Открыть сервис
Главная → Блог → Станок как техническое устройство

Станок как техническое устройство

Станок — это технологическая машина, предназначенная для обработки материалов (металла, дерева, пластмасс, камня, стекла и других) с целью придания им заданной формы, размеров и качества поверхности. Станок является основным средством производства в машиностроении, деревообработке, металлообработке и ряде других отраслей. Его работа основана на снятии слоя материала режущим инструментом, давлении, деформации или ином физическом воздействии. Появление станков стало одной из предпосылок промышленной революции и перехода к машинному производству.

История

Простейшие приспособления для обработки материалов известны с древности: ручные токарные устройства с лучковым приводом применялись ещё в Древнем Египте и античном мире. В Средние века получили распространение ножные токарные станки, а также сверлильные и шлифовальные приспособления с мускульным приводом.

Ключевой этап — создание станков с механическим приводом. В XVIII веке в Англии появились токарно-винторезные и сверлильные станки с водяным колесом. Значительный вклад внёс российский механик Андрей Нартов, построивший в 1712–1729 годах токарно-копировальные станки с механизированным суппортом для Петра I. Английский изобретатель Генри Модсли в начале XIX века усовершенствовал суппорт, что позволило автоматизировать подачу инструмента и повысить точность обработки.

В XIX–XX веках развитие станкостроения шло по пути повышения точности, автоматизации и специализации. Появились револьверные, фрезерные, строгальные, зуборезные станки. В середине XX века началось внедрение станков с числовым программным управлением (ЧПУ), а затем — обрабатывающих центров и гибких производственных систем.

В России станкостроение как отрасль сформировалось в конце XIX — начале XX века; крупные заводы действовали в Москве, Ленинграде, Коломне, Егорьевске. В советский период отрасль получила значительное развитие, выпускались универсальные и специализированные станки для разных отраслей.

Классификация

Станки классифицируют по нескольким признакам.

По назначению

  • Металлорежущие — токарные, фрезерные, сверлильные, шлифовальные, строгальные, протяжные, зубообрабатывающие.
  • Деревообрабатывающие — круглопильные, фуговальные, рейсмусовые, токарные по дереву.
  • Кузнечно-прессовые — прессы, молоты, гибочные машины.
  • Специальные — для обработки камня, стекла, пластмасс, оптических деталей.

По степени автоматизации

  • Ручные — управление полностью осуществляется оператором.
  • Полуавтоматы — часть цикла выполняется автоматически.
  • Автоматы — рабочий цикл автоматизирован, оператор выполняет загрузку и контроль.
  • Станки с ЧПУ — управление ведётся по программе.
  • Обрабатывающие центры — многооперационные станки с автоматической сменой инструмента.

По точности

Различают станки нормальной, повышенной, высокой, особо высокой точности и прецизионные (мастер-станки).

Устройство

Типовой металлорежущий станок включает следующие основные узлы:

  • Станина — несущая часть, устанавливаемая на фундамент или виброопоры.
  • Суппорт или рабочие органы — обеспечивают перемещение инструмента.
  • Шпиндель — вращающийся узел, несущий заготовку или инструмент.
  • Привод — электрический, реже гидравлический или пневматический.
  • Коробка скоростей и подач — регулируют режимы обработки.
  • Система управления — механическая, гидравлическая или электронная (ЧПУ).
  • Вспомогательные механизмы — смазка, охлаждение, стружкоудаление.

Применение

Станки применяются практически во всех отраслях обрабатывающей промышленности:

От уровня развития станкостроения во многом зависит технологическая независимость страны, поскольку станки определяют возможности выпуска других машин и оборудования.

Современное состояние

Современные станки характеризуются высокой степенью автоматизации, применением систем ЧПУ, линейных двигателей, многокоординатной обработки. Распространены обрабатывающие центры с автоматической сменой инструмента и заготовок, а также гибкие производственные модули, объединяемые в автоматизированные линии.

В России действуют предприятия станкостроения, выпускающие токарные, фрезерные, шлифовальные и специальные станки; отрасль включена в число приоритетных направлений развития промышленности.

Интересные факты

  • Первый в мире токарно-винторезный станок с механизированным суппортом построил Андрей Нартов в 1717 году.
  • Термин «станок» исторически применялся и к другим устройствам, например к печатному станку.
  • Точность обработки на современных прецизионных станках достигает долей микрометра.

Источники: Большая российская энциклопедия; технические справочники по металлообработке; материалы по истории станкостроения.

Похожие материалы