В условиях производства применяются разные металлообрабатывающие станки. Они используются для изготовления и обработки металлических заготовок. Существуют универсальные и специализированные модели. Чтобы разбираться в оборудовании для обработки металла, нужно знать разновидности и принцип работы металлообрабатывающих аппаратов.
Металлообрабатывающий станок
Виды металлообрабатывающих станков
Оборудование, использующееся в обрабатывающей промышленности и металлообработке, имеет множество разновидностей. От вида станка зависит его конструкция, способ управления и оснастка. По функционалу промышленное оборудование можно разделить на две большие группы:
- Специализированные — машины, выполняющие только одну определённую опцию. Чаще всего, не подлежат перенастройке.
- Многофункциональные (универсальные) — комбинированные станки. Могут выполнять несколько производственных процессов.
Классификация оборудования для обработки металла по типам:
- Отрезные — машины, использующиеся для раскроя металлических листов и разрезания заготовок. К ним относятся ленточнопильные и циркулярные машины.
- Фрезерные — устройства с рабочей поверхностью, на которой закрепляется фреза. На неё передаётся крутящий момент от шпинделя. При вращении фреза снимает слой металла с заготовки. Используются для обработки торцов, сверления отверстий и других операций.
Промышленные станки оборудуются системой ЧПУ. С их помощью можно задать определённую программу, по которой будут работать ключевые узлы станка без дальнейшего вмешательства человека. Однако доверять настройку программы можно только опытным операторам.
В отдельную группу выделяют оборудование для нарезания наружной и внутренней резьбы. Также можно выделить домашние и производственные аппараты. Первые предназначены для небольших мастерских и гаража, вторые для серийного производства определённых деталей. Остальные группы оборудования для металлообработки будут описаны ниже.
Ремонт станочного оборудования
Промышленные станки эксплуатируются в достаточно жестких условиях, поэтому периодически они выходят из строя и требуют ремонта. Ремонт станочного оборудования дело достаточно серьезное и поэтому его должны проводить квалифицированные специалисты.
Выделяют два основных вида ремонта:
- Текущий ремонт. Это наиболее простой вариант ремонтных работ, в ходе которых могут быть устранены поломки отдельных элементов станка. Обычно текущий ремонт не требует большого количества времени и проводиться прямо на месте установки оборудования.
- Капитальный ремонт. Такой ремонт тоже может проводиться на месте установки, о чаще для этого требуется специализированная мастерская. При капитальном ремонте оборудование полностью разбирается это нужно, для того чтобы точно диагностировать проблему. Главной задачей поведения таких ремонтных работ является восстановления первоначальных возможностей оборудования.
Еще один вид обслуживания относится к модернизации станков. Эта услуга получила большое распространение в последнее время. Она позволяет сделать оборудование более универсальным и добавляет ему новые функции.
Передовые методы металлообработки
Промышленное оборудование постоянно совершенствуется. Какие функции улучшаются:
- Производительность. Это важный фактор, которые влияет на окупаемость оборудования и прибыль, которую можно получить при работе на станке. Производительность возрастает после увеличения скорости работы механизмов.
- Точность. Чтобы сократить количество брака, изготовители оборудования работают над точностью рабочих механизмов.
- Долговечность и износоустойчивость.
Самой частой операцией, при которой применяются станки для металлообработки, является резка.
Газовая резка металла
Оборудование для газовой резки применяется давно. Оно полностью автоматизировано и требует минимум усилий для управления. Система ЧПУ позволяет выполнять ровные резы металлических заготовок, что было проблемно при наличии человеческого фактора.
Плюсы газовой резки:
- высокая скорость и производительность;
- дешёвое оборудование.
Минусы:
- термоусадка металла после выполнения работ;
- возможные погрешности в точности.
Газовое оборудование устанавливается на больших предприятиях и в частных мастерских.
Газовая резка металла
Плазменные для резки
Принцип работы плазменных аппаратов заключается в том, что разрезание заготовки или листа происходит с помощью струи плазмы. Такие металлообрабатывающие станки обладают высокой точностью реза и производительностью.
Лазерная обработка
Лазерные станки для обработки металла популярны в частных мастерских и на производстве. Лазерная головка передвигается по направляющим и разрезает заготовки на размеченные части. Лазерным лучом можно выполнять гравировку. Такие станки обладают высокой точностью. С их помощью обрабатывают однородные металлы и мягкие сплавы.
Шлифовальные
Шлифовальные станки предназначены для финишной обработки металлических поверхностей. В зависимости от необходимой толщины съёма, выбирается фракция абразивных кругов или наждачных лент. На одной машине может закрепляться больше одного абразивного круга или ленты.
Токарные
К токарной группе относятся конструкции, которые используются для создания деталей сложной формы. Рабочей частью выступает вращающийся шпиндель, в который закрепляется заготовка. Чтобы обработать заготовку, необходимо закрепить определённые резцы в суппорте и подвести к ним детали. Острые грани срезают слой металла под действием вращения. Могут использоваться для сверления, нарезания резьбы внутри и снаружи заготовок, зенкерования, расточки отверстий.
Сверлильные
Сверлильные станки — это устройства с неподвижной станиной, на которой в вертикальном положении закрепляется один или несколько шпинделей. На них можно выполнять сверление, зенкеровку, нарезание внутренней резьбы. С помощью метчиков можно растачивать отверстия в заготовках.
Сверлильный станок
Гидроабразивные и электроэрозионные
Это оборудование, используемое для разрезания металлических листов любой толщины. Принцип работы заключается в том, что металл разрезается с помощью тонкой водяной струи, которая воздействует на него под большим давлением. Недостаток этого метода — низкая скорость. Однако она компенсируется высокой точностью реза.
Портальные машины газовой резки металла
Оборудование предназначено для производства. Связано это с возможностью расположить на рабочей поверхности большие металлические листы. Их размеры могут достигать 3×12 метров. Плюсы и минусы у таких станков точно такие же, как у обычной газовой резки.
Станок для гибки арматуры (и резки)
Так называемые гибочные станки используют в основном при строительстве, ведь очень часто приходится иметь дело с арматурой. Она используется и в бетонных конструкциях, и во многих других. Чтобы арматуру залить бетоном, ее необходимо разрезать на определенные куски под определенным углом. Для этого используют резочный станок.
Гибочные станки равномерно разгибают арматуру. Без этого специального оборудования мало того, что невозможно согнуть арматуру, уже тем более, сделать это ровно и равномерно.
Уровни автоматизации
По уровню автоматизации металлообрабатывающие станки делятся на такие типы:
- Ручное оборудование. Всеми механизмами управляет человек.
- Полуавтоматы. В таких станках половина механизмов работает автоматически, а другая требует настройки и управления мастером.
- Автоматы. Оборудование, которое может работать самостоятельно. Оператору изначально следует задать алгоритм для подвижных механизмов.
- Станки с ЧПУ. Полностью автоматизированные конструкции, для работы которых требуется составить программу. В соответствии с ней будут двигаться механизмы и рабочие части станка.
Самыми популярными считаются машины, оборудованные системами ЧПУ. Числовое программное управление состоит из нескольких ключевых элементов:
- Консоль — через неё оператор задаёт программу, по которой будет происходить производственный процесс. Помимо автоматической работы, на консоли есть пульт для ручного управления.
- Контроллер — механизм, который производит расчёт будущих движений подвижных механизмов и элементов станка. Контроллер представляет собой мощный микропроцессор, которые управляет всеми механизмами.
Чтобы оператор видел какую программу он задаёт, в системе ЧПУ присутствует экран. На нём отображаются алгоритмы, размеры обрабатываемой заготовки, возможные ошибки и погрешности.
Автоматизация металлообработки
Эксплуатация и обслуживание станочного оборудования
Станочное оборудование представляет собой достаточно сложные механические и технические системы, эксплуатация которых требует определенных знаний.
Производители станков сопровождают каждое изделие специальными документами, в которых содержаться данные, позволяющие правильно контролировать и эксплуатировать конкретное оборудование.
В этих документах приводятся сведения о станке, его органах управления, о схемах смазки и расположении определенных узлов и агрегатов. Еще в таких сопроводительных документах указывается о техническом обслуживании станка, его ремонте и технике безопасности.
Система эксплуатации станочного оборудования должна работать таким образом, чтобы свести к минимуму простои, обеспечить нормальную работоспособность.
Для бесперебойной работы необходимо:
- своевременное снабжение станков необходимыми заготовками, деталями, смазкой, инструментом;
- проведение операций по загрузке заготовок, чистке, уборке стружки, заливу СОЖ и смазыванию деталей;
- своевременное обнаружение поломок и неисправностей с последующим их устранением;
- замену или восстановление отказавших элементов конструкции и единиц сборки.
Станочное оборудование должно проходить плановое техническое обслуживание. Так как внеплановое обслуживание повышает процент отказа техники, ведет к снижению ее долговечности, и, соответственно, увеличивает затраты предприятия.
Конструкция
Конструкция станков для металлообработки представляет собой связь нескольких ключевых деталей и механизмов. Основные рабочие элементы оборудования:
- Литая станина. Выполняет роль основания. На ней закрепляются остальные детали машины. Должна гасить вибрации, возникающие от работы двигателя.
- Система управления. Представляет собой пульт для настройки подвижных механизмов.
- Шпиндель с патроном для оснастки.
- Рабочая поверхность с зажимами для заготовок.
Помимо ключевых узлов выделяют направляющие, защитные щитки, суппорта, подвижные бабки и другие дополнительные элементы. Нельзя забывать про системы охлаждения. Они могут быть воздушными и жидкостными. Используются на промышленном оборудовании при больших нагрузках. На устройствах с ЧПУ устанавливаются дополнительные электродвигатели, которые отвечают за подвижность рабочей части оборудования по направляющим.
В продаже присутствуют разные виды металлообрабатывающих станков. Они различаются по конструкции, функциональности, предназначению, габаритам, системам контроля. При выборе производственной машины следует учитывать эти особенности. Для серийного производства выбирают износоустойчивые конструкции. В гараж или мастерскую подойдёт менее производительное оборудование.
Узлы, оснастка и приспособления к металлорежущим станкам
- 16Б20п.070
коробка подач для токарных станков Гомель - 16Б20п.061
фартук для токарных станков Гомель - АКП 109-6,3
автоматическая коробка передач - АКП 309-16
автоматическая коробка передач - ЭПУ 2-2
электроприводы ЭПУ2-2 - УДГ-100 (УДГ Н-100)
универсальная делительная головка Ø 200 ЛОМО - УДГ-135 (УДГ Н-135)
универсальная делительная головка Ø 270 ЛОМО - УДГ-160 (УДГ-Д-160)
универсальная делительная головка Ø 160 ЛОМО - УДГ-200 (УДГ-Д-200)
универсальная делительная головка Ø 200 ЛОМО - УДГ-250 (УДГ-Д-250)
универсальная делительная головка Ø 250 ЛОМО
Универсальные делительные головки
Классификация станков по возможному материалу обработки
Все производственные станки разделяются по своим техническим характеристикам, исходя из материала заготовок, которые они будут обрабатывать. Так, металл и древесина считаются основными материалами, с которыми работает станочное оборудование. Для работы с деревянными заготовками подходят станки с более слабыми показателями мощностями. Но, с другой стороны, деревообрабатывающие станки должны обеспечиваться более гибкими настройками по операциям. Что касается станков для металлообработки, то они требуют более высокой мощности и надежной элементной базы. Наиболее популярными считаются токарные, фрезерные и сверлильные станки.
