Способы изготовления отливок. 3 страница

Рис. 2.11. Кривошипные прессы для холодной штамповки

Однокривошипные прессы имеют усилие до 25 МН и применяются при штамповке некрупных деталей, когда не может возникнуть больших эксцентричных (по отношению к ползуну) нагрузок.

Двухкривошипные прессы простого действия - двустоечные. Они могут быть открытыми (усилием до 2, 5 МН) и закрытыми (усилием до 40 МН), ненаклоняемыми и наклоняемыми, но всегда с непередвижным столом. Они применяются при штамповке сред­них по величине деталей для более равномерного распределения нагрузки во избежание возникновения больших опрокидываю­щих моментов. Четырехкривошипные прессы про­стого действия, ненаклоняемые, с непередвижным столом усилием до 63 МН применяются при штамповке крупногабаритных де­талей.

Прессы закрытые двойного действия могут быть однокривошипными (с усилием главною ползуна до 6, 3 МН, прижимного - до 4, 0 МН), двухкривошипными (с усилием 6, 3 МН и 6, 3 МН со­ответственно) и четырехкривошипными (усилием 10/6, 3 МН) и применяются для глубокой вытяжки с прижимом. При работе этих прессов (рис. 2.12) под действием кулачков 4 сначала опус­кается наружный ползун 3, обеспечивая прижим заготовки, а за­тем внутренний ползун 2 осуществляет вытяжку колпачка 1. Прижим препятствует обоснованию складок при вытяжке изделий с тонкими стенками под действием сжимающих тангенциаль­ных (направленных по окружностям) напряжений.

Прессы тройного действия позволяют получать сложные детали, требующие обратной вытяжки.

Рис. 2.18. Схема пресса двойного действия

Автоматы листоштамповочные многопозиционные АА6124А... АБ6140 (последний с номинальным усилием 10 МН) предназначены для последовательной многопереходной штамповки изделий из металлической рулонной ленты с автоматическим переносом штампуемой детали с позиции на позицию. Производитель­ность их от 12 (для крупных автоматов) до 150 шт./мин (для мелких).

Автоматы листоштамповочные с нижним приводом АВ6224... АГ6230 (последний усилием 1 МН) производят многопереходную штамповку деталей в ленте с отделением готового изделия на последней позиции штамповки. Их производительность от 80 до 800 шт./мин. Автоматы этих двух типов кривошипные.

Прессы-автоматы гидравлические (тройного действия) для чистовой вырубки А6826А... А6138А предназначены для изготовления деталей за один рабочий ход пресса с параметром шероховатости поверхности контура детали R _а = 1, 25 и точностью раз­меров 7 - 11-го квалитетов. Обычная вырубка дает 10 - 13-й квалитет и R _z = 80.

2.5. Прессование

Прессование – способ получения изделий из различных профилей, прутков, труб и др., при котором заготовка, помещенная в специальный контейнер, выдавливается (экструдируется) из него пуансоном через отверстие в матрице, имеющее форму будущего изделия. Осуществляется на гидравлических прессах с усилием до 200 МН. Прессованные изделия имеют высокую точность размеров, и большинство из них не требуют последующей механической обработки.

В 50-х годах разработаны и начали успешно внедряться в кузнечно-штамповочное производство принципиально новые технологические процессы, позволяющие обрабатывать труднодеформируемые материалы (жаропрочные стали, титановые, молибденовые, вольфрамовые сплавы). К ним относятся взрывное штампование, высокоскоростная штамповка, электромагнитная формовка, гидростатическое прессование или гидроэкструзия, гидро- или газостатическое спрессовывание порошкообразных материалов.

3. СВАРОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

3.1. Общие вопросы сварочного производства

Сварка – процесс получения неразъемного соединения деталей машин, конструкций и сооружений при их местном или общем нагреве, пластическом деформировании или при совместном действии того и другого в результате установления межатомных связей в месте их соединения. Сваривают детали из металлов, керамических материалов, пластмасс, стекла и другие. Существуют способы сварки, при которых материал расплавляется (дуговая, электрошлаковая, электронно-лучевая, плазменная, лазерная, газовая и др.), нагревается и пластически деформируется (контактная, высокочастотная, газопрессовая и др.) или деформируется без нагрева (холодная, взрывом и др.); способ диффузионного соединения в вакууме. Способы сварки классифицируются: по виду используемого источника энергии – дуговая, газовая, электронно-лучевая и др.; по способу защиты материала – под флюсом, в защитных газах, вакууме и др.; по степени механизации – ручная, полуавтоматическая и автоматическая.

Сварка широко применяется в строительстве для получения крупных сооружений (ферм, мостов, резервуаров) и в машиностроении для получения прочных, жестких и легких конструкций. Сваривают обычно заготовки из проката, штампованные или полученные другими методами. Сваркой получают кузова, двери и кабины автомашин, вагонов, тракторов, сельхозмашин, детали станков, прессов и т.д.

В машиностроении применяют преимущественно следующие способы сварки:

1. Ручная дуговая сварка металлическим электродом.

2. Автоматическая дуговая сварка под слоем флюса.

3. Газоэлектрическая сварка.

4. Электрошлаковая сварка.

5. Электрическая контактная сварка.

6. Газовая сварка.

7. Плазменная сварка.

8. Электронно-лучевая сварка.

9. Сварка трением.

10. Диффузионная сварка.

11. Холодная сварка.

3.2. Ручная дуговая сварка

Источниками тока для ручной дуговой сварки на переменном токе являются сварочные трансформаторы, которые просты, дешевы, невелики, относительно легки и имеют КПД 85-90 %. Применяют передвижные трансформаторы ТДМ-317, переносные ТД-102, ТД-306, трансформаторы с электрическим тиристорным управлением ТДЭ-101, ТДЭ-104. Постоянный сварочный ток обеспечивает несколько лучшее качество шва. Применяется при сварке некоторых цветных металлов, для малых толщин, в полевых условиях. Применяются выпрямители ВД-201, ВД-502, универсальные выпрямители ВДУ-305, ВДУ-601, сварочные преобразователи ПД-305, ПД-502; для полевых условий – однопостовые сварочные агрегаты АСБ-300М и АДБ-3125 с бензиновым двигателем; АСД-300М и АДД-4001 с дизельным двигателем, АС4М-400 с электродвигателем.

3.3. Сварка под слоем флюса

При этом способе дуга горит в среде расплавленного флюса в газовом пузыре, защищающем металл от вредного воздействия атмосферных газов. Флюс, состоящий из оксидов кремния, марганца, алюминия или щелочных металлов, производит металлургическую обработку (раскисление, легирование). При сварке под слоем флюса, препятствующего разбрызгиванию, сила тока может достигать 4000 А, что позволяет сваривать достаточно толстые листы и в 2 – 8 раз увеличивает производительность по сравнению с ручной дуговой сваркой. Световое излучение дуги не воздействует на окружающих. Отсутствие видимости места сварки относится к недостаткам способа. Схема сварки под флюсом показана на рис.3.1. Голая электродная проволока 3 подается механизмом 5 с катушки 6 в зону дуги, перед которой из бункера 4 на изделие 2 в зону стыка 1 подается флюс, нерасплавившийся остаток которого отсасывается в бункер по трубке 7. Расплавившийся флюс остается на шве 9 в виде затвердевшей корки 8.

Автоматическая сварочная установка для сварки под слоем флюса состоит из автоматической сварочной головки, обеспечи­вающей зажигание и поддержание дуги непрерывной подачей проволоки, механизма для перемещения дуги вдоль шва (или де­тали относительно головки), источника сварочного тока, флюсо­вой аппаратуры, аппаратуры управления. Длина дуги поддер­живается за счет изменения скорости подачи или скорости плав­ления электрода. В устройствах первого типа, например, при увеличении длины дуги увеличивается напряжение и система автоматического регулирования увеличивает скорость подачи электродной проволоки. В устройствах второго типа скорость по­дачи электрода постоянна, характеристика источника сварочного тока жесткая или падающая, поэтому изменение длины дуги вы­зывает изменение величины сварочного тока. Например, при уве­личении длины дуги ток и скорость плавления электрода умень­шаются, что уменьшает длину дуги.

Рис.3.1. Сварка под флюсом

Для автоматической сварки под флюсом выпускаются стацио­нарные трансформаторы, например ТДФЖ-1001УЗ и ТДФЖ-2002УЗ с жесткой характеристикой, а для сварки на постоянном токе при­меняют выпрямители, например ВДУ-1201, ВДУ-506, ВС-600М. Применяются подвесные самоходные автоматы А1416 и А1412, тракторы общего применения для автоматической сварки под флюсом, например АДФ-1002 и АДФ-1202 - переносные дуговые сварочные аппараты, самоходная тележка которых движется во время сварки по свариваемому изделию или по линейке, параллель­ной шву. Скорость сварки 12 - 120 м/ч.

3.4. Газоэлектрическая сварка

Одним из способов защиты расплавленного металла шва от вредного действия атмосферных газов (кислорода, водорода, азота) является защита сварочной ванны подачей в зону сварки защитного газа – аргона или углекислого газа.

Сварка в защитных газах отличается высокой производительностью, высокой эффективностью защиты металла шва, возможностью наблюдения за сваркой, широким диапазоном свариваемых толщин, ненадобностью флюсов, возможностью сварки в различных пространственных положениях, широкими возможностями механизации и автоматизации. Сила тока обычно не превышает 600 А во избежание разбрызгивания расплавленного металла.

Для ручной сварки используются установки УПС-301У4, УДГ-301, УДГ-501; для автоматической - автоматы тракторного типа АДГ-502, АДГ-602. Перечисленные установки имеют струйную защиту. Кроме них существуют установки сварки в контролируемой среде УСКС, где сварка производится в герметичных камерах, заполненных инертным газом.

3.5. Электрошлаковая сварка

При электрошлаковой сварке (рис. 3.2) теплота выделяется за счет сопротивления шлаковой ванны прохождению электриче­ского тока, подводимого по электродам 1. Вытеканию ванны вбок препятствуют медные, водоохлаждаемые башмаки 2, которые вместе с электродами перемещаются по мере сварки вверх по свариваемым час­тям 3 и 4. На начальном и конечном уча­стках привариваются планки. Шлаковая ванна защищает расплавленный металл от действия газов атмосферы.

Рис.3.2. Электрошлако­вая сварка

Способ применяется для сварки изделий толщиной свыше 16мм. Известны случаи сварки толщин около 3 м. Сварочные токи могут здесь достигать нескольких тысяч ампер. Способ разработан в Институте электросварки им. Е. О. Патона. Источ­ники сварочного тока - стационарные трансформаторы, например ТШЗ-100-3, ТРМК-3000-1 и выпрямители, например ВДУ-1201, ВДУ-505 и др.

Автомат А-820К выполняет электрошлаковую сварку верти­кальных стыковых швов материалов толщиной 18 - 70 мм. Авто­мат А1304 сваривает сталь до 400 мм, а сплавы алюминия - до 140мм. Автомат А535 предназначен для сварки толщин до 450мм.

3.6. Контактная сварка

При контактной электрической сварке теплота в зоне кон­такта свариваемых деталей выделяется за счет повышенного со­противления этой зоны прохождению электрического тока, выз­ванного резким уменьшением площади контакта (объясняемого наличием неровностей на поверхности), возникновением вслед­ствие этого больших плотностей тока и наличием на поверх­ности изделий оксидов и загрязнений с малой электропроводно­стью. Контактная сварка (рис. 3.3) делится на стыковую, точеч­ную, шовную.

При стыковой сварке сопротивлением (рис. 3.3, а) детали сжи­мают и пропусканием тока стык доводят до температуры, близкой к температуре плавления, затем усилие увеличивают - про­исходит пластическая деформация и соединение в твердом со­стоянии.

Рис. 3.3. Схемы контактной сварки

При стыковой сварке оплавлением детали сжимают небольшим усилием и пропусканием тока добиваются непрерывного оплавления, затем детали сжимаются большими усилиями, расплав­ленный металл с загрязнениями выдавливается из стыка и про­исходит соединение в твердом состоянии. Стыковую сварку при­меняют для изготовления деталей замкнутой конфигурации (обо­дьев колес, шпангоутов, цепей); сложных деталей из простых за­готовок; для приварки режущей части инструмента из быстро­режущей стали к державке из углеродистой стали.

Для сварки сопротивлением выпускаются машины серии МСС, для сварки сопротивлением и оплавлением - МСО, для сварки оплавлением - К-190ПК... К-724.

При точечной сварке (рис. 3, б) детали 1 собираются внах­лестку, сжимаются электродами, по которым кратковременно про­пускается ток до появления в месте контакта расплавленной зоны (ядра точки). После выключения тока действие усилия сохра­няется еще некоторое время, чтобы кристаллизация ядра проис­ходила под давлением - для предотвращения дефектов усадки. Точечная сварка широко применяется в транспортном машиностроении для приварки обшивки к несущему каркасу вагонов, самолетов, ракет, для сварки элементов электрических схем, деталей бытовой техники и др.

Для точечной сварки применяются стационарные машины серии МТ, конденсаторные машины малой мощности ТКМ и МТК, подвесные машины МТП.

При шовной сварке (рис. 3.3, в) нахлесточное соединение получается прокатыванием свариваемых листов 1 между роликами – электродами, к которым подводится сварочный ток. Получаются прочные и герметичные соединения. Шовная сварка применяется в транспортном и сельскохозяйственном машиностроении, для изготовления ведер, баков и др. Машины для шовной сварки на переменном токе серии МШ могут переналаживаться с продольной на поперечную сварку. Для сварки на постоянном токе применяются машины серии МШВ.

3.7. Газовая сварка

При газовой сварке плавление металла происходит за счет теплоты, получаемой сжиганием ацетилена, пропан-бутана, при-родного газа, бензина, керосина в кислороде. Кислород доставляется

к месту сварки в стальных баллонах (голубого цвета) давлением 15 МПа или в жидком виде. Ацетилен получают воздействием воды на карбид кальция в генераторах, станциях, установках серий УАС, УСН, АСК, АСВ, АНВ, стационарных и переносных. Для начала и прекращения подачи газа на газовых баллонах имеются вентили. Газы к сварочным горелкам подаются по резинотканевым рукавам (шлангам), присоединяемым к баллонам через редукторы, понижающие давление и поддерживающие его и расход газа постоянным независимо от давления в баллоне. Наиболее распространены инжекторные горелки, например Г2-05 (рис. 3.4). Они позволяют работать уже при давлении ацетилена 0, 5КПа. При открывании кислородного вентиля 1 кислород под давлением 0, 4 МПа проходит в конус инжектора 3 и в камеру смешения 5, создает разрежение в камере инжектора 4и тем самым засасывает (инжектирует) горючий газ (при открывании ацетиленового вентиля 2) в камеру смешения 5, откуда смесь по трубке наконечника 6 и по каналу мундштука 7 выходит из горелки.

Рис. 3.4. Инжекторная горелка

Универсальная горелка состоит из ствола, включающего рукоятку, вентили, присоединительные ниппели и трубки и набора наконечников, включающих инжектор, смесительную ка­меру, трубку наконечника и мундштук. Чем больше толщина свариваемого металла, тем больше должен быть номер нако­нечника.

Недостатком инжекторных горелок является необходимость корректировать состав смеси ацетиленовым вентилем, поскольку состав смеси в процессе работы меняется.

Газовая сварка экономически эффективна для малых толщин. Газовое пламя - наименее концентрированный источник сварочной теплоты, позволяющий избежать прожогов при сварке тонких листов. Качество газовой сварки несколько уступает дуговой сварке качественными электродами. Газовая сварка применяется для цветных металлов, инструментальных сталей и других спла­вов, требующих медленного нагрева, для чугуна и других сплавов, требующих подогрева, для пайки, наплавки и в ремонтном деле.

3.8. Плазменная сварка

Плазма - значительно ионизированный и нагретый до 6000 - 30000°С газ, смесь нейтральных молекул, электронов и ионов с высокой электропроводностью. Под действием магнитных полей плазма образует поток, которым производится сварка, резка, напыление, термическая обработка металла, стекла, кера­мики и др. Плазма получается нагревом плазмообразующего газа в дуговом раз­ряде или нагревом в индукторе. Мощность плазмотронов может достигать ты­сячи киловатт, что превышает потребности. При плазменной дуговой сварке (рис. 3.5) дуга 2 горит между неплавящимся электродом 1 горелки и изделием 5. Канал 4 сопла 3 охлаждается водой. Плаз­менная струя 6 образуется за счет подаваемого в горелку газа: аргона или его смеси с водородом или гелием, азота, воздуха. При сварке плазменной струёй дуга горит между вольфрамовым электродом и соплом горелки.

Рис. 3.5. Плазменная горелка

Сварка плазменной дугой применяется для коррозионно-стойкой стали, титана, никелевых сплавов, молибдена, вольфрама и других материалов и по проплавляющему действию стоит между аргонодуговой и электронно-лучевой сваркой. Возможность ста­билизировать проплавление (поскольку этот процесс менее чув­ствителен к изменению длины дуги, чем аргонодуговая сварка) позволяет применять плазменную дугу для сварки тонких ли­стов. Плазменная дуга может обеспечить сварку встык без раз­делки и присадочного материала листов толщиной до 9, 5 мм, а иногда и больше, требует меньше присадочного материала, об­ладает высокой производительностью. Для сварки материалов толщиной 0, 025-0, 8 мм применяют микроплазменную дугу (сила тока 0, 1 -10 А).

Для плазменной сварки применяются те же автоматы, что и для дуговой с заменой горелки, для микроплазменной - аппара­ты серий МПИ и МПУ. Для ручной плазменной и аргонодуговой сварки выпускается установка УПС-301.

3.9. Электронно-лучевая сварка

При электронно-лучевой сварке (ЭЛС) металл плавится за счет превращения кинетической энергии электронов, бомбарди­рующих место сварки, в тепловую. Электроны излучаются на­каливаемым катодом и ускоряются электрическим полем. По ли­нии сварки луч устанавливается с помощью магнитной отклоняю­щей системы. Устройства для получения электронного свароч­ного луча называются электронными пушками. Среди пушек Пл-104... Пл-108 имеются модели, устанавливаемые внутри, вне вакуумной камеры и в специальном отсеке. Например, пушка У752, устанавливаемая снаружи, применяется для однопроход­ной сварки больших толщин. Имеется много других моделей.

Для свободного движения электронов, уменьшения числа их столкновений с молекулами газов, обеспечения чистоты наплав­ленного металла, устранения его окисления, азотирования, умень­шения количества растворенных в нем газов процесс ведется в камерах с вакуумом (0, 13 × 10^-3) - (0, 13 × 10^-9) Па. Плотность энер­гии в электронном луче на два порядка выше, чем в дуге, что поз­воляет получать узкую и глубокую зону проплавления с металлом околошовной зоны, не претерпевшим значительных изменений. Шов по ударной вязкости может соответствовать основному металлу, а после термической обработки превосходит его. Вяз­кость околошовной зоны равна вязкости основного металла. ЭЛС в вакууме обеспечивает лучшие физико-механические ха­рактеристики металла сварного соединения по сравнению с аргонодуговой сваркой. Благодаря малому количеству теплоты, введенному в зону сварки, деформации изделий по сравнению дуговой сваркой невелики. Луч позволяет производить сварку в узких щелях, недоступных другим методам.

Вакуумные камеры установок ЭЛС позволяют помещать в них изделия достаточно больших размеров. Так, у установки У350 длина изделия может достигать 4 м. Скорость сварки на установке У350 и других установка серий У и УЛ находится в пределах 10 - 100 м/ч. Имеются также установки серии ЭЛУ.

Для перемещения изделия вдоль луча в процессе сварки в ва- куумных камерах устанавливаются координатные столы, вращатели, манипуляторы, а для повышения производительности устанавливаются магазины, позволяющие переходить к сварке последующего изделия без извлечения из камеры предыдущего, что сопряжено с необходимостью иногда длительной откачки воздуха из камеры.

3.10. Сварка трением

При сварке трением (рис. 3.6, а) теплота для нагрева стыков получается за счет быстрого вращения одной из свариваемых деталей, прижимаемой к другой. В процессе трения пластичный металл стыка вместе с разрушенными оксидными пленками и инородными включениями выдавливается в радиальном направлении, образуя кольцевой грат. После нагрева до необходимой температуры (1100 – 1300 °С - для черных металлов) производится прекращение вращения и сильное сжатие. Если свариваемые детали массивны, то они не вращаются, а прижимаются к вращающейся промежуточной не массивной детали (рис. 3.6, б), которую можно быстро остановить. Для сварки трением применяются машины серий МСТ и СТ.

Рис. 3.6. Сварка трением

Преимущества сварки трением объясняются локализованным в поверхностных слоях тепловыделением. Этот способ отличается высокой производительностью, экономичностью (расход энергии в 5 - 10 раз меньше, чем при электрической стыковой сварке), хорошим качеством сварного соединения (металл стыка и приле­гающих зон свободен от дефектов, мелкозернист, обладает проч­ностью и пластичностью не меньшими, чем основной металл), стабильностью качества соединения, независимостью качества от чистоты поверхности, гигиеничностью процесса (отсутствие ультрафиолетового излучения, газовых выделений и брызг металла) Процесс позволяет сваривать разнородные металлы и легок для автоматизации и механизации.

К недостаткам способа относятся: его неуниверсальность (одна из деталей должна быть телом вращения, другая должна иметь плоскость, по которой и происходит сварка); громоздкость оборудования, делающая его немобильным; искривление волокон металла, делающее стык потенциальным очагом усталостного разрушения или коррозии в агрессивных средах.

3.11. Диффузионная сварка

Диффузионная сварка заключается в возникновении связей на атомарном уровне в результате сближения свариваемых поверхностей за счет локальной пластической деформации при повышенной температуре, обеспечивающей взаимную диффузию соединяемых материалов. Для защиты от окисления и азотирования сварка ведется в вакуумной камере. Преимущества этого метода сварки: высокое качество соединения, возможность соединять разнородные материалы и детали сложной конфигурации, экономия энергии, гигиеничность, легкость механизации и автоматизации. Процесс позволяет сваривать металлические сплавы, керамику, графит, стекло, сапфир и другие материалы в однородном или разнородном сочетаниях.

Установки для диффузионной сварки серий СДВУ, СЖМ, УДС содержат рабочую вакуумную камеру; механический, гидравлический или пневматический механизм сварочного давления; индукционный, электронно-лучевой или радиационный источник нагрева; вакуумную систему; систему управления и контроля.

3.12. Холодная сварка

Холодная сварка производится без нагрева, сдавливанием соединяемых частей встык и внахлестку. Возникающая пластическая деформация вызывает растекание материала в месте соединения. Это приводит к сглаживанию неровностей, выносу оксидных пленок из зоны контакта и образованию активных центров схватывания. Схемы холодной сварки аналогичны схемам контактной электрической. Холодная сварка позволяет сваривать однородные и разнородные материалы, обладающие высокой пластичностью. Применяется для стыковой сварки алюминиевых и медных проводов, шовной сварки тонкостенных труб и оболочек, получения многослойного проката из лент. Листовые детали могут соединяться точечной холодной сваркой.

Для стыковой холодной сварки проводов применяются клещи КС-6, машины и полуавтоматы серии МСХС; для точечной сварки – серии МТХС; для шовной – серии МХС.

4. МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ

4.1. Общие сведения о металлорежущих станках

В процессе изготовления изделий в современном машиностроительном производстве обработка резанием играет особую роль. Именно такая обработка позволяет придать заготовкам деталей машин и приборов, полученных литьем, прокаткой, ковкой, штамповкой требуемую форму, точные размеры и заданное качество поверхности. Серьезные недостатки, присущие обработке резанием: сравнительно низкая производительность и образование значительного количества отходов (в среднем 20 % материала превращается в стружку).

В подавляющем большинстве случаев процесс обработки резанием осуществляют на металлорежущих станках с помощью различных режущих инструментов. Металлорежущие станки являются основным видом технологического оборудования машиностроительных предприятий, количественно намного опережая все его остальные виды.

Металлорежущим станком называется технологическая машина, предназначенная для размерной обработки металлических и неметаллических заготовок с целью получения деталей заданной формы и размеров с требуемой точностью и заданным качеством поверхности. Как правило, на станках осуществляется обработка резанием, при которой с поверхности заготовки в виде стружки удаляется припуск, снимаемый с помощью различных режущих инструментов – лезвийных или абразивных. Кроме того, к станкам относят также технологическое оборудование, в котором для размерной обработки используется пластическое деформирование поверхности заготовок, электрофизические и электрохимические методы, сфокусированный электронный или лазерный луч и т.д.

4.1.1. Классификация металлорежущих станков

В зависимости от характера выполняемых работ (токарных, фрезерных, шлифовальных и др.) станки делятся на 9 групп. Каждая из групп делится на типы, характеризующие назначение станка, его компоновку, степень автоматизации (таблица 4.1).

Таблица 4.1

Классификация металлорежущих станков

Для большинства типов станков стандартами установлены основные параметры, характеризующие размеры обрабатываемых деталей или геометрические размеры станка. Например, для токарных, круглошлифовальных и зубообрабатывающих станков основным параметром является наибольший диаметр обрабатываемой детали; для сверлильных и внутришлифовальных станков - наибольший диаметр обрабатываемого отверстия; для фрезерных и плоскошлифовальных станков – размеры рабочей поверхности стола и т.д.

Однотипные станки экономически целесообразно создавать по размерным рядам. В размерный ряд входят станки подобные по кинематической схеме, конструкции и внешнему виду, но имеющие разные параметры-размеры. Каждый станок может обрабатывать детали в определенном диапазоне размеров.

Типоразмер станка характеризуется его классификационным типом и максимальным значением основного параметра. Конкретное конструктивное исполнение станка данного типоразмера, предназначенного для заданных условий обработки, называется моделью станка. Таким образом, одному типоразмеру может соответствовать несколько различных моделей.

Станки классифицируются по степени универсальности, степени автоматизации, степени точности и по массе.

Классификация станков по степени универсальности предус-матривает подразделение их по технологическим признакам: универсальные – выполняют разнообразные операции при обработке деталей различных по форме и размерам в единичном и мелкосерийном производстве. Для них характерна частая смена обрабатываемых деталей и частая переналадка. Специализированные предназначены для обработки однотипных деталей сравнительно узкой номенклатуры, сходных по конфигурации, но имеющих различные размеры. Имеют высокую степень автоматизации, используются в крупносерийном и массовом производстве при больших партиях деталей и редкой переналадке. Специальные станки используются для обработки заготовок одного типоразмера в условиях массового производства.

По степени автоматизации различают простые (неавтоматизированные) станки, полуавтоматы и автоматы. На простых станках механизированы только рабочие движения, сообщаемые режущему инструменту и обрабатываемой заготовке. Все остальные движения (установка заготовки, подвод инструмента, изменение режима резания и др.) выполняются рабочим вручную. Применяют в единичном, мелкосерийном и серийном производствах. В полуавтоматах автоматизированы все движения, составляющие цикл обработки, кроме установки заготовки и снятия детали. Автоматами называются станки, на которых весь цикл обработки, включая установку заготовки и снятие детали, осуществляется автоматически. Рабочий лишь периодически загружает в станок партии заготовок и контролирует размеры и качество поверхности обрабатываемых деталей. Станки автоматы и полуавтоматы могут иметь механическое или гидравлическое управление, они требуют трудоемкой переналадки, применяются только в условиях крупносерийного или массового производства. Станки с ЧПУ (числовым программным управлением) легки в переналадке, могут применяться в производстве любой серийности.