Координатно-расточной станок представляет собой специализированное металлорежущее оборудование, предназначенное для обработки отверстий и плоскостей с исключительно высокой точностью взаимного расположения их центров. Ключевой особенностью этих станков является возможность выполнения операций без применения специальных кондукторов и других приспособлений для направления инструмента, что делает их незаменимыми в задачах, требующих высочайшей точности.
Системы измерения и принцип работы
Для достижения микронной точности координатно-расточные станки оснащаются прецизионными измерительными системами. К ним относятся устройства с концевыми мерами длины, индикаторные датчики, высокоточные ходовые винты с лимбами и нониусами, а также оптические системы на основе масштабных валиков. Обработка ведется за счет взаимного перемещения заготовки и режущего инструмента в двух системах координат: прямоугольной (с точностью линейных перемещений до 2 микрометров) и полярной (с точностью угловых перемещений до 5 угловых секунд).
Конструктивные особенности и условия эксплуатации
Конструкция станка тщательно продумана для минимизации погрешностей: она обеспечивает плавность всех движений и динамическую балансировку вращающихся узлов, что существенно снижает уровень вибраций. В силу своей высокой чувствительности к внешним условиям, координатно-расточные станки, как правило, устанавливаются в специальных изолированных помещениях-цехах, где круглосуточно поддерживается стабильная температура +20 °C. Работа на таком оборудовании требует от оператора высочайшей квалификации и понимания принципов прецизионной обработки.
История развития и сфера применения
Современный облик координатно-расточные станки приобрели в XX веке, в ходе бурного развития станкостроения и машиностроения в целом. Их конструкции и ключевые компоненты изготавливаются из специальных высококачественных сплавов, обладающих минимальным коэффициентом теплового расширения и высокой стабильностью. Основными областями применения этих станков являются производство измерительного и контрольного оборудования, пресс-форм, штампов, кондукторов, а также особо ответственных деталей для авиационной, космической и приборостроительной отраслей, преимущественно в условиях мелкосерийного и единичного производства. На станках выполняют комплекс операций: сверление, растачивание, развертывание, фрезерование и чистовое шабрение.
Типы и модификации станков
Существует две основные конструктивные модификации координатно-расточных станков, различающиеся компоновкой:
Двухстоечные (портальные) станки характеризуются столом, совершающим продольное перемещение. Шпиндельная бабка в них движется горизонтально по поперечине (траверсе), которая, в свою очередь, перемещается вертикально по двум стойкам, образуя жесткий портал.
Одностоечные станки имеют стол с двумя координатными перемещениями (продольным и поперечным), в то время как шпиндельная головка совершает движение только по вертикали. Современные тенденции развития направлены на дальнейшее повышение скорости, точности, степени автоматизации и, как следствие, качества обработки деталей.