Классификация металлорежущих инструментов

Классификация режущих инструментов

При обработке деталей машин и приборов применяются различные типы режущих инструментов.

Одну и ту же поверхность детали можно получить инструментами различных подгрупп. Например, отверстия высокой точности (Н7—Н8) и шероховатостью с 1—0,5 мкм получают сверлением с последующим развертыванием, сверлением и растачиванием эльборовым или алмазным резцом, сверлением и протягиванием. Наружную резьбу можно нарезать плашкой, резьбонарезной и накатной головками и т. д.

Применяемые режущие инструменты подразделяются, как правило, по конструкции и по виду обрабатываемых поверхностей.

По конструкции инструменты классифицируются на следующие подгруппы

1. Резцы общего назначения и фасонные. Они чаще всего имеют призматическую или дисковую форму и предназначаются для различных работ на станках токарной, строгальной и других групп.
2. Сверла — одно- и двухлезвийные режущие инструменты, применяемые для получения отверстий в сплошном материале и для рассверливания отверстий 11-го, 12-го квалитетов с Ra = 20—5 мкм.
3. Зенкеры 2—8 лезвийные инструменты, используемые для увеличения отверстий и получения фасонных отверстий 9—11-го квалитетов с Ra = 10—2,5 мкм.
4. Развертки — инструменты, применяемые для чистовой обработки отверстий до 7—8-го квалитетов при Rа = 1,0—0,32 мкм.
5. Напильники, рашпили и надфили — инструменты разнообразной формы в виде стержней и дисков с множеством мелких режущих зубьев.
6. Протяжки и прошивки — многолезвийные инструменты в виде стержня или плиты с поперечными зубьями, размеры которых увеличиваются по направлению к заднему хвостовику. Они используются для обработки внутренних и наружных поверхностей самой различной формы.
7. Фрезы общего назначения и специальные (борфрезы, гравировальные, червячные и др.) чаще всего представляют собой тела вращения с множеством зубьев на образующей, а также на торцевой поверхности.
8. Метчики в форме винта с продольными лысками и канавками, образующими режущие лезвия. Применяются для получения резьбы в отверстиях.
9. Плашки, резьбообразующие ролики и головки, предназначенные для нарезания и накатывания наружной резьбы.
10. Долбяки и обкаточные резцы — инструменты для зубодолбления или зуботочения зубчатых колес, шлицев валов и т. д.
11. Шеверы — режущие инструменты чаще всего в виде колеса, предназначающиеся для чистовой обработки колес малых модулей (3—4 мм) методом «скобления».
12. Комбинированные инструменты, представляющие сочетание нескольких одно- или разнотипных инструментов.
13. Инструменты для автоматизированного оборудования и для станков с ЧПУ, включающие режущие, бесподналадочные и быстросменные инструменты, а также приспособления для настройки и контроля работы режущих инструментов.
14. Абразивные, алмазные, эльборовые и другие инструменты из синтетических материалов, используемые в виде кругов, брусков, хонов, а также порошок и отдельные крупные зерна или кристаллы для чистовой обработки деталей.

По видам обрабатываемых поверхностей различают режущие инструменты

1. для обработки плоскостей и наружных фасонных поверхностей и тел вращения. К ним относятся: резцы, фрезы, протяжки, напильники, шлифовальные круги и т. д.,
2. для обработки отверстий — сверла, расточные резцы, зенкеры, развертки, комбинированные осевые инструменты, протяжки и т. д.,
3. для получения резьбы. К ним относятся резьбовые фрезы и резцы, метчики, резьбонарезные и резьбонакатные плашки и головки, накатные ролики и т. д.,
4. для обработки поверхностей зубьев колес или шлицевых валов и звездочек. Для обработки цилиндрических колес методом копирования применяются дисковые и пальцевые фрезы, а методом обкатки — червячные фрезы, долбяки, обкаточные резцы, шеверы и шлифовальные круги. Конические прямозубые колеса нарезаются зубострогальными резцами, сдвоенными головками-фрезами, протяжками, а конические колеса со спиральными круговыми зубьями — червячными коническими фрезами, а также зубострогальными головками и протяжками.

Режущие инструменты можно подразделить по принципу взаимодействия инструмента с обрабатываемым материалом на обычные и ротационные с непрерывно обновляющимся круговым лезвием режущей чашки. Кроме того, инструменты подразделяются на цельные и составные (с неподвижным присоединением пластинок и с механическим креплением), а также (по виду соединения со станком) на хвостовые, насадные и призматические. Различают, кроме того, стандартные и специальные инструменты.

Классификация металлорежущих станков

Металлорежущий станок служит для обтачивания заготовок до заданных технологическим регламентом размеров и форм поверхности. Обработка осуществляется резцовым или абразивным инструментом.

Все металлообрабатывающее оборудование классифицируется по определенным признакам, зависящим от рода технологического процесса, режущего инструмента, компоновки станка.

Пример классификации станков в зависимости от типа обработки

Общая классификация

Оборудование для обработки металла подразделяются на 11 групп:

1. Токарные станки по металлу. Обрабатывают внешние и внутренние поверхности вращения. Их объединяет одно: вращение детали вокруг своей оси.
2. Сверлильные станки. В эту группу входят и расточные станки. Используются для прохода сквозных и глухих отверстий. Их объединяет вращение рабочего инструмента с одновременной его подачей. В горизонтально-расточных механизмах подача происходит благодаря перемещению рабочего стола с закрепленной деталью.
3. Шлифовальные станки. У всех подобных станков в качестве рабочего инструмента выступает абразивный шлифовальный круг.
4. Полировальные и доводочные станки. Общий признак — использование абразивных кругов, полировальных пастообразных материалов.
5. Зубообрабатывающие станки. Предназначены для нарезки зубьев шестерен и колес. Сюда же входят и шлифовальные станки.
6. Фрезерные станки. В этой группе рабочим инструментом выступает многолезвийная фреза.
7. Строгальные станки. У этих станков рабочим ходом является возвратно-поступательное перемещение резца или заготовки.
8. Разрезные станки. Служат для деления на части способом разрезания металлического профиля (уголок, швеллер, пруток и т. д.).
9. Протяжные станки. Рабочим инструментом служат специальные многолезвийные протяжки.
10. Резьбообрабатывающие станки. Сюда входит оборудование, специально предназначенное для нарезания резьбы. К этой группе не относятся токарные станки.
11. Вспомогательные и разные станки. Относятся к отдельной группе, выполняют различные вспомогательные операции.

Классификация по типам

Оборудование одного типа может иметь разную компоновку. Фрезерный станок может называться горизонтальным или вертикальным — по расположению оси шпинделя. Различаются кинематические схемы передачи перемещений, системы управления, параметры точности резания.

Однотипные станки со схожей компоновкой, кинематикой, но имеющие различные размеры, объединятся в размерный ряд. Например, зубофрезерные станки делятся на 12 типоразмеров в зависимости от изготавливаемых деталей (от 80 мм до 12000 мм). Каждый типоразмер станка, предназначенный для определенной обработки деталей, называется моделью. Каждая модель имеет свои обозначения: сочетание цифр и букв, указывающие на группу станка, предельные размеры заготовки, отличие от базовой модели.

Классификация по универсальности

Обрабатывающие механизмы одной и той же группы могут выполнять различные задачи:

• Универсальные обрабатывают изделия широкой номенклатуры. Размеры заготовок могут быть различными. Способны выполнять любые технологические операции, предусмотренные для данной группы.
• Специализированные изготавливают однотипные детали (детали корпусов, валы, сходные по форме, но отличающиеся размерами).
• Специальные выполняют операции с одной деталью различных размеров.

Классификация по степени точности

Степень точности обработки на данном станке указывается буквой, входящей в его обозначение:

• Н — нормальная точность,
• П — повышенная точность,
• В — высокая точность,
• А — особо высокая точность,
• С — особо точные мастер-станки.

Пример: 16К20П — станок токарный, имеющий повышенную точность.

Классификация по степени автоматизации

Обрабатывающее оборудование делится на автоматы и полуавтоматы. Рабочий цикл у автоматов полностью автономный. В полуавтоматах загрузку заготовок и снятие обработанных изделий проводит оператор. Он же выполняет запуск очередного цикла обработки.

Комплексная автоматизация крупносерийного изготовления металлопродукции подразумевает установку автоматических технологических линий из отдельных станков-автоматов. Выпуск продукции небольшими партиями осуществляется гибкими производственными модулями.

Станки, производящие продукцию под управлением ЧПУ, обозначаются буквой Ц (цикл) или Ф. Цифры обозначают особенность системы управления:

• Ф1 — цифровая индикация и предварительный выбор координат,
• Ф2 — позиционная система управления,
• Ф3 — контурная система управления,
• Ф4 — универсальная система управления.

Например, ассортимент токарных станков по металлу с ЧПУ от компании СтанкоМашКомплекс можно посмотреть по указанной ссылке.

Классификация по массе

В зависимости от массы изготавливаемых деталей станки делятся на:

• легкие, весом до 1000 кг,
• средние, весом до 10000 кг,
• тяжелые, весом от 10000 кг, которые, в свою очередь, подразделяются на крупные (16000—30000 кг) и собственно тяжелые (до 100000 кг),
• особо тяжелые — свыше 100000 кг.

Нумерация станков

Идентификация любого металлообрабатывающего станка основана на присвоении ему буквенно-цифрового шифра.

Цифры говорят, к какой группе относится станок (токарной, фрезерной и т. д.), указывают на тип и условный размер оборудования. Расшифровав нумерацию, можно узнать высоту центров, предельные размеры заготовок или диаметры сверления обрабатываемых деталей.

Обрабатывающие станки одного размера, но с разными характеристиками обозначаются буквой, введенной между первой и второй цифрой. Например, токарные станки моделей 162 и 1К62 различаются максимальной скоростью вращения. У первого она 600 об/мин, у второго — 2000 об/мин.

Различие модификаций станков одной и той же модели можно определить по букве в конце номера. Если нумерация базовой модели горизонтально-фрезерного станка — 6Н82, то упрощенная модификация этого станка — 6Н82Г.

Встречается нумерация, когда четвертая цифра определяет усовершенствованный вариант станка того же типоразмера. Так, горизонтально-расточной станок модели 262 имеет современную модификацию, обозначаемую 2620.

Присвоение металлообрабатывающим станкам буквенно-цифровых индексов позволяет с легкостью найти соответствующее оборудование по специальным каталогам. Также индексация дает возможность быстрого поиска необходимых запасных частей.

Условия приобретения и заказ

Купить станок, посмотреть его в работе, ознакомиться со складом станков — Вы можете, связавшись с нашими менеджерами по телефонам 8 (4822) 620-620 или заказать обратный звонок.

Также Вы можете подобрать и приобрести режущий инструмент и оснастку к станку, производства Тайваня, Израиля

Классификация металлорежущих станков

Классификация металлорежущих (металлообрабатывающих) станков по виду обработки

По виду обработки в СССР была принята следующая классификация, которая продолжает действовать в СНГ. В соответствии с ней металлорежущие станки разделяются на следующие группы и типы:

Классификация

Металлорежущие станки в зависимости от характера выполняемых работ и типа применяемых режущих инструментов подразделяются на 11 групп (см. рисунок).

Группа токарных станков (поз. 1 — 6) состоит из станков, предназначенных для обработки поверхностей вращения. Объединяющим признаком станков этой группы является использование в качестве движения резания вращательного движения заготовки.

Группа сверлильных станков (поз. 7 — 10) включает также и расточные станки. Объединяющим признаком этой группы станков является их назначение — обработка круглых отверстий. Движением резания служит вращательное движение инструмента, которому обычно сообщается также движение подачи. В горизонтально-расточных станках подача может осуществляться также перемещением стола с обрабатываемой деталью.

Группа шлифовальных станков (поз. 20 — 24) объединяется по признаку использования в качестве режущего инструмента абразивных шлифовальных кругов.

Группа полировальных и доводочных станков объединяется по признаку использования в качестве режущего инструмента абразивных брусков, абразивных лент, порошков и паст.

Группа зубообрабатывающих станков включает все станки, которые служат для обработки зубьев колес, в том числе шлифовальные.

Группа фрезерных станков (поз. 11 — 14) состоит из станков, использующих в качестве режущего инструмента многолезвийные инструменты — фрезы.

Группа строгальных станков (поз. 15 — 17) состоит из станков, у которых общим признаком является использование в качестве движения резания прямолинейного возвратно-поступательного движения резца или обрабатываемой детали.

Группа разрезных станков включает все типы станков, предназначенных для разрезки и распиловки катаных материалов (прутки, уголки, швеллеры и т. п.).

Группа протяжных станков (лоз. 18 и 19) имеет один общий признак: использование в качестве режущего инструмента специальных многолезвийных инструментов — протяжек.

Группа резьбообрабатывающих станков включает все станки (кроме станков токарной группы), предназначенные специально для изготовления резьбы.

Группа разных и вспомогательных станков объединяет все станки, которые не относятся ни к одной из перечисленных выше групп.

Наиболее распространенные типы металлорежущих станков

Нумерация станков

В СССР была принята единая система условных обозначений станков, основанная на присвоении каждой модели станка шифра (номера). Нумерация металлорежущих станков, разработанная Экспериментальным научно-исследовательским институтом металлорежущих станков (ЭНИМС), построена по десятичной системе. Все станки делятся на 10 групп, каждая группа подразделяется на 10 типов и каждый тип — на 10 типоразмеров. Как видно из таблицы, объединение станков по группам при нумерации основано на несколько ином принципе, чем при классификации. Номер, присваиваемый каждой модели станка, может состоять из трех или четырех цифр и букв, причем буквы могут стоять после первой цифры или в конце номера, например: 612, 1616, 6Н82, 2620, 6Н12ПБ.

Первая цифра номера показывает группу, к которой относится данный станок. Вторая цифра указывает тип станка в данной группе. Третья или третья и четвертая цифры совместно указывают условный размер станка. Так, например, для токарных станков третья и четвертая цифры показывают высоту центров в сантиметрах или дециметрах (1620, 1616, 1670), для токарно-револьверных станков и автоматов — максимальный диаметр обрабатываемых прутков в миллиметрах (1336, 1125, 1265), для сверлильных станков — максимальный диаметр сверления отверстия в мягкой стали в миллиметрах (2А125, 2А135, 2150). Для консольнофрезерных станков третья цифра условно показывает размер стола. Для того чтобы различить конструктивное исполнение станков одного и того же размера, но с разной технической характеристикой, между первой и второй цифрами вводится буква. Так, например, все станки моделей 162, 1А62, 1Б62, 1К62 — токарные с высотой центров 200 мм. Однако модель 162 имеет максимальное число оборотов в минуту 600, модель 1А62—1200, 1Б62—1500, а современная модель 1К62 имеет 2000 оборотов в минуту. Буквы, стоящие в конце номера, означают различные модификации станков одной и той же базовой модели. Так, например, горизонтально-фрезерный станок модели 6Н82Г представляет собой упрощенный тип базового универсально-фрезерного станка модели 6Н82, копировально-фрезерный станок модели 6Н12К является модификацией базового вертикально-фрезерного станка модели 6Н12 и т. д. В некоторых случаях четвертая цифра также означает выпуск станка прежнего типоразмера, но усовершенствованной конструкции. Например, модель 262 представляет собой горизонтально-расточный станок второго размера. Аналогичный по размерам современный расточный станок новой конструкции обоз-начается как модель 2620.

Станки классифицируются по множеству признаков

По классу точности металлорежущие станки классифицируются на пять классов:

— (Н) Нормальной точности,

— (П) Повышенной точности,

— (В) Высокой точности,

— (А) Особо высокой точности,

— (С) Особо точные станки (мастер-станки).

Классификация металлорежущих станков по массе:

— уникальные (>100 т).

Классификация металлорежущих станков по степени автоматизации:

— гибкие производственные системы.

Классификация металлорежущих станков по степени специализации:

— универсальные. Для изготовления широкой номенклатуры деталей малыми партиями. Используются в единичном и серийном производстве. Также используют при ремонтных работах,

— специализированные. Для изготовления больших партий деталей одного типа. Используются в среднем и крупносерийном производстве,

— специальные. Для изготовления одной детали или детали одного типоразмера. Используются в крупносерийном и массовом производстве.

Таблица серийно выпускаемых станков разделенных на девять групп по девять типов

Термины и классификация подшипников скольжения

Основные термины (по ГОСТ ИСО 4378-1-2001)

Подшипник — опора или направляющая, которая определяет положение движущейся части относительно других частей механизма.

Подшипник скольжения — подшипник, в котором видом относительного движения является скольжение.

Узел подшипника скольжения — трибосистема, включающая подшипник скольжения и опорную часть (например, корпус).

Классификация подшипников скольжения

По виду нагрузки:

• 1) статически нагруженный подшипник скольжения,
• 2) динамически нагруженный подшипник скольжения.

По направлению воспринимаемых нагрузок:

• 1) радиальный подшипник скольжения, воспринимающий нагрузку, направленную перпендикулярно к оси вращения вала,
• 2) упорный подшипник скольжения, воспринимающий нагрузку, направленную вдоль оси вращения вала,
• 3) радиально-упорный подшипник скольжения, способный воспринимать нагрузку в осевом и радиальном направлениях.

По виду смазки:

• 1) аэростатический подшипник,
• 2) аэродинамический подшипник,
• 3) гидростатический подшипник,
• 4) гидродинамический подшипник,
• 5) вибродемпферный подшипник, в котором полное разделение поверхностей достигается за счет давления, возникающего в смазочном материале в результате их взаимного перемещения вдоль нормали к поверхности,
• 6) гидростатодинамический подшипник предназначен для работы как при гидродина мической, так и при гидростатической смазке,
• 7) подшипник скольжения с твердым смазочным материалом,
• 8) подшипник, работающий без смазки,
• 9) самосмазывающийся подшипник (смазка обеспечивается подшипниковым материалом, входящими в него компонентами или твердыми смазывающими покрытиями),
• 10) самосмазывающийся пористый подшипник (сообщающиеся поры заполнены смазочным материалом),
• 11) подшипниковый узел с системой смазки- узел, содержащий резервуар со смазочным материалом, и средства его подачи к поверхностям трения.

По конструкции:

• 1) подшипник круглоцилиндрический,
• 2) подшипник некруглоцилиндрический (поперечные сечения внутренней поверхности отличаются по форме от окружности),
• 3) многоклиновый подшипник — радиальный подшипник скольжения, имеющий несколько цилиндрических поверхностей, расположенных так, что два или более масляных клина образуются по окружности подшипника,
• 4) сегментный упорный подшипник (несущая поверхность состоит из неподвижных сегментов), 5) самоустанавливающийся сегментный радиальный подшипник (несущая поверхность состоит из сегментов, свободно устанавливающихся относительно вала под действием давления в смазочном слое),
• 6) самоустанавливающийся сегментный упорный подшипник
• (несущая поверхность состоит из сегментов, свободно устанавливающихся для создания масляного слоя относительно пяты под действием давления в смазочном слое),
• 7) подшипник с плавающей втулкой (втулка имеет возможность скользить относительно вала и внутренней поверхности корпуса подшипника),
• 8) узел подшипника скольжения в сборе состоит из подшипника скольжения (радиального и/или упорного), помещенного в корпус на лапах или с фланцем,
• 9) самоустанавливающийся подшипник- подшипник, конструкция которого обеспечивает его самоустановку относительно сопряженной поверхности.

Элементы конструкции узлов подшипников скольжения

Вкладыш подшипника — деталь радиального подшипника скольжения, поверхность скольжения которой составляет 180° окружности опоры. Вкладыш может быть тонкостенным или толстостенным, однослойным и многослойным.
Посадочная (задняя) поверхность подшипника скольжения — цилиндрическая наружная поверхность вкладыша или втулки. Втулка подшипника скольжения, втулка подшипника, втулка — сменный трубчатый элемент подшипника, внутренняя и/или наружная поверхность которого является рабочей поверхностью подшипника скольжения.
Свертная втулка подшипника скольжения — втулка, изготовляемая свертываением ленты из однослойного или многослойного подшипникового материала,
В многослойный вкладыш входят:

• 1) основа вкладыша подшипника, основа вкладыша — часть многослойного вкладыша, на которую наносится подшипниковый материал и которая обеспечивает ему требуемую прочность и/или жесткость,
• 2) слой подшипникового материала, подшипниковый слой — толстый слой материала, являющийся частью многослойного вкладыша (толщина слоя обычно более 0,2 мм),
• 3) приработочный слой подшипника скольжения, приработочный слой — слой материала, наносимый на подшипниковый материал для улучшения прирабатываемости, прилегаемости, способности к поглощению твердых частиц и в некоторых случаях коррозионной стойкости (толщина слоя обычно от 0,01 до 0,05 мм),
• 4) промежуточный слой, сцепляющий слой- очень тонкий слой между приработочным слоем и слоем подшипникового материала для упрочнения сцепления и уменьшения диффузии (толщина слоя обычно от 0,001 до 0,002 мм),
• 5) защитный слой — очень тонкий слой на поверхности подшипника или на основе для защиты от коррозии при хранении (толщина слоя обычно от 0,005 до 0,0010).

Упорное кольцо — плоское кольцо, устанавливаемое с радиальным подшипником скольжения для восприятия осевых усилий.
Шейка вала — участок вала или оси, опирающийся на радиальный подшипник скольжения.
Пята — кольцевой элемент, соединяемый с валом, опирающийся на упорный подшипник скольжения.
Смазочное кольцо (свободно висящее), смазочный диск (неподвижно закрепленный)- кольцеобразная деталь, неподвижно соединенная или свободно висящая на валу, предназначенная для подачи смазочного материала к подшипнику.
Корпус подшипника скольжения — корпус, в котором устанавливается подшипник скольжения.
Блок корпуса подшипника скольжения, блок корпуса- часть корпуса, на которую опирается подшипник.
Крышка корпуса подшипника — часть корпуса, удерживающая подшипник в блоке.
Уплотнение узла подшипника скольжения — элемент, служащий для уплотнения корпуса подшипника скольжения, препятствующий утечке смазочного материала и попаданию грязи.

Основные виды трения скольжения

Трение без смазки (сухое). В нормально работающих металлических подшипниках трение без смазки практически не встречается.
Полусухое трение имеет место при неустановившемся режиме работы, а также при очень
скудной смазке. Коэффициент трения при полусухом и сухом трении 0,1 . 0,5.
Полужидкостное трение. Большинство подшипников скольжения работает в условиях полужидкостного трения, при котором большая часть поверхности разделена слоем смазки, но отдельные элементы поверхности соприкасаются. Коэффициент трения 0,008. 0,08.
Жидкостное трение. В этом случае смазка полностью отделяет вращающуюся цапфу от неподвижной опоры, и трение происходит только между слоями смазки. Коэффициент трения 0,00 1 . 0,008. В условиях жидкостного трения работают точно изготовленные подшипники при относительно малых нагрузках и высоких скоростях (например, подшипники шлифовальных станков).
Уменьшение скорости скольжения, увеличение нагрузки и температуры подшипника могут привести к нарушению режима жидкостного трения и переходу к работе при режиме полужидкостного и даже полусухого трения.