Металлообрабатывающие станки
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Металлообработка
Издательство:
НИЦ ИНФРА-М
Автор:
Вереина Людмила Ивановна
Год издания: 2023
Кол-во страниц: 440
Дополнительно
Вид издания:
Учебник
Уровень образования:
Среднее профессиональное образование
ISBN: 978-5-16-013967-8
ISBN-онлайн: 978-5-16-106559-4
Артикул: 682975.05.01
К покупке доступен более свежий выпуск
Перейти
Изложены общие сведения о металлообрабатывающих станках, классификация металлообрабатывающих станков, основные критерии оценки работоспособности станка; описаны типовые детали и узлы (в том числе мехатронные); приведены проектные расчеты. Рассмотрены устройства и кинематические схемы универсальных и специализированных станков с ручным управлением, токарных автоматов и полуавтоматов, станков электрофизико-химической (ЭФХ) обработки, а также современных станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Описаны многоцелевые станки для обработки корпусных заготовок и тел вращения горизонтальной и вертикальной компоновки с противошпинделем, устройства автоматической смены инструментаи автооператоры. Приведены основные сведения об эксплуатации металлообрабатывающих станков: транспортирование, установка на фундамент, испытания, ремонт и техническое обслуживание.
Для студентов учреждений среднего профессионального и высшего образования машиностроительного профиля.
Тематика:
ББК:
- 34: Технология металлов. Машиностроение. Приборостроение
- 345: Общая технология машиностроения. Обработка металлов
УДК:
ОКСО:
- Профессиональная подготовка по профессиям рабочих и по должностям служащих
- 15.01.26: Токарь-универсал
- 15.01.27: Фрезеровщик-универсал
- 15.01.35: Мастер слесарных работ
- 15.01.36: Дефектоскопист
- 15.01.38: Оператор-наладчик металлообрабатывающих станков
- Среднее профессиональное образование
- 15.02.01: Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования (по отраслям)
- 15.02.07: Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)
- 15.02.16: Технология машиностроения
- 15.02.17: Монтаж, техническое обслуживание, эксплуатация и ремонт промышленного оборудования (по отраслям)
- 15.02.18: Техническая эксплуатация и обслуживание роботизированного производства (по отраслям)
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩИЕ СТАНКИ Москва ИНФРА-М 202УЧЕБНИК Л.И. ВЕРЕИНА Рекомендовано Учебно-методическим советом СПО в качестве учебника для студентов учебных заведений, реализующих программу среднего профессионального образования по специальностям 15.02.07 «Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)», 15.02.08 «Технология машиностроения»
УДК 621(075. 32) ББК 34.5я723 В31 Вереина Л.И. Металлообрабатывающие станки : учебник / Л.И. Вереина. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 440 с. — (Среднее профессиональное образо вание). ISBN 978-5-16-013967-8 (print) ISBN 978-5-16-106559-4 (online) Изложены общие сведения о металлообрабатывающих станках, классификация металлообрабатывающих станков, основные критерии оценки работоспособности станка; описаны типовые детали и узлы (в том числе ме- хатронные); приведены проектные расчеты. Рассмотрены устройства и кинематические схемы универсальных и специализированных станков с ручным управлением, токарных автоматов и полуавтоматов, станков электрофизико- химической (ЭФХ) обработки, а также современных станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Описаны многоцелевые станки для обработки корпусных заготовок и тел вращения горизонтальной и вертикальной компоновки с противошпинделем, устройства автоматической смены инструмента и автооператоры. Приведены основные сведения об эксплуатации металлообрабатывающих станков: транспортирование, установка на фундамент, испытания, ремонт и техническое обслуживание. Для студентов учреждений среднего профессионального и высшего образования машиностроительного профиля. УДК 621(075.32) ББК 34.5я723 Р е ц е н з е н т ы: А.Е. Древаль — д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой «Инструментальная техника и технология» МГТУ им. Н.Э. Баумана; А.С. Васильев — д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой «Технология машиностроения» МГТУ им. Н.Э. Баумана В31 © Вереина Л.И., 2016 ISBN 978-5-16-013967-8 (print) ISBN 978-5-16-106559-4 (online) Подписано в печать 12.10.2022. Формат 6090/16. Бумага офсетная. Гарнитура Newton. Печать цифровая. Усл. печ. л. 27,5. ППТ30. Заказ № 00000 ТК 682975-1913311-251015 ООО «Научно-издательский центр ИНФРА-М» 127214, Москва, ул. Полярная, д. 31В, стр. 1 Тел.: (495) 280-15-96, 280-33-86. Факс: (495) 280-36-29 E-mail: books@infra-m.ru http://www.infra-m.ru Отпечатано в типографии ООО «Научно-издательский центр ИНФРА-М» 127214, Москва, ул. Полярная, д. 31В, стр. 1 Тел.: (495) 280-15-96, 280-33-86. Факс: (495) 280-36-29 ФЗ № 436-ФЗ Издание не подлежит маркировке в соответствии с п. 1 ч. 4 ст. 11
ВВедение Металлообрабатывающие станки занимают особое место среди других машин, например таких, как транспортные, текстильные, а также используемые в легкой промышленности. На станках изго- тавливают детали, предназначенные для других машин, поэтому станкостроение называют сердцевиной машиностроения. Типаж металлообрабатывающих станков, темпы развития стан- костроения, уровень качества выпускаемых станков, мобильность станочного парка для изготовления различных изделий, высокая эффективность при эксплуатации станков — все это определяет про- мышленный потенциал страны и характеризует уровень развития ее машиностроения. Современный металлообрабатывающий станок — это высокораз- витая технологическая машина, оснащенная механическими, элек- трическими, гидравлическими, пневматическими и электронными устройствами, предназначенная для обработки материалов резанием в целях получения деталей заданной формы и размеров (с требуемой точностью и качеством обработанной поверхности). Станок включает в себя большое число механизмов, осуществляющих дви- жения, необходимые для формообразования различных поверх- ностей: от простых, цилиндрических и плоских, до поверхностей, описываемых сложными математическими уравнениями или за- данных графически. Металлообрабатывающие станки за последние 90 лет претерпели большие изменения. Зародившись в далекую эпоху, когда человек начал механизировать обработку изделий из камня и кости на при- митивных токарных станках, они превратились в автономно работа- ющий станочный комплекс, управляемый системами ЧПУ и ЭВМ. В Европе в начале ХVIII в. появились первые станки, изготов- ленные из металла, причем работающий на них человек приводил во вращение шпиндель от ножной педали через ременную передачу. С развитием техники ножной привод главного движения был за- менен электромашинным, гидравлическим и др. Через цех под по- толком проходил длинный вал (трансмиссия), от которого через ременные передачи передавалось вращение всем находящимся в нем станкам. Шпиндель станка имел несколько ступеней вращения, так как на нем были закреплены шкивы разных диаметров. Станкостроение в России возникло в начале ХVIII в. в эпоху Петра I. Токарь Петра I Андрей Нартов (впоследствии ставший
академиком Российской академии наук) построил ряд металлорежущих станков, в том числе первый токарно-копировальный автомат. Солдат Яков Батищев создал 12- и 24-шпиндельные станки для обработки ружейных стволов. М.В. Ломоносов сконструировал сферотокарный станок для обработки сферических металлических зеркал. Русские самоучки Лев Собакин, Алексей Сурнин и многие другие обогатили технику того времени станками новых типов. Становление нашей станкостроительной отрасли относится к 1930-м гг.: были введены в строй Московский станкостроительный завод им. С. Орджоникидзе (1932 г.), Московский завод «Станкокон- струкция» (1934 г.), Тбилисский станкостроительный завод и Саратовский завод тяжелых зуборезных станков (1935 г.), Киевский завод станков-автоматов (1936 г.), Краматорский завод тяжелого станкостроения ( 1939 г.). Большим событием того времени было создание в 1933 г. первого отраслевого института — Экспериментального научно- исследовательского института металлорежущих станков — ЭНИМС. К этому же периоду относятся первые выпуски в Московском высшем техническом училище (МВТУ) им. Н.Э. Баумана инженеров — специалистов в области станкостроения; тогда же был открыт Московский станкоинструментальный институт. На протяжении последних десятилетий станкостроение бурно развивалось. Тенденции его развития определили следующие основные направления: • повышение производительности станков путем интенсификации режимов резания и сокращения вспомогательного времени; • повышение точности обработки; • увеличение уровня автоматизации металлообрабатывающих станков; • создание быстропереналаживаемых гибких производственных систем; • повышение надежности и долговечности станков за счет совершенствования их конструкции и технологии изготовления, а также широкого применения современных комплектующих узлов и новых материалов. Наряду со стремлением создавать высокоавтоматизированные станки, управляемые от систем ЧПУ и ЭВМ, сохраняется тенденция совершенствовать конструкции универсальных станков с ручным управлением. Эти станки, ввиду своей простоты, надежности, деше- визны и универсальности, играют значительную роль в мелкосе- рийном производстве, особенно при их эксплуатации на малых пред- приятиях.
Современные экономические условия ставят перед станкострои- тельными предприятиями, производящими металлообрабатывающие станки (сложную наукоемкую продукцию), задачи упрочнения ры- ночного положения и повышения конкурентоспособности, для ре- шения которых в XXI в. применяют информационные технологии, являющиеся одним из инструментов их решения, т.е. повышения эффективности процессов проектирования и производства про- дукции. За счет автоматизации и информационной интеграции обес- печивается сокращение сроков разработки и вывода станочной про- дукции в рыночную среду. Предъявляются также высокие требования и к квалификации ин- женеров, техников и рабочих, так как продукция отечественных за- водов должна быть высокопроизводительной, точной, надежной и высокоэффективной, чтобы быть конкурентоспособной в условиях мирового рынка.
Раздел I Общие сведения Глава 1 КлассифиКация металлООбРабатывающих станКОв По классификации ЭНИМСа, металлообрабатывающие станки в зависимости от характера выполняемых работ распределены по де- вяти группам, каждая из которых включает девять типов, объеди- ненных общими технологичесческими признаками и конструктив- ными особенностями (табл. 1.1). Исключение составляет пятая группа, в которой станки объединены по предметному признаку. Кон- кретное конструктивное исполнение станка определенной группы и типоразмера, предназначенного для заданных условий обработки, определяется моделью станка. Принятая классификация позволяет станкам, выпускаемым серийно, присваивать индекс модели из трех или четырех цифр с добавлением в некоторых случаях букв. Первая цифра в наименовании модели означает номер группы, вторая — номер типа, третья и четвертая характеризуют один из важных параметров станка или детали (высоту центров, диаметр прутка, размеры стола и т.п.). Например, модель 7А36 обозначает: 7 — строгально-протяжная группа; 3 — поперечно-строгальный; 6 — максимальная длина обрабатываемой детали 600 мм; буква А указывает на модернизацию станка базовой модели 736. Если буква проставлена в конце индекса модели, то она указывает на класс точности станка, например 16К20П — это станок повышенного класса точности; нормальный класс точности в наименовании модели не указывается. В моделях станков с ЧПУ в конце шифра вводят букву Ф с цифрой, которая обозначает: 1 — станок с цифровой индикацией и предварительным набором координат; 2 — станок с позиционной системой управления; 3 — станок с контурной системой управления; 4 — станок с комбинированной системой управления для позиционной и контурной обработки. Например, зубофрезерный полуавтомат с комбинированной системой ЧПУ — мод. 53А20Ф4, верти-
Таблица 1.1 Классификация металлообрабатывающих станков Наименование Группа Тип станков 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Токарные 1 Автоматы и полуавтоматы Токарно- револь- верные Сверлильно- отрезные Карусельные Токарно- винторез- ные, токарные, лобото- карные Многорезцовые и копировальные Специализирован- ные Разные токарные одношпин- дельные много- шпин- дельные Сверлильные и расточные 2 Настольно- и верти- кально- сверлиль- ные Полуавтоматы Координатно- расточные Радиально- и координат- но-сверлильные Расточные Отделочно- расточные Горизонтально- сверлильные Разные сверлильные одно- шпин- дельные много- шпин- дельные Шлифовальные, полировальные, доводочные, заточные 3 Круглошлифовальные, бесцентрово- шлифовальные Внутри- шлифо- вальные, координатно- шлифовальные Обдирочно- шлифовальные Специализирован- ные шлифовальные Продольно- шлифовальные Заточные Плоско- шлифо- вальные Притирочные, полировальные, хонингова- льные, до- водочные Разные станки, работающие абразивом Электро- физиче- ские и электрохимические 4 – Светолучевые, в том числе лазерные – Электро- химиче- ские Электроискровые – Электроэрозионные, ультразвуковые прошивочные Анодно- механиче- ские отрезные – Зубо- и резьбооб- рабатыва- ющие 5 Зубодол- бежные для обработки цилиндрических колес Зуборезные для обработки конических колес Зубофрезерные для нарезания Для обработки торцов зубьев колес Резьбо- фрезерные Зубоотделочные, проверочные и обкатные Зубо- и резьбо- шлифовальные Разные зубо- и резьбооб- рабатыва- ющие цилиндрических ко- лес и шлицевых валов червячных колес
Наименование Группа Тип станков 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Фрезерные 6 Вертикально- фрезерные, консольные Фрезерные непрерывного действия Продольные одно- стоечные Копировальные и гравировальные Вертикально- фрезерные бес- консоль- ные Продольные двух- стоечные Широко- универ- сальные фрезерные инстру- менталь- ные Горизонтально- фрезерные консольные Разные фрезерные Строгальные, долбежные, протяжные 7 Продольные Поперечно- строгальные Долбежные Протяжные горизонтальные Протяжные вертикальные для протягивания – Разные строгальные одностоеч- ные двухстоеч- ные внутреннего отверстия наружного отверстия Разрезные 8 Отрезные, оснащенные Правильно- отрезные Ленточнопильные Отрезные с дисковой пилой Отрезные ножовочные – – токарным резцом шлифовальным кругом гладким или насеченным диском Разные 9 Муфто- и трубообра- батыва- ющие Пилонасе- кательные Правильно- и бесцентрово- обдирочные – Для испытания инструментов Делительные машины Баланси- ровочные – – Окончание табл. 1.1
кально-фрезерный станок с крестовым столом и устройством цифровой индикации — мод. 6560Ф1. Станки с цикловыми системами управления в конце обозначения модели имеют букву Ц, а с оперативной системой управления — букву Т, например 1713Ц — токарный многорезцово-копировальный полуавтомат с цикловым программным управлением или 16К20Т1 — токарный станок с оперативной системой управления. Наличие в станке магазина инструментов отображается в обозначении модели буквой М, например сверлильный станок с позиционной системой программного управления, повышенной точности и имеющий магазин инструментов — модель 2350ПМФ2. По степени универсальности станки подразделяют на универсальные, специализированные и специальные. Универсальные станки предназначены для обработки деталей широкой номенклатуры в единичном и мелкосерийном производстве. Они имеют большой диапазон регулирования скоростей и подач. К универсальным станкам относятся токарные, токарно- винторезные, токарно-револьверные, сверлильные, фрезерные, строгальные и др. (как с ручным управлением, так и с ЧПУ). Специализированные станки используют для обработки деталей одного наименования, но разных размеров. К ним относятся станки для обработки труб, муфт, коленчатых валов, а также зубообрабаты- вающие, резьбообрабатывающие, токарно-затыловочные и др. Для специализированных станков характерна быстрая переналадка сменных устройств и приспособлений; они применяются в серийном и крупносерийном производстве. Специальные станки служат для обработки детали одного наиме- нования и размера; их применяют в крупносерийном и массовом производстве. В обозначении специализированных и специальных станков перед номером модели вводят индекс завода-изготовителя из одной или двух букв, после которых проставляется регистрационный номер станка. Так, Егорьевский станкостроительный завод имеет индекс ЕЗ, Московское станкостроительное ОАО «Красный пролетарий» — МК, например специализированный токарный станок для обработки дисков памяти ЭВМ — модель МК 65–11. По точности станки подразделяют на пять классов: 1) Н — нормальной точности; к этому классу относится боль- шинство универсальных станков; 2) П — повышенной точности; станки данного класса изготавли- вают на базе станков нормальной точности, но требования к точ-
ности обработки ответственных деталей станка, качеству сборки и регулирования значительно выше; 3) В — высокой точности, достигаемой благодаря использованию специальной конструкции отдельных узлов, высоких требований к точности изготовления деталей станка, качеству сборки и регули- рования станка в целом; 4) А — особо высокой точности; к этим станкам предъявляются еще более жесткие требования, чем к станкам класса В; 5) С — особо точные, или мастер-станки, на них изготавливают детали для станков классов точности В и А. Станки классов точности В, А и С называют прецизионными (от фр. precision — точность). Эти станки следует эксплуатировать в термоконстантных цехах, в которых температура и влажность ре- гулируются автоматически. По массе станки подразделяют на три группы: легкие — массой до 1 т; средние — до 10 т и тяжелые — свыше 10 т. В свою очередь, тяжелые станки делят на крупные (до 30 т), собственно тяжелые (до 100 т) и уникальные (свыше 100 т). По степени автоматизации различают станки с ручным управ- лением цикла, полуавтоматы и автоматы. В станках с ручным управлением пуск и останов станка, переключение скоростей и подач, подвод и отвод инструментов, загрузку станка заготовками, разгрузку обработанных деталей и другие вспомогательные операции выпол- няет рабочий. Полуавтомат — станок, работающий по автоматическому циклу, для повторения которого требуется вмешательство рабочего. Так, рабочий вручную устанавливает на станок заготовку и снимает обра- ботанную деталь, после чего включает станок для повторения следу- ющего цикла. (Под циклом понимают промежуток времени от начала до конца периодически повторяющейся операции независимо от числа одновременно обрабатываемых заготовок.) В автомате все рабочие и вспомогательные движения, необхо- димые для выполнения цикла технологической операции, осуще- ствляются без участия рабочего, который лишь наблюдает за тем, как функционирует станок, контролирует качество обработки и при не- обходимости подналаживает станок, т.е. регулирует его для восста- новления достигнутых при первоначальной наладке точности вза- имного расположения инструмента и заготовки, а также качества обрабатываемой детали. По расположению шпинделя станки подразделяют на горизонтальные, вертикальные и наклонные.
К покупке доступен более свежий выпуск
Перейти