Маршрут детали редко укладывается в один станок: пруток режут на мерные заготовки, точат, сверлят, фрезеруют, после закалки шлифуют. Каждую операцию ведёт своя группа оборудования, подменить одну другой обычно не выходит. Поэтому разбираться, какие бывают станки по металлу и где проходит граница возможностей каждой группы, приходится до закупки, а не после.
Классификация металлорежущих станков
Основной признак деления — вид обработки, то есть характер движения инструмента и заготовки. В отечественной практике закрепилась система Экспериментального НИИ металлорежущих станков (ЕНИМС): оборудование разнесено по девяти группам, внутри каждой выделены типы по компоновке, числу шпинделей, степени автоматизации.
По той же схеме читается номер модели отечественных серий: первая цифра — группа, вторая — тип, дальше основной размерный параметр. Само число зависит от группы: у токарных это высота центров, у сверлильных — предельный диаметр сверления. В марке 16К20 единица — токарная группа, шестёрка — токарно-винторезный тип, 20 — высота центров 200 мм. По тем же правилам 2Н135 читается как вертикально-сверлильный станок на диаметр до 35 мм. Импортное оборудование, современные модели с ЧПУ маркируются иначе.
Точность стандартизована отдельно. ГОСТ 8-82 задаёт принципы классификации станков по точности, выделяя пять классов: Н (нормальный), П (повышенный), В (высокий), А (особо высокий), С (особо точный). Класс выносят в конец обозначения: 16К20П — токарно-винторезный станок повышенной точности.
Классификация охватывает только резание — съём припуска в виде стружки. Листогибочные прессы, вальцы и кривошипные прессы меняют форму давлением, поэтому относятся к кузнечно-прессовому оборудованию. Тем же делением по виду обработки пользуются каталоги оборудования: раздел https://titaniumgroup.ru/catalog/stanki-po-metallu/ разнесён на токарные, фрезерные, шлифовальные, отрезные станки, то есть повторяет заводскую логику.
Основные группы станков по металлу
Токарные
Заготовка вращается, резец идёт вдоль или поперёк оси — так получают поверхности вращения. Универсальные токарно-винторезные модели вроде 16К20 режут цилиндры, конусы, торцы, нарезают резьбу ходовым винтом. Токарно-карусельные берут короткие детали большого диаметра, револьверные рассчитаны на серийную многоинструментную обработку, чаще с подачей прутка. Изделия группы — валы, втулки, фланцы, шкивы.
Сверлильные и расточные
Главное движение — вращение инструмента, подача направлена по его оси. Вертикально-сверлильные работают с деталями, которые оператор передвигает по столу; радиально-сверлильные переносят шпиндель к отверстию, что решает задачу крупных корпусов. Расточные доводят отверстие до точного диаметра, выдерживают межосевые расстояния, а горизонтально-расточные заодно фрезеруют плоскости.
Фрезерные
Резание ведёт многозубая фреза, заготовка подаётся навстречу вращению или по ходу. Вертикально-фрезерные обрабатывают плоскости, пазы, карманы, контуры. Горизонтальные с оправкой удобны для длинных прямых пазов и работы набором фрез. Поворотный стол или поворотная головка добавляют винтовые канавки и поверхности под углом. Отсюда выходят корпусные детали и плиты.
Шлифовальные и заточные
Инструмент — абразивный круг, снимающий тонкий слой. Точность выше, чем после лезвийной обработки, поэтому шлифование обычно завершает маршрут, уже после закалки. Плоскошлифовальные ведут базовые поверхности, круглошлифовальные — шейки валов, внутришлифовальные — отверстия. Заточные восстанавливают геометрию затупившегося инструмента.
Разрезные
Задача группы — разделить прокат на мерные заготовки. Ленточнопильное оборудование режет полотном, замкнутым в кольцо: рез узкий, потери металла в стружку небольшие, доступен раскрой под углом. Дисковые отрезные работают пилой с твердосплавными зубьями, дают чистый торец, выигрывают в скорости на трубе, профиле.
Остальные группы металлорежущего оборудования
Электрофизические и электрохимические станки снимают материал разрядом, лучом или анодным растворением: проволочно-вырезной электроэрозионный режет закалённую сталь и твёрдый сплав, где резец бессилен. Зубо- и резьбообрабатывающие формируют профиль зуба или витка: зубофрезерный работает червячной фрезой методом обката. У строгальных, долбёжных, протяжных главное движение прямолинейное — протяжка за проход выводит шпоночный паз или шлицы. Девятая группа собирает специализированные, вспомогательные машины.
Универсальные станки и ЧПУ
Второй признак деления — степень автоматизации. Универсальные станки рассчитаны на широкую номенклатуру операций, размеры на них выставляет оператор по лимбам. Полуавтомат отрабатывает цикл сам, но загрузка, съём остаются за человеком. ЧПУ ведёт инструмент по программе, обрабатывающий центр добавляет магазин с автоматической сменой инструмента, а в автоматических линиях без оператора идёт и передача заготовки между позициями.
Автоматизация оправдывается серийностью и сложностью контура. На единичных заказах простой формы универсальный станок окупается быстрее: наладка и программирование съедают время, которое не на что распределить.
Как подобрать станок под задачу
Отталкиваться стоит от детали, а не от каталога. Рамки задают пять параметров:
— материал и твёрдость — режимы резания, инструмент, мощность привода, иногда и группа: твёрдый сплав уходит на электроэрозию;
— габариты и масса заготовки — высота центров, размер стола, грузоподъёмность;
— требуемая точность — класс по ГОСТ 8-82, потребность в шлифовании;
— серийность — ручное управление, полуавтомат или ЧПУ;
— мощность и занимаемая площадь — сеть, фундамент, подходы для обслуживания.
Дальше выбор сужается до конкретных моделей внутри группы — по размерному ряду, классу точности, оснастке.
Классификация нужна не для теории, а для навигации по рынку. Сначала вид обработки, затем размер и точность, в последнюю очередь — автоматизация. Ошибка на первом шаге обходится дороже последующих.
