Раздел 7 «Автоматизированный электропривод

металлообрабатывающего оборудования»

7.1.Классификация металлорежущих станков.

Металлорежущий станок – техническое устройство, предназначенное для обработки различных материалов с целью получения из них изделий путём снятия стружки металлорежущим инструментом.

Историческая справка. Обработка материалов резанием известна с древних времён: деталь вращали вручную, обработка велась кремнёвым резцом. В 12 веке появились токарные и сверлильные станки с ручным приводом, а в 14 веке 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 веке 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 станков 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-ой половине 19 веке.) в США (в частности, автоматические станки для массового производства). В России в 1712—1714 -годах на Тульском оружейном заводе мастер Я. Батищев создал прототип современных агрегатных станков для одновременного сверления 24 ружейных стволов, в 1714 году В. И. Геннин построил на Олонецких заводах многопозиционный станок. Значительный вклад в развитие конструкции Металлорежущий станок внёс М. В. Ломоносов, который в середине 18 века построил и применил в своих мастерских оригинальные шлифовальные и др. станки. Вклад в создание новых конструкций станков внесли также русские инженеры и изобретатели И. Осипов, М. Сидоров, И. Ползунов, И. Кулибин, П. Захаво (первые автоматы для нарезания резьбы, 1810 год.), В. Игнатов, Г. Горохов. Но, несмотря на отдельные выдающиеся изобретения, станкостроение в России в начале 20-го века развивалось медленно. В советское время в процессе индустриализации машиностроительные предприятия стали получать новые станки. В 1932 году завод «Красный пролетарий» выпустил первый современный токарно-винторезный станок. В 1933 году 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 году в Советском союзе освоено 1817 типоразмеров. В современной России также продолжается разработка новых видов металлорежущих станков.

Металлорежущие станки могут быть классифицированы по следующим критериям: по назначению, по способу управления, по признакам технологического процесса, по габаритным размерам, по степени точности.

По назначению станки разделены на следующие группы:

универсальные станки - для выполнения разнообразных операций на изделиях различной геометрической формы;

станки широкого назначения - для выполнения ограниченного числа операций на изделиях широкой номенклатуры (сверильные, токарно-отрезные и т.д.);

специализированные станки - для обработки изделий одной номенклатуры, но разных по размеру (станки по обработке труб,подшипников, и.т.д.);

специальные станки - для обработки изделий одного типоразмера;

агрегатные станки — специальные, состоящие из нормализованных деталей, узлов, силовых головок.

По способу управления станки могут быть:

станки с ручным управлением - загрузка и установка заготовок, пуск, переключение режима обработки, холостые движения, снятие изделия — вручную;

станки с различной степенью автоматизации - полуавтоматы (операции по установка, снятие обрабатываемого объекта и пуск станка выполняются вручную, а обработка выполняется в автоматическом режиме), автоматы (все операции выполняются в автоматическом режиме, человек осуществляет контроль за циклом работы). С помощью группы автоматов объединенных специальной схемой передачи заготовок могут составлять автоматические линии. Автоматические станки, как правило работают по специальной программе записанной в компьютер станка.

Классификация металлорежущих станков по признакам технологического процесса в таблице № 7.1

По габаритным размерам станки делятся на следующие классы: станки нормальные (до 10т.); крупные станки (от 10 до 30 т.); тяжелые станки (от 30 до 100 т.); уникальные ( от 100 т.).

По точности обработки: станки нормальной точности; станки высшей точности (прецизионные).

Для успешной работы металлорежущего станка необходимо при его проектировании соблюдения некоторых условий. При этом требования в зависимости от назначения привода условия могут меняться.

Для главного электропривода станка: реверсивный, диапазон регулирования скорости , жесткие механические характеристики двигателя, регулирование скорости при неизменной мощности, плавный пуск и торможение двигателя.

Для привода подачи станка: диапазон регулирования скорости ; регулирование скорости с постоянным моментом; жесткие механические характеристики; быстрый пуск и торможение.

Для обеспечения работы насосов смазки, подачи охлаждающей жидкости работы вентиляторов, ускорения перемещения суппорта и задней бабки применяют вспомогательные привода. Они обычно выполняются асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором.

Для предотвращения выхода из строя металлорежущего станка должны быть предусмотрены различные защиты, и блокировки и сигнализация - электрическая защита двигателей и аппаратов; блокировки, запрещающие пуск главного привода при недостаточной циркуляции масла в системе смазки; выключенном двигателе вентилятора главного двигателя; при не зафиксированном положении рукоятки механизма переключения скоростей; блокировки, запрещающие пуск двигателя подачи при отключенном главном приводе и ограничивающие ход суппорта и задней бабки.