

Конструкция

В основном все устройства состоят из:

• крепкой станины;
• рабочей зоны;
• зажимов или иных приспособлений для удержания заготовки;
• двигателя и ремней, передающих вращение;
• инструмента для резания (шлифования).

Интересен вопрос, какие лакокрасочные покрытия наносят на металлообрабатывающее оборудование. Особенность ЛКП в том, чтобы оно могло переносить повышенное трение, а также высокие температуры.

В статье мы рассказали о станках для обработки металла, а в качестве завершения темы посмотрим видеоролик: