Jak se jmenuje stroj, který řeže kov?

Rozdělení průmyslových strojů do skupin. Nejběžnější typy výrobních provozů: frézování, soustružení, vrtání, broušení a další. Rozdíl mezi modely podle typu ovládání a zpracování materiálu.

Co je to průmyslový stroj?

Průmyslový stroj je jednotka na zpracování kovů, kamene, dřeva, skla a dalších výrobních materiálů. Hlavními prvky rámu jsou brusný kotouč, vrtačka a řezací zařízení. Zařízení se používá v podnicích a dílnách jako samostatná jednotka nebo jako součást automatizované linky. V průmyslu jsou nejoblíbenější kovoobráběcí stroje, s jejichž pomocí se zavádí hromadná výroba nebo kusová výroba přířezů.

Jaké typy strojů existují?

Obráběcí stroje jsou složité jednotky používané k tvarování zařízení a vrtání potřebných otvorů. Strojírenství, průmysl a malé výrobní podniky se bez nich neobejdou. Zařízení mohou být stacionární a mobilní. Nepohyblivé rámy s pohonnou jednotkou jsou provozně spolehlivější ve srovnání s malorozměrovými stroji.

Klasifikace podle typu

Automatické a poloautomatické

Pro modelové polotovary

S vertikální polohou vrtání

Souřadnicová vyvrtávačka s jedním stojanem

S horizontálním vrtáním

S horizontální polohou vrtání

Leštička se čtvercovým nebo kulatým lůžkem

Další s brusným nástrojem

Pro zpracování závitů a zubů

Fréza na ozubení pro válcová kola

Pro závitování zubů kuželových kol

Odvalovací frézy na ozubení pro špicové válce a válcová kola

Odvalovací frézy na ozubení pro šneková kola

Pro opracování konců zubů

Pro broušení zubů a závitů

Ostatní řezání závitů a ozubení

S vertikální řezačkou

Kopírování a gravírování

Univerzální široké spektrum

Hoblování, drážkování, protahování

Podélné s jedním sloupkem

Podélný se dvěma sloupky

Řezací stroj s pracovním tělem:

Pro zpracování trubek a spojek

Rovné a bezhroté broušení

Pro testování nástrojů

Tabulka 1. Typy strojů

Soustruhy

Jednotky první skupiny tvoří 30 % strojového parku průmyslových podniků. Používají se téměř ve všech operacích pro soustružení kovů a dalších výrobků, které mají tvar rotujících těles:

• úprava obrobků;
• řezání závitů;
• drážkování;
• řezání kovů;
• zpracování konců dílů.

Soustruhy jsou nepostradatelné při výrobě šroubů, pouzder, podložek, náprav a dalších kuželových nebo válcových dílů. Surový obrobek je zajištěn pojistným sklíčidlem vřetena:

• s průchozím otvorem;
• samostředění;
• s nezávislým pohybem vaček;
• s tyčí.

Čím výkonnější je konstrukce vřetena a pohonu stroje, tím vyšší je produktivita soustružnického zařízení při vyřezávání dílů a tím větší obrobek zpracovává.

Schéma konvenčního soustruhu s hlavními součástmi: 1 – vřetenová hlava; 2 – podpěra pro zajištění řezného prvku; 3 – koník; 4 – lůžko; 5, 9 – stojany; 6 – zástěra; 7 – vodicí šroub; 8 – pojezdový válec; 10 – podávací skříň pro rotační pohyby od vřetena k podpěře; 11 – kytara výměnných převodů; 12 – startovací zařízení a motor; 13 – převodovka; 14 – vřeteno.

Výrobci nabízejí různé typy velkých soustruhů pro podniky, stejně jako mini-stroje na kov, vhodné pro soukromé použití.

Vrtací stroje

Tyto stroje jsou mezi řemeslníky a ve výrobě neméně oblíbené než soustruhy. Používají se pro vytváření průchozích a slepých otvorů v obrobcích a pro vrtací práce do plechu.

Poznámka: Výhodou jednotek oproti vrtákům je vysoká přesnost a možnost vrtání otvorů o velkém průměru.

Vertikální vrtačky jsou běžné a často používané při práci s relativně malými díly. Principem činnosti zařízení je pohyblivost obrobku vzhledem k pracovnímu tělu.

Hlavní součásti vertikální vrtačky: 1 – rám ve tvaru sloupu; 2 – motor; 3 – vrtací hlava; 4 — řadicí páky pro převodovky a posuvy; 5 – ruční podávání; 6 — číselník pro ovládání hloubky zpracování; 7 – vřeteno; 8 — hadice pro přívod chladicí kapaliny; 9 – stolní deska; 10 — rukojeť pro zvedání desky stolu; 11 – základna; 12 — elektroinstalační krabice.

Stolní jednovřetenové stroje se používají při výrobě nástrojů k výrobě malých otvorů. Podobné vícevřetenové stroje výrazně zvyšují produktivitu.

Vrtačky a drážkovací stroje jsou schopny provádět několik operací a pracovat s frézou, ale tyto možnosti mají omezené možnosti.

K vrtání velkých otvorů se používají radiální vrtací jednotky, při jejichž zpracování zůstává obrobek nehybný a vřeteno se pohybuje.

Poznámka: Velké radiální vrtačky jsou neseny jeřábem přímo k samotnému dílu. Ostatní modifikace jsou vybaveny vozíky a jsou během provozu fixovány botami.

Nudné jednotky

Stroje jsou určeny pro opracování kovu, neobejde se bez nich sériová a individuální výroba. Na těchto strojích můžete:

• vrtat;
• otvor;
• zahloubení;
• řezané nitě;
• brousit a frézovat válcové plochy;
• zastřihnout konce.

Nástroj potřebný pro operaci je namontován na vyvrtávací tyči ve vřetenovém otvoru, jehož umístění může být horizontální nebo vertikální.

Souřadnicové vyvrtávačky provádějí podobné akce, rozdíl je ve schopnosti provádět předběžné značení.

Diamantové vyvrtávací jednotky jsou vysoce přesné a chyba při vyvrtávání nepřesahuje 3–5 mikronů.

Broušení a ostření

Tato skupina strojů provádí vnější a vnitřní opracování obrobků ve formě rotačních těles, broušení závitů, zubů kotoučů, řezných dílů, ostření nástrojů. Podle typu broušení a opracovávaného povrchu jsou stroje:

• válcové broušení;
• vnitřní broušení;
• bezhroté broušení;
• povrchové broušení;
• speciální.

Poznámka: Hlavním pracovním nástrojem u brusek je brusný kotouč nebo lišta, která odstraňuje tenkou vrstvu kovu z povrchu.

Brusky se rozlišují podle typů krmiva:

• pohyb součásti spolu se stolem a pohyb brusného kotouče – válcová bruska;
• otáčení obrobku nebo brusného kotouče a pohyb vřeteníku brusného kotouče – vnitřní bruska;
• pohyb stolu a periodický příčný pohyb vřeteníku s vertikálním posunem brusného kotouče – plošná bruska.

Lapovací jednotky

Kovořezné lapovací stroje slouží k jemnému dokončování a lapování – povrch dílu je opracován do ideálního stavu pomocí jemnozrnné brusné směsi, která odstraňuje tenkou vrstvu kovu nebo jiného materiálu. Jsou používány:

• diamantový prach;
• smirek;
• elektrokorund.

Prášek se nanáší na ploché nebo kulaté lapy z litiny, ušlechtilé oceli, olova, mědi, dřeva a přidržuje se petrolejem nebo terpentýnem smíchaným se speciálním mazivem nebo pastou (oxid hlinitý, chrom, vídeňské vápno).

Je to důležité,: dokončování součásti probíhá pomalou rychlostí s konstantní změnou směru.

Stroje jsou vybaveny nastavitelnými a nenastavitelnými lapami. První jmenované se vyznačují dělenou košilí, vnitřním kuželem a zařízením pro změnu průměru dokončovacího prvku.

Honovací jednotky

Skupina brusných a lapovacích jednotek pro opracování vnějších povrchů válcových dílů. Jedná se o pouzdra, válečky, čepy atd. Pro řezání je ve vřetenu upevněna honovací hlava s brusnými kameny.

Standardně jsou vyráběny stroje s horizontálním, vertikálním a šikmým uspořádáním jednoho nebo více vřeten.

Stroje na zpracování ozubených kol

V závislosti na typu pracovního nástroje jsou stroje na řezání a dokončování válcových zubů kol:

• odvalování ozubených kol;
• broušení ozubených kol;
• zubní;
• zubní hoblíky atd.

Jednotky zvládají funkce řezání zubů, dokončovací a dokončovací zpracování válcových a kuželových kol s přímými, šikmými a zakřivenými zuby, šipky, šnekových kol, ozubených hřebenů.

Kopírování – fréza má dutiny shodné se zuby a pohybuje se po dutinách kotouče a zanechává otisk. Po opracování samostatné prohlubně se díl v kruhovém kroku otočí a pokračuje se k dalšímu. Nevýhoda tohoto způsobu zpracování spočívá v tom, že každé kolo vyžaduje samostatnou frézu a výměna vyžaduje čas. Práce s takovou jednotkou je však jednoduchá.

Informace: Metoda kopírování je výhodná pro jednorázovou výrobu nebo opravu. Pro sériovou výrobu se používají obrážecí jednotky ozubení.

Záběh je běžná metoda s vysokou produktivitou a přesností řezaných kotoučů. Jeden nástroj zpracovává obrobky s různým počtem zubů. Řezné hrany nástroje jsou postupně umístěny v zubech kol a válcované, vzájemně propojené. Při válcovací metodě se nejčastěji používají varné desky.

Kromě hlavních metod zpracování ozubených kol existují další metody s vysokou produktivitou:

• vysekání všech dutin součásti najednou frézou s podobnými dutinami na břitu;
• protahování všech zubů;
• válcování tvářením za studena nebo za tepla;
• kreslení nebo rýhování bez odstranění horní vrstvy materiálu;
• lisování zubů (vhodné pro syntetické výrobky).

Zpracování závitů a válcování závitů

Jedná se o pátou skupinu průmyslových strojů, které se používají ve strojírenství pro řezání závitů. Patří mezi ně stroje na frézování závitů, řezání matic, brusky závitů a šneků.

Způsoby řezání v závislosti na pracovním nástroji:

• vnitřní závit – používají se frézy, hřebenové frézy, závitníky;
• vnější závit – hřebenové a kotoučové frézy, frézy, šroubovací a kruhové matrice;
• vícestartové šrouby a šneky – vírové hlavy v hromadné výrobě.

Informace: Jednotky na válcování závitů používají metodu řezání závitů bez odstraňování třísek z obrobku. Díl se vtlačí mezi ploché nebo kulaté pracovní prvky a vtiskne se na něj požadovaný tvar.

U strojů s kruhovými matricemi je výrobek umístěn mezi pohyblivé a stacionární matrice. Poté se pohyblivý prvek přivede k obrobku, přitlačí jej a několika otáčkami součásti odvaluje závit.

Stroje na závitování matic

Pro výrobu výrobků s přesnými závity na hromadných výrobních linkách se používají automatické a poloautomatické závitořezné stroje s rovným nebo zakřiveným dříkem. Jednotky mohou být jednovřetenové nebo vícevřetenové.

Frézky

Skupinu tvoří stroje s vícebřitým řezným nástrojem – frézou, která rotačními pohyby opracovává progresivně se pohybující plochý nebo tvarový obrobek.

Široký rozsah prováděných prací zajišťují různé frézy:

• válcový (a) – pro povrchovou úpravu;
• kotouč (b) – pro vytváření drážek;
• konec (c) – pro zpracování říms, drážek, tvarových dílů;
• konec (d) – pro ořezávání lišt, drážek, ploch;
• tvarované (d) – pro výrobu tvarových ploch.

Šipky na obrázku ukazují směr pohybu fréz a obrobků během řezání.

Typy frézek

Konzolové jednotky jsou vybaveny pracovním stolem ve formě konzoly a horizontálním nebo vertikálním vřetenem. Stůl se pohybuje v podélném, příčném a vertikálním směru vzhledem k hřídeli vřetena. Možnosti takových strojů jsou omezené: mohou vyrábět díly relativně malé hmotnosti a velikosti.

Univerzální stroje jsou vybaveny otočným stolem a široké univerzální stroje jsou vybaveny otočnou vřetenovou hlavou. Funkčnost takových strojů je rozšířena.

Bezkonzolové stroje mají pevnou základnu pro instalaci obrobku, stůl se pohybuje v příčném podélném směru a vřeteno provádí vertikální pohyby. Určeno pro zpracování velkorozměrových dílů s významnou hmotností.

Podélné frézky jsou vybaveny stolem, který provádí podélné pohyby. Vřeteno se pohybuje příčně a svisle a otáčí se pod daným úhlem.

Kontinuální rotační a bubnové instalace mají jedno nebo více vertikálních vřeten, která střídavě zpracovávají příchozí díly.

Kopírovací frézky provádějí konturovací a frézovací zpracování podle vzorku.

Klíčové frézovací jednotky se vyznačují vratnými pohyby stolu a planetárními pohyby vřetena.

Rozdělení strojů podle možného zpracovatelského materiálu

Technické vlastnosti průmyslových zařízení se liší v závislosti na zpracovávaném materiálu. Nejčastěji jsou obráběcí stroje vyžadovány pro práci s kovem a dřevem. Na dřevo můžete použít méně výkonné zařízení, ale s přesnějším nastavením provozu. Zpracování kovů vyžaduje použití vysoce kvalitních nástrojů a vysokého výkonu. Nejoblíbenějšími stroji při výrobě obrobků jsou soustružnické, vrtací a frézovací stroje.

Klasifikace podle typu ovládání

Postupně se úroveň automatizace v podnicích zvyšuje a mechanicky řízených strojů je stále méně. Stroje lze rozdělit podle typu ovládání takto:

• manuál;
• poloautomatické;
• automatické;
• CNC – numerické řízení programu;
• počítač

Nejnovější metody řízení poskytují vysokou přesnost nastavení během zpracování s minimální chybou. Důležitou výhodou je, že odpadá neustálé sledování výrobního procesu – obsluha zadává parametry před spuštěním.

Obráběcí stroje jsou žádané jak ve velké průmyslové výrobě, tak v malých soukromých dílnách. Jsou navrženy tak, aby daly kovu požadovaný tvar, rozměry a další vlastnosti. Tento přehled prozkoumá hlavní typy kovoobráběcích zařízení, principy jejich klasifikace a klíčové rozdíly.

Typy strojů

Všechny jednotky pro řezání kovů patří do jedné z následujících skupin:

1. Otáčení.
2. Vrtání a vrtání.
3. Lapování, leštění, broušení.
4. Kombinované, známé také jako jednotky zvláštního určení.
5. Zpracování ozubených kol a závitů.
6. Frézování.
7. Protahování, hoblování, drážkování.
8. Rozdělit.
9. Různé.

Každá skupina má obecně uznávané číselné označení. Odpovídá jejímu číslu v tomto seznamu.

Stroje na řezání kovů

Bez ohledu na skupinu, typ a model zařízení spočívá zpracování v tom, že obrobek a řezný nástroj provádějí tvarovací pohyby. Díky těmto pohybům se nastavují rozměry a konfigurace objektu. U CNC modelů je předem předepsán program s přihlédnutím ke všem nuancím konkrétního objektu a pomocí programátoru se nahraje do regulátoru. Z ovladače jsou povely odesílány do provozních součástí jednotky. Na konci programu se zařízení automaticky vypne.

Počítačová numerická řídicí zařízení poskytují výrazně vyšší rychlost zpracování a přesnost ve srovnání s tradičními analogy. Jsou nakupovány pro velkosériovou výrobu, protože takové modely jsou úspěšně integrovány do velkých automatizovaných linek.

Technologie, která zahrnuje odstranění určité části materiálu z těla předmětu za účelem získání požadované geometrie, se nazývá subtraktivní. Předmět, na který je náraz aplikován, může být buď plech, nebo plný kov. Z plechu se získávají ploché předměty různých konfigurací, z masivního materiálu – trojrozměrné předměty s libovolným počtem povrchů.

Z fyzikálního hlediska lze kov řezat, pokud je narušena jeho krystalová mřížka. Když se řezný nástroj zanoří do předmětu a pohybuje se po jeho povrchu, rozbije svými tvrdými ostrými hranami atomové vazby ve struktuře předmětu. Při řezání plazmou nebo laserem dochází vlivem vysokých teplot k rozpadu vazby mezi atomy. Při řezání nebo ražení gilotinou se krystalová mřížka ničí v důsledku smykové deformace. Výhodou této metody je, že nezanechává žádný odpad.

Piliny představují velký problém v procesu zpracování kovů. Kovové hobliny, které se dostanou dovnitř stroje, mohou vést k poruchám. Proto musí být zařízení zakryto bezpečnostními kryty a čipy musí být včas odstraněny. Obsluha zastaralých modelů strojů sbírá piliny ručně. Moderní modely mají dopravní pásy, které přepravují štěpky do kontejneru na likvidaci. Na brusných a ostřících jednotkách jsou instalovány odsavače prachu, které odstraňují odpad z prostoru zpracování.

Typy obráběcích strojů

Jednotky pro řezání kovu jsou velmi rozmanité. Zde jsou jejich hlavní kategorie:

1. Frézovací skupinové stroje. Mezi nekonzolové patří gravírování, kopírování, podélné a vertikální instalace. Mezi konzolovými jsou široce univerzální, horizontální a vertikální zařízení.
2. Soustruhy. Mohou být rotační, čelní, vrtací a řezací, otočné, víceřezové kopírování, jedno nebo vícevřetenové, stejně jako specializované (to znamená automatické nebo poloautomatické).
3. Broušení. Mohou být válcové, vnitřní nebo povrchové broušení. Patří sem také různé typy ostřicích a specializovaných jednotek, leštící a hrubovací zařízení.
4. Hoblování. Jedná se o protahovací zařízení vertikálního nebo horizontálního typu, stejně jako podélné modely s jedním nebo dvěma sloupky.
5. Rozdělit. Jedná se o rovnací řezací zařízení, stejně jako stroje vybavené hladkými kovovými kotouči nebo brusnými kotouči. Modely s frézami nebo pilami – pily na železo, kotouče a pásy – spadají do stejné kategorie.
6. Jednotky pro zpracování součástí závitových a ozubených spojů. Mohou to být dokončování ozubení, frézování ozubení, frézování závitů, řezání závitů, broušení závitů a ozubení, kontrolní, pro opracování prvků šnekových párů a konců zubů, jakož i hoblování ozubení pro válcová kola popř. ozubení pro práci s kuželovými koly.
7. Modely pro vrtání a vyvrtávání. Jsou vybaveny jedním nebo více vřeteny. Vyvrtávací jednotky jsou horizontální, diamantové nebo souřadnicové, vrtačky jsou radiální, horizontální nebo vertikální.

Existují další typy jednotek, které nepatří do žádné z výše uvedených kategorií. Stroje mohou být například pily, pilníky, dělící stroje, vyvažovací stroje, bezhroté a rovnací stroje a tak dále.

Klasifikace kovoobráběcích strojů podle parametrů

Kromě výše uvedených charakteristik lze jednotky klasifikovat podle následujících parametrů:

1. Hmotnost a rozměry. Instalace může být těžká, velká nebo jedinečná.
2. Stupeň specializace. Univerzální jsou modely schopné pracovat s obrobky různých tvarů a velikostí. Speciální jsou zařízení, která zpracovávají obrobky se stejnými rozměry. Jednotky, které zpracovávají obrobky různých, ale podobných rozměrů, se nazývají specializované.
3. Preciznost zpracování. Normální přesnost je označena písmenem N, zvýšená – P, vysoká – B, zvláště vysoká – A.

Samostatně existují přesné jednotky označené písmenem C. Jsou určeny pro obzvláště přesné zpracování.

Podle jiné klasifikace podle hmotnosti jsou stroje lehké (méně než 1 tuna), střední (od 1 do 10 tun), těžké (od 10 do 16 tun), velké (od 16 do 30 tun) a těžké (od 30 do 100 tun) ), zvláště těžké (nad 100 tun).

Klasifikace podle úrovně automatizace

V závislosti na tom, jak by měl být aktivní zásah operátora, se všechny modely dělí na:

1. Na automatické. Jejich akce jsou řízeny programem, ale operátor v nich musí nastavit parametry zpracování.
2. CNC. Celá řada procesů je řízena programem, do kterého je zaveden kódovaný systém číselných hodnot.
3. Poloautomatický. Operátor musí ručně nainstalovat obrobek, spustit zařízení a odstranit hotový předmět. Automatické řízení u takových modelů se vztahuje pouze na pomocné operace.
4. Manuál. Obsluha obsluhuje jednotku zcela ručně.

Samostatně se rozlišují flexibilní automatizované moduly.

Obecné konstrukční vlastnosti všech typů obráběcích strojů

Bez ohledu na to, jak se stroje liší svou funkčností, jejich konstrukce vždy obsahuje řadu společných prvků:

1. Operátorská konzole, známá také jako dálkové ovládání. Do jednotky je potřeba zadat řídicí a monitorovací software. Konzole umožňuje ovládat všechny aspekty provozu zařízení také ručně.
2. Ovladač. Generuje řídicí povely, které jsou odesílány pracovním prvkům jednotky a hlídá správnost jejich provedení. Kontrolér je také zodpovědný za výpočty. V závislosti na složitosti stroje může být jeho řídicím prvkem buď běžný mikroprocesor, nebo výkonný kompresor.
3. Displej, známý také jako panel pro ovládání a sledování stroje. Prostřednictvím této obrazovky můžete sledovat provoz jednotky v reálném čase a v případě potřeby upravit její nastavení a parametry.

Modely pro jednorázovou nebo malosériovou výrobu mohou mít jedinečný design nebo se výrazně lišit od standardních analogů. Zařízení pro velkosériovou a hromadnou výrobu se nazývají agregáty a jejich konstrukce je jednotnější. Jednotky v tomto případě znamenají podobné jednotky, ze kterých jsou sestaveny stroje: stoly, postele, pracovní hlavy a tak dále.

Konstrukce kovoobráběcích strojů vybavených CNC

Každý model stroje obsahuje klíčové prvky odpovědné za jeho fungování. Zajišťují pohyb, kterým dochází k řezání, a posuvný pohyb prováděný obrobkem nebo řezným nástrojem. Aby mohla jednotka plnit obě funkce, musí obsahovat následující tři součásti:

1. Kontrolní systém. Spouští a zastavuje zařízení, řídí všechny fáze jeho provozu.
2. Pohon – hydraulický, pneumatický, mechanický nebo elektrický.
3. Jednotka, která převádí pohyb z elektromotoru a přenáší jej na pohon.

Samostatně stojí za zmínku jednotky kovoobráběcího zařízení, na kterých jsou umístěny řezné nástroje. Jsou přítomny na všech strojích, protože bez nich by jednotky nezvládly svou funkci.

Značení kovoobráběcích strojů

Označení jednotek je alfanumerická kombinace, která vám umožní pochopit, ve kterém podniku bylo zařízení vyrobeno a jaké jsou jeho hlavní vlastnosti.

Existují dva typy označení:

1. Pro jednotky sériové výroby. První číslice označuje skupinu zařízení, druhá – typ, třetí a čtvrtá – standardní velikost. Písmeno za prvními dvěma číslicemi znamená, že model byl modernizován. Za ním následuje dvojice číslic servisního čísla. Poté přichází na řadu kombinace jednoho písmene a číslice – jedná se o typ numerického řízení. Konečná kombinace písmene a číslice charakterizuje výpočetní zařízení.
2. Pro specializované jednotky. První dvě písmena označují jméno výrobce ve zkrácené verzi. Pak jsou tři číslice hlavního provozního čísla a po nich – úprava písmen. Poslední písmeno a číslo charakterizují výpočetní zařízení.

Označení má dva účely: usnadnit vyhledávání konkrétního modelu v katalozích a výběr komponentů pro něj v případě poruchy nebo plánované údržby.

Nyní tedy víte, jaké jsou obráběcí stroje, podle jakých parametrů jsou klasifikovány a jaké nuance byste měli věnovat pozornost při jejich výběru. Jakékoli CNC jednotky plní své povinnosti lépe, rychleji a efektivněji než tradiční protějšky. Nákup takového zařízení bude významnou investicí do vašeho podnikání a rychle se vám vrátí