Металлорежущее оборудование машиностроительных предприятий

М. Ю. Сибикин 

Металлорежущее  
оборудование  
машиностроительных  
предприятий 

Учебное пособие
Издание третье, стереотипное 

Москва
Берлин 

2020

УДК 621.7-114(075) 
ББК 34.63-52я73 

 С34 

Рецензенты: 
А. Н. Черненко, доктор технических наук, профессор 

  Сибикин М. Ю. 
С34      Металлорежущее оборудование  
  машиностроительных предприятий : учебное пособие / 
  М. Ю. Сибикин. – Изд. 3-е, стер. – Москва ; Берлин : 
Директ-Медиа, 2020. – 564 с. 

  ISBN 978-5-4499-0764-6 

Рассмотрено и описано технологическое оборудование механических и механосборочных предприятий машиностроения: металлообрабатывающие станки; типовые механизмы и приспособления для 
станков; назначение, устройство, кинематика, наладка станков  
различных групп и типов; многоцелевые и агрегатные станки; прецизионное оборудование; автоматические линии; гибкий производственный модуль; гибкая производственная система; испытание 
станков; показатели технического уровня и надежности технологического оборудования; диагностирование станочных систем. 

Для учащихся вузов. Может быть также полезен при профессиональном обучении техников и мастеров. 

УДК 621.7-114(075) 
ББК 34.63-52я73 

ISBN 978-5-4499-0764-6 

© Сибикин М. Ю., текст, 2020
© Издательство «Директ-Медиа», оформление, 2020 

Введение 

Учебное пособие «Металлорежущее оборудование 
машиностроительных предприятий» составлено по результатам изучения положительного опыта технического перевооружения механических и механосборочных 
цехов машиностроительных предприятий нефтегазового комплекса России. Внедрение новых станков и 
прогрессивных технологий металлообработки позволило ряду машиностроительных предприятий (ОАО 
Мотовилихинский машиностроительный завод, Очёрский машиностроительный завод, Уралмаш, Ижора, 
ИшМЗ, ГК «Газовик» и др.) освоить выпуск уникальных 
типов бурового оборудования и других, весьма сложных блочно-комплектных установок НГК, конкурентноспособных  на мировом рынке технологического 
оборудования. 
Дисциплина «Технологическое оборудование машиностроения» согласно типовому учебному плану 
входит в набор дисциплин по направлению 150900 – 
«Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств», специальности 151001 – 
«Технология 
машиностроения» 
и 
специальности 
080502 – «Экономика и управление на предприятии», 
расположенная в блоке специальных дисциплин.  
Результаты изучения дисциплины используются при 
изучении других дисциплин, входящих в технологию 
машиностроения. Основным видом технологического 
оборудования механического и механосборочного 
производства являются металлорежущие станки. Развитие станкостроения и рациональное использование 
современных станков с числовым программным управлением, микропроцессорами и манипуляторами, в значительной мере предопределяет производительность 
труда в машиностроении.  

Решению задачи ознакомления студентов с положительным опытом внедрения и эксплуатации современного 
металлорежущего 
оборудования 
на 
машиностроительных предприятиях России и посвящено данное пособие. 
Изучение дисциплины базируется на фундаментальных знаниях в области математики, физики,  
вычислительной техники, материаловедения, сопротивления материалов, механики, деталей машин, 
транспортных и загрузочных устройств. Необходимы 
также предварительные знания в области технологии 
машиностроения и учения о резании металлов. 

 
Цель изучения – умение исследовать, эксплуатировать, рассчитывать и конструировать металлообрабатывающее оборудование.  
Сконцентрированный в пособии материал позволит студентам: 
 получить общие сведения о станках, основах их 
конструирования, ознакомиться с методами эксплуатации, способами классификации станков, принципами их действия. 
 ознакомиться с конструктивным устройством станков, их узлов и систем автоматического управления, 
в том числе, числового и микропроцессорного 
управления станками и промышленными роботами; 
 научиться проектировать универсальные, специализированные и специальные станки и принадлежности к ним; 
 получить студентам навыки по исследованию и эксплуатации станков, промышленных роботов к ним, 
автоматических линий и комплексов станочного 
оборудования, конструированию и расчету; 

Изучение дисциплины «Технологическое оборудование машиностроения» базируется на знании следующих дисциплин: «Оборудование заготовительных 
производств 
машиностроительных 
предприятий», 
«Технологические 
процессы 
машиностроительного 
производства», «Метрология, стандартизация и сертификация», «Сопротивление материалов», «Детали машин», «Резание материалов» и «Режущий инструмент». 
Материал, изложенный в книге, полностью соответствует требованиям программы и содержит все необходимые сведения технологам машиностроения для 
творческого решения сложных производственных задач модернизации механообрабатывающих и механосборочных цехов машиностроительных предприятий. 
Автор 

Глава 1. Общие сведения  
о металлорежущих станках 

1.1. Основные технологические термины и 
определения 

Применяемые в науке, технике и производстве термины и определения основных понятий в области технологических процессов изготовления и ремонта 
изделий 
машиностроения 
установлены 
ГОСТом 
3.1109–82*. Термины, предусмотренные стандартом, 
обязательны для применения в документации всех видов, научно-технической, учебной и справочной литературе. 
На заводе производственный процесс складывается из 
совокупности действий людей и работы машин, в результате чего из материалов и полуфабрикатов получают готовую продукцию. В соответствии с ГОСТом 
3.1109–82* технологическим процессом называют часть 
производственного процесса, содержащую целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда (изменение размеров, 
формы, свойств обрабатываемого материала или сборкой деталей и сборочных единиц в готовое изделие). 
Технологический процесс может быть отнесен к 
изделию, его составной части или к методам обработки, формообразования и сборки. К предметам труда 
относятся заготовки и изделия. По методу выполнения 
различают следующие элементы технологических процессов: формообразование (литье, формование, гальванопластика); 
обработку 
(резанием, 
давлением, 
термическую, 
электрофизическую, 
электрохимическую, нанесение покрытия); сборку (сварку, пайку, 
склеивание, узловую и общую сборку) и технический 
контроль. Законченная часть технологического процесса, выполненная на одном рабочем месте, называется технологической операцией. 

6 

На производстве чаще всего приходится сталкиваться со следующими видами описания технологических 
процессов 
по 
степени 
их 
детализации: 
1) маршрутное описание технологического процесса это – сокращенное описание всех технологических операций в 
маршрутной карте в последовательности их выполнения без указания переходов и технологических режимов; 2) операционное описание технологического процесса, то 
есть полное описание всех технологических операций 
в последовательности их выполнения с указанием переходов и технологических режимов; 3) сокращенное описание технологических операций в маршрутной карте в 
последовательности их выполнения с полным описанием отдельных операций в других технологических 
документах носит название маршрутно-операционное 
описание процесса. 
Описание операций изготовления в их технологической последовательности приводят с соблюдением 
правил записи этих операций и их кодирования. 
Например, операции обработки резанием, производимые на металлорежущих станках, разбиты на группы 
операций. Каждой группе присвоены определенные 
номера: 08 – программная (операции на станках с программным управлением); 12 – сверлильная; 14 – токарная; 16 – шлифовальная и т.д. 
При записи содержания операций используют 
установленные названия технологических переходов и 
их условные коды, например; 05 – довести; 08 – заточить; 18 – полировать; 19 – притирать; 30 – точить; 
33 – шлифовать; 36 – фрезеровать; 81 – закрепить; 82 – 
настроить; 83 – переустановить; 90 – снять; 91 установить. 
Часть технологической операции, осуществляемую 
при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок называют установом. Фиксированное положение, 

7 

занимаемое неизменно закрепленной в приспособлении заготовкой относительно инструмента или неподвижной 
части 
оборудования 
для 
выполнения 
определенной части операции, называют позицией. 
К основным элементам технологической операции 
относятся также переходы. Технологическим переходом 
называется законченная часть технологической операции, выполняемая одними и теми же средствами технологического 
оснащения 
при 
постоянных 
технологических режимах и установке. Вспомогательным 
переходом называется законченная часть технологической операции, состоящая из действия человека и (или) 
оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств; предмета труда, но необходимы для выполнения технологического перехода. 
При оформлении технологических процессов создается комплект технологической документации. Это – совокупность комплектов документов технологических 
процессов и отдельных документов, необходимых и 
достаточных для выполнения технологических процессов при изготовлении изделия или его составных частей. Единой системой технологической документации 
(ЕСТД) предусмотрены следующие документы: маршрутная карта, карта эскизов, операционная карта, ведомость оснастки, ведомость материалов и т.д. Описание 
содержания технологических операций, т.е. описание 
маршрутного технологического процесса, приводят в 
маршрутных картах – основном технологическом документе в условиях единичного и опытного производства, с помощью которого технологический процесс 
доводится до рабочего места. В маршрутной карте в 
соответствии с установленными формами указываются 
данные об оборудовании, оснастке, материальных и 
трудовых затратах. Изложение операционного технологического процесса проводится на операционных картах, составляемых совместно с картами эскизов. 

8 

Технологический документ бывает графическим 
или текстовым. Он отдельно или в совокупности с другими документами определяет технологический процесс 
или 
операцию 
изготовления 
изделия. 
Графический документ, который по своему назначению и содержанию заменяет на данной операции рабочий чертеж детали, называется операционным эскизом. 
Главная проекция на операционном эскизе изображает 
заготовку в том виде, который она имеет со стороны 
рабочего места у станка после выполнения операции. 
Обрабатываемые поверхности заготовки на операционном эскизе показывают утолщенной сплошной линией, толщина которой в 2–3 раза больше толщины 
основных линий на эскизе. На операционном эскизе 
указываются только те числовые значения размеров, 
которые определяют обрабатываемые на данной операции поверхности и их положение относительно баз. 
Можно приводить также справочные данные с указанием «размеры для справок». На операционном эскизе 
указываются предельные отклонения в виде чисел или 
условных обозначений полей допусков и посадок согласно стандартам. Указывается также шероховатость 
обрабатываемых поверхностей, которая должна быть 
обеспечена данной операцией. 
Правила записи операций и переходов, их кодирования и заполнения карт данными определены стандартами и методическими материалами головной 
организации по разработке Единой системы технологической документации (ЕСТД). 

Установочными операциями называют движения 
заготовки и инструмента, необходимые для перемещения их в такое относительное положение, при котором 
становится возможным с помощью формообразующих 
движений получать поверхности требуемого размера. 

9 

Примером установочной операции является поперечное движение резца для установления его в положение, 
позволяющее получить круговой цилиндр требуемого 
диаметра. Иногда установочную операцию, при которой отсутствует резание, называют наладочной. 
Если при установочном движении происходит резание материала, то такое движение называют движением врезания. Например, поперечное перемещение 
резца для образования канавки требуемого диаметра 
будет движением врезания. Иногда движение врезания 
по своей структуре может совпадать с движением формообразования или осуществляться одновременно  
с ним. 

Делительными называют операции, необходимые 
для обеспечения равномерного расположения на заготовке одинаковых образуемых поверхностей. Например, при нарезании двухзаходной резьбы фасонным 
резцом после нарезания одной винтовой канавки требуется повернуть заготовку на 180° для нарезания второй винтовой канавки. Поворот заготовки на 180° и 
будет делительной операцией. Операцией деления будет также движение поворота дисковой фрезы на угол 
α при затыловании ее зубьев. Делительные операции 
могут быть периодическими или непрерывными, что 
зависит в основном от конструкции режущего инструмента. Непрерывные делительные операции по своей 
структуре совпадают с одним из формообразующих 
движений, которое выполняет одновременно процессы 
формообразования и деления. 

К вспомогательным операциям относятся движения, обеспечивающие установку, зажим, освобождение, 
транспортирование, быстрое перемещение заготовки и 
режущего инструмента в зону резания, охлаждение, 
смазывание, удаление стружки, правку инструмента 
и т.п. 

10