Definição de máquina-ferramenta

A classificação das máquinas-ferramentas

Máquinas-ferramentas de corte de metal, principalmente utilizadas para cortar metal;

Máquina-ferramenta para trabalhar madeira para cortar madeira;

Máquinas-ferramentas especiais de processamento, que realizam processamento especial em peças por métodos físicos e químicos;

Máquinas de forjamento. A máquina-ferramenta estritamente definida refere-se apenas ao maior e mais amplamente utilizado número de máquinas-ferramentas de corte de metal.

• 1. As máquinas-ferramentas de corte de metal podem ser divididas em vários tipos de acordo com diferentes métodos de classificação.
• 1.1 De acordo com o método de processamento ou objeto de processamento, pode ser dividido em torno, máquina de perfuração, máquina de perfuração, moedor, engrenagem máquina-ferramenta de processamento, máquina-ferramenta para processamento de rosca, máquina-ferramenta para processamento de estrias, fresadora, plaina, máquina de inserção, brochadeira, máquina-ferramenta de processamento especial, máquina de serra e máquina de gravação, etc. Cada tipo é dividido em vários grupos de acordo com sua estrutura ou objetos de processamento, e cada grupo é dividido em vários tipos.
• 1.2 De acordo com o tamanho da peça e o peso da máquina-ferramenta, ela pode ser dividida em máquinas-ferramentas de instrumentos, máquinas-ferramentas pequenas e médias, máquinas-ferramentas grandes, máquinas-ferramentas pesadas e máquinas-ferramentas superpesadas;
• 1.3 De acordo com a precisão do processamento, pode ser dividido em máquinas-ferramentas de precisão comuns, máquinas-ferramentas de precisão e máquinas-ferramentas de alta precisão;
• 1.4 De acordo com o grau de automação, ele pode ser dividido em máquinas-ferramentas operadas manualmente, máquinas-ferramentas semiautomáticas e máquinas-ferramentas automáticas;
• 1.5 De ​​acordo com o modo de controle automático da máquina-ferramenta, ela pode ser dividida em máquinas-ferramentas de cópia, máquinas-ferramentas de controle de programas, máquinas-ferramentas de controle digital, máquinas-ferramentas de controle adaptativo, centros de usinagem e sistemas de manufatura flexíveis;
• 1.6 De acordo com o escopo de aplicação das máquinas-ferramentas, elas podem ser divididas em máquinas-ferramentas de uso geral, de uso especial e de uso especial.
• 1.7 Existe um tipo de máquina-ferramenta automática ou semiautomática baseada em componentes gerais padrão e um pequeno número de componentes especiais projetados de acordo com a forma específica da peça ou a tecnologia de processamento. É chamada de máquina-ferramenta combinada.
• 1.8 Para o processamento de uma ou várias peças, uma série de máquinas-ferramenta são organizadas em sequência e equipadas com um dispositivo automático de carga e descarga e um dispositivo de transferência automática da peça de trabalho entre a máquina-ferramenta e a máquina-ferramenta. Um grupo de máquinas-ferramenta formado dessa forma é denominado linha de produção automática para o processamento de corte.
• 1.9 O sistema de manufatura flexível é composto por um grupo de máquinas-ferramentas controladas digitalmente e outros equipamentos de processo automatizados. É controlado por um computador eletrônico e pode processar automaticamente peças com diferentes processos, que podem se adaptar a múltiplas variedades de produção.

A máquina-ferramenta é o equipamento básico de produção da indústria de máquinas. Sua variedade, qualidade e eficiência de processamento afetam diretamente o nível de tecnologia de produção e os benefícios econômicos de outros produtos mecânicos. Portanto, o nível de modernização e escala da indústria de máquinas-ferramenta, bem como a quantidade e a qualidade das máquinas-ferramenta são um dos sinais importantes do desenvolvimento industrial de um país.

3. Uma breve história do desenvolvimento de máquinas-ferramentas

O torno mecânico, que apareceu em mais de 2,000 aC, foi o primeiro protótipo da máquina-ferramenta. Ao trabalhar, pedale o ferrolho na extremidade inferior do cabo, use a elasticidade do galho para fazer a peça de trabalho ser acionada pelo cabo e use a concha ou pedra como ferramenta para mover a ferramenta ao longo da prancha para cortar a peça de trabalho. Este princípio ainda é usado na haste elástica medieval e no torno de haste.

No século XV, devido à necessidade de fabricação de relógios e armas, surgiram os tornos roscados e as máquinas de usinagem de engrenagens para relojoeiros, além das perfuradoras de barris acionadas hidraulicamente. Por volta de 1500, o italiano Leonardo da Vinci havia desenhado esboços de tornos, furadeiras, rosqueadoras e retificadoras internas, entre os quais estavam novos mecanismos como manivelas, volantes, tampos e rolamentos. O "Tiangong Kaiwu" publicado pela Dinastia Ming da China também contém a estrutura do moedor, que usa um pedal para girar a placa de ferro, além de areia e água para cortar o jade.

A revolução industrial do século XVIII promoveu o desenvolvimento de máquinas-ferramentas. Em 1774, o britânico Wilkinson inventou uma broqueadora de barril mais precisa. No ano seguinte, ele usou esta broqueadora de cilindro para atender aos requisitos da máquina a vapor Watt. Para perfurar cilindros maiores, ele construiu uma broqueadora de cilindro movido a água em 1776, que promoveu o desenvolvimento de motores a vapor. A partir de então, a máquina operatriz passou a ser movida pelo céu eixo com uma máquina a vapor.

Em 1797, o torno fabricado pela britânica Mozley era acionado por uma rosca, que realizava alimentação motorizada e corte de roscas, o que representou uma grande mudança na estrutura da máquina-ferramenta. Mozley é, portanto, conhecido como "o pai da indústria britânica de máquinas-ferramenta".

No século XIX, devido à promoção da indústria têxtil, elétrica, de máquinas de transporte e produção de armas, vários tipos de máquinas-ferramenta surgiram um após o outro. Em 19, o britânico Roberts criou o planador de pórtico; em 1817, a American Whitney fez uma fresadora horizontal; em 1818, os Estados Unidos fizeram um moedor cilíndrico universal; em 1876 e 1835, ele inventou a fresadora e a modeladora de engrenagens.

Com a invenção do motor elétrico, a máquina-ferramenta começou a usar primeiro o acionamento centralizado do motor elétrico e, em seguida, amplamente utilizado um acionamento do motor elétrico separado. No início do século XX, para processar peças mais precisas, luminárias e ferramentas de usinagem de roscas, mandriladoras coordenadas e retificadoras de roscas foram criadas. Ao mesmo tempo, a fim de atender às necessidades de produção em massa nas indústrias automotiva e de rolamentos, várias máquinas-ferramentas automáticas, máquinas-ferramentas de contorno, máquinas-ferramentas modulares e linhas de produção automáticas foram desenvolvidas.

Com o desenvolvimento da tecnologia eletrônica, os Estados Unidos desenvolveram a primeira máquina-ferramenta controlada digitalmente em 1952; em 1958, desenvolveu um centro de usinagem que pode trocar automaticamente as ferramentas para usinagem multiprocessos. Desde então, com o desenvolvimento e a aplicação da tecnologia eletrônica e da informática, a máquina-ferramenta passou por mudanças significativas nos métodos de acionamento, sistemas de controle e funções estruturais.

4. O trabalho da máquina-ferramenta

O processo de corte da máquina-ferramenta é realizado pelo movimento relativo entre a ferramenta e a peça de trabalho. O movimento pode ser dividido em dois tipos: movimento de formação de superfície e movimento auxiliar.

O movimento de formação da superfície é o movimento que permite à peça de trabalho obter a forma e o tamanho de superfície necessários. Inclui movimento principal, movimento de alimentação e movimento de mergulho. O movimento principal é aquele que desempenha um papel importante ao retirar o excesso de material da peça bruta. Pode ser o movimento rotativo da peça de trabalho (como girar), o movimento linear (como aplainar em uma plaina pórtico), ou o movimento rotativo da ferramenta (como fresagem e perfuração) ou movimento linear (como interpolação e brochamento); movimento de alimentação é o movimento da ferramenta e da parte da peça a ser processada, de modo que o corte possa continuar a se mover, como o giro do slide do porta-ferramenta ao longo da guia da máquina-ferramenta ao girar o círculo externo O movimento de corte é fazer com que a ferramenta corte na superfície da peça a uma certa profundidade. Sua função é cortar uma certa espessura de material da superfície da peça em cada curso de corte, como o movimento de corte lateral do porta-ferramenta pequeno ao girar o círculo externo.

O movimento auxiliar inclui principalmente a abordagem rápida e retirada da ferramenta ou peça de trabalho, o ajuste da posição das peças da máquina-ferramenta, a indexação da peça de trabalho, a indexação do porta-ferramenta, a alimentação de material, o início, a mudança de velocidade, a reversão, a parada e a troca automática de ferramenta.

Todos os tipos de máquinas-ferramenta são geralmente compostos pelas seguintes peças básicas: peças de suporte, utilizadas para instalar e apoiar outros componentes e peças de trabalho, suportando seu peso e forças de corte, como base e coluna, etc .; mecanismo de deslocamento, usado para alterar a velocidade do movimento principal; feed O mecanismo é usado para alterar a taxa de alimentação; a caixa do fuso é usada para instalar o fuso da máquina-ferramenta; o porta-ferramentas e o magazine de ferramentas; o sistema de controle e operação; o sistema de lubrificação; o sistema de refrigeração.

Os acessórios de máquina-ferramenta incluem dispositivos de carga e descarga de máquina-ferramenta, manipuladores, robôs industriais e outros acessórios de máquina-ferramenta, bem como acessórios de máquina-ferramenta, como mandris, mandris de mola com ventosa, torno, mesas rotativas e cabeçotes de indexação.

Os indicadores de avaliação do desempenho técnico das máquinas-ferramenta podem ser atribuídos, em última instância, à precisão da usinagem e à eficiência da produção. A precisão da usinagem inclui a precisão dimensional, precisão da forma, precisão da posição, qualidade da superfície e precisão da máquina-ferramenta. A eficiência da produção envolve o tempo de corte e o tempo auxiliar, bem como o grau de automação e confiabilidade de trabalho da máquina-ferramenta. Por um lado, esses indicadores dependem das características estáticas da máquina-ferramenta, como precisão geométrica estática e rigidez; por outro lado, apresentam maior relação com as características dinâmicas da máquina-ferramenta, como precisão de movimento, rigidez dinâmica, deformação térmica e ruído.

5. A tendência de desenvolvimento futuro de máquinas-ferramentas

A tendência de desenvolvimento futuro de máquinas-ferramentas é:

Outras aplicações de novas tecnologias, como tecnologia de computador eletrônico, novos componentes de servo drives, grades e fibras ópticas, simplificam a estrutura mecânica, melhoram e expandem a função de automação e adaptam a máquina-ferramenta para trabalhar no sistema de manufatura flexível;

Aumentar a velocidade do movimento principal de energia e movimento de alimentação e, correspondentemente, aumentar a rigidez dinâmica e estática da estrutura para atender às necessidades de uso de novas ferramentas e melhorar a eficiência de corte;

Melhore a precisão da usinagem e desenvolva ultra-usinagem de precisão máquinas-ferramentas para atender às necessidades de indústrias emergentes, como maquinário eletrônico e aeroespacial; desenvolver máquinas-ferramentas de usinagem especiais para se adaptar à usinagem de materiais metálicos de difícil processamento e outros novos materiais industriais.

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