2.3.1 Класифікація металорізальних верстатів

Класифікація металорізальних верстатів передбачає основну та додаткові ознаки.

Основна ознака класифікації характеризує множину технологічних способів обробки, що реалізуються на верстаті.

Цей принцип класифікації свого часу був запропонований експериментальним науково-дослідним інститутом металорізальних верстатів (у російській абревіатурі - ЭНИМС) і використовується у багатьох сучасних позначеннях верстатів.

Згідно з ним всі верстати, що виготовляють серійно, поділені на 10 груп, кожна з яких, у свою чергу, містить 10 типів (див. таблицю 2.2) [6].

Позначення моделі верстата складається із цифр та літер.

Перша цифра позначає групу верстата, а друга - його тип. Наступні цифри вказують на основні технічні характеристики верстата (наприклад, максимальний діаметр прутка, що може бути оброблений, або висоту центрів для токарних верстатів). Між цифрами можуть бути літери, які вказують на те, що верстат має певні вдосконалення – модернізацію у порівнянні з базовою моделлю.

Наприклад, верстат моделі 1Б140. Перша цифра - 1 показує, що верстат належить до токарної групи. Літера “Б” означає, що конструкція модернізована. Друга цифра 1 вказує на те, що верстат належить до одношпиндельних автоматів, а останні дві цифри – “40” позначають максимальний діаметр круглого прокату, який можна обробити на верстаті.

Верстат моделі 2150: цифра 2 показує, що верстат належить до групи 2 (свердлильно-розточувальна); друга цифра “1” – вертикально-свердлильний верстат; 50-максимально можливий діаметр свердла, мм.

Верстат 3740 – плоскошліфувальний із круглим столом діаметром 400 мм.

Відповідність способів обробки (технологічних переходів) для основних груп верстатів наведена у таблиці 2.3.

 

Таблиця 2.2 – Класифікація металорізальних верстатів (фрагмент)

 

Таблиця 2.3 - Відповідність технологічних переходів та груп верстатів

 

“Х” позначає, що відповідність існує.

У зв’язку зі збільшенням на ринку верстатів закордонного виробництва, для яких вищенаведена класифікація не є обов’язковою, їх позначення можуть суттєво відрізнятися. У таких випадках для визначення групи та типу верстата треба використовувати його паспортні дані.

Додаткові ознаки класифікації, що характеризують верстати:

а) за ступенем універсальності:

- універсальні для обробки різних за формою та розмірами поверхонь заготовок (токарно-гвинторізні, фрезерні, свердлильні тощо);

- широкого призначення для виконання певних операцій при обробці різних заготовок (фрезерно-центрувальні, багаторізцеві тощо);

- спеціалізовані для обробки заготовок одного найменування або конструктивно подібних, але різних розмірів (колінчасті вали, труби та ін.);

- спеціальні для обробки певної заготовки або виконання типової операції (обробка ребордів вагонних коліс);

б) клас верстата за ступенем точності:

- нормальної точності “Н”;

- підвищеної точності “П” ;

- високої точності “В”;

- особливо високої точності “А”;

- майстер-верстати “С” (з похибкою обробки до 1 мкм).

Подальший розвиток прецизійного машинобудування викликає необхідність засвоєння випуску ще більш точних верстатів класів “Т”(з похибкою обробки до 0,3 мкм) та класу “К” (з похибкою обробки до 0,1 мкм).

в) за ступенем автоматизації:

- з ручним керуванням;

- напівавтомати;

- автомати;

- верстати з ЧПК — CNC (Computer Numerical Control).

Ці верстати дуже часто у позначенні моделі мають літеру “Ф” та цифру.

Літерно-цифрове позначення має такий сенс:

- Ф1 – означає, що верстат обладнаний системою цифрової індексації положення робочих органів;

- Ф2 - позиційною системою керування за двома координатами послідовно;

- Ф3 – контурною системою керування за двома координатами одночасно;

- Ф4 – за чотирма координатами тощо.

Наприклад, верстат 16К20Ф3 – це верстат токарно-гвинторізний з висотою центрів 200 мм, оснащений контурною системою ЧПК.

Самі системи числового керування мають такі різновиди:

- Hand Numerical Control (HNC) – системи, що дозволяють вводити інформацію в ручному режимі за допомогою клавіатури на панелі керування та зберігати її у пам’яті системи;

- Speiher Numerical Control (SNC) системи, що передбачають вводити керуючу інформацію із зовнішніх носіїв та зберігати її у пам’яті системи;

- Direct Numerical Control (DNC) системи, що дозволяють керувати не тільки декількома верстатами одночасно, але і допоміжними системами виробництва (транспортуванням, механізованими складами, проводити облік часу роботи та простоїв тощо).

Подальша деталізація технологічних можливостей верстата, технічна та економічна оцінка доцільності його використання для виконання технологічної операції включає такі показники, як габарити робочої зони, кількість інструментів, потужність двигуна, значення частот обертання шпинделя, значення подач, габаритні розміри, маса тощо і проводиться на підставі паспортних даних або з довідників.

          За цими показниками сучасні металорізальні верстати дозволяють проводити обробку заготовок із розмірами від десятих часток міліметра до десятків метрів, можуть розміщувати десятки інструментів, що змінюються автоматично під час роботи, мають від одного до 8 і більше шпинделів, габаритні розміри у десятки метрів та масу сотні тонн (наприклад, верстат 1А592 має ширину 25,5 м та важить 780 тонн).

          Деякі можливості використання сучасних верстатів показані на рисунках 2.1-2.3.

          На верстатах-автоматах поздовжнього точіння заготовкою, як правило, служить пруток або бунт дроту. На рисунку 2.1 показані ескіз деталі дуже невеликих розмірів та послідовність обробки її поверхонь. Час обробки становить близько 10 секунд.

          На рисунку 2.2 подані схеми обробки на багаторізцевих верстатах шківа (з використанням супортів поперечної подачі) та вала (з використанням супортів поздовжньої та поперечної подач.

Виготовлення такого шківа можна здійснити і на багатошпиндельному верстаті (див. рисунок 2.3а).

          На рисунку 2.3б показана схема токарної обробки зубчастого колеса.

          Таким чином, сучасні верстати дають великі можливості забезпечувати як точність, так і необхідну продуктивність реалізації технологічних процесів.