Металлорежущие станки

Станки после ремонта должны быть подвергнуты внешнему осмотру, испытанию на холостом ходу, под нагрузкой в процессе работы, на точность и жесткость. Все это осуществляется на специальных стендах, имеющихся в ремонтно-механическом цехе. После внешнего осмотра станка приступают к его испытанию на холостом ходу. Проверка механизмов главного движения производится последовательно на всех числах оборотов шпинделя или двойных ходов ползуна и т. д.

До выполнения работ по наладке необходимо подготовить станок и осуществить его первоначальный пуск. Этот этап на заводе-изготовителе начинается после сборки оборудования, а на заводе-потребителе — по окончании монтажа, т. е. установки станков на фундаменте и подключения необходимых коммуникаций (смазочно-охлаждающей жидкости, сжатого воздуха и пр.).

Наладкой металлорежущего станка называют его подготовку вместе с технологической оснасткой к выполнению определенной работы по изготовлению детали в соответствии с установленным технологическим процессом для обеспечения требуемой производительности, точности и шероховатости поверхности.

В металлообрабатывающих станках функции соединения двух вращающихся валов выполняют муфты. По классификации муфты делятся на постоянные, сцепные, обгонные и предохранительные.

Храповые механизмы предназначены для преобразования непрерывного вращательного движения ведущего звена цепи в периодическое движение ведомого звена цепи.

Металлорежущие станки по своей конструкции являются преемниками механизмов, предназначенных для производства изделий из древесины, камня и кости. От своих предшественников металлорежущие станки унаследовали основные принципы устройства и действия.

Качество обработки на станке непосредственно связано с его точностью, которая характеризует степень влияния различных погрешностей станка (геометрических, кинематических, упругих, температурных и динамических) на точность изготовляемых деталей.

Механизмы питания позволяют превратить полуавтоматический станок в автоматический. Конструкции их весьма разнообразны и зависят от вида подаваемых заготовок, производительности и компоновки автомата.

С помощью винтовой передачи осуществляется преобразование вращательного движения винта в поступательное движение гайки. Винтовая передача применяется в токарно-винторезных, фрезерных и других станках.

Зубчатая и червячная передачи. Зубчатая передача является связующим звеном двух или более валов, либо вала с рейкой. Зубчатая передача от ведущего вала к ведомому служит для того, чтобы крутящие моменты и угловые скорости этих валов находились в требуемом отношении по величине и направлению. Зубчатая передача от вала к рейке служит для преобразования вращательного движения под действием крутящего момента в поступательное движение и наоборот.

Для осуществления перемещений с большим понижением скорости и высокой точностью в станках служит ходовой винт и маточная гайка. Ходовые винты рабочих подач делают одно- или двухзаходные с небольшим шагом.

Подшипники скольжения и качения являются основной частью опоры шпинделя и вала. Основным требованием, предъявляемым к опорам, является обеспечение в течение длительного времени при соответствующих числах оборотов и нагрузках вала достаточной точности движения в радиальном и осевом направлениях. Для опор скольжения долговечность принимается в пределах 8000—10000 ч, а для подшипников качения при нормальной работе 5000 ч.

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.

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).