obrabiarka
 
Encyklopedia PWN
obrabiarka,
technologiczna maszyna robocza do obróbki przedmiotów w celu nadania im wymaganego kształtu, wymiarów i gładkości powierzchni;
stosownie do sposobu kształtowania przedmiotów rozróżnia się o. do kształtowania plast. (obróbka plastyczna) oraz o. do kształtowania ubytkowego, polegającego na oddzielaniu nadmiaru materiału skrawaniem (obróbka skrawaniem) lub innymi metodami, jak: obróbka elektroiskrowa, elektrochemiczna (obróbka erozyjna), obróbka ultradźwiękowa. Ze względu na szerokie rozpowszechnienie obróbki skrawaniem przy użyciu o. nazwa „obrabiarka” bywa zwykle używana w węższym znaczeniu na określenie o. skrawającej.
Obrabiarki skrawające (zw. obrabiarkami). Służą do kształtowania metodami skrawania przedmiotów z metali i in. materiałów skrawalnych (tworzyw sztucznych, drewna). Podstawową funkcję w pracy o. spełnia narzędzie (np. nóż, frez), którego kierunek działania względem obrabianego przedmiotu jest uzyskiwany za pomocą odpowiednich mechanizmów i prowadnic. Do o. nie są zwykle zaliczane takie zespoły narzędziowe, jak np. napędzane elektrycznie ręczne wiertarki, gdyż podczas ich pracy kierowanie ruchami położenia narzędzia względem obrabianego przedmiotu odbywa się bezpośrednio rękami człowieka.
Stosując o. żądany kształt przedmiotu uzyskuje się zawsze jako wynik względnych ruchów narzędzia i przedmiotu. Ruchy występujące podczas pracy o. oraz związane z przygotowaniem i przebiegiem określonej operacji obróbkowej dzielą się na podstawowe i pomocnicze. Ruchy podstawowe wykonywane podczas procesu skrawania przez zespoły o. (narzędziowe i przedmiotowe) są nazywane ogólnie ruchami skrawania; wszystkie inne ruchy (związane np. z przestawianiem, podawaniem, obsługą), nie mające bezpośredniego wpływu na proces skrawania, są zw. ruchami pomocniczymi. Wśród ruchów skrawania rozróżnia się ruch główny oraz ruch posuwowy.
Podstawowe zespoły o. to: 1) silnik (lub silniki) elektr. stanowiący źródło energii do poruszania mechanizmów; 2) mechanizmy (przekładnie) do przeniesienia ruchu z silnika na zespoły robocze (wykonawcze); 3) zespoły robocze (wrzeciono, suport, suwak, stół do zamocowania obrabianych przedmiotów) wykonujące ruchy podczas obróbki; 4) urządzenia do połączenia narzędzi i przedmiotu obrabianego z zespołami roboczymi (uchwyty, zaciski, imaki narzędziowe); 5) urządzenia sterujące (prędkością, kierunkiem, kolejnością ruchów i czynności) umożliwiające kierowanie i nadzór o. przez pracownika lub automatyczną pracę o.; 6) elementy nośne i wiążące (łoża, stojaki, ramy, korpusy) przenoszące obciążenia siłowe działające na o. i łączące elementy o. w konstrukcyjną całość. Silniki napędowe i przekładnie, oprócz przenoszenia ruchu, umożliwiają zmianę prędkości zespołów roboczych w sposób stopniowy lub ciągły (bezstopniowo) oraz, zależnie od sposobu obróbki, przekształcanie ruchów (obrotowego w prostoliniowy lub odwrotnie). Oprócz zespołów zapewniających kształtowanie skrawaniem o. posiada zespoły spełniające funkcje dodatkowe: chłodzenie i smarowanie narzędzia na styku z obrabianym przedmiotem, odprowadzenie wiórów, załadowanie przedmiotów do obróbki i odprowadzenie po obróbce, kontrola pracy, wymiana narzędzi.
Rozwiązania konstrukcyjne obrabiarek do metali. O. do metali odznaczają się bardzo dużą różnorodnością wynikającą z różnego przeznaczenia. Wyróżnikiem klasyfikacyjnym rodzajów o. jest podstawowy sposób obróbki, do jakiego dana o. jest przeznaczona, stąd wywodzi się podstawowa nazwa o., np. tokarka, frezarka, szlifierka, wiertarka; kryteriami stosowanymi przy wyróżnianiu poszczególnych grup o. (wśród danego rodzaju) mogą być m.in.: sposób ustalania i zamocowania obrabianych przedmiotów (np. tokarka kłowo-uchwytowa), układ konstrukcyjny (np. wiertarka słupowa), liczba narzędzi, w które o. może być uzbrojona (np. wiertarka rewolwerowa), kształt obrabianych powierzchni (np. szlifierka do wałków), wyposażenie w różnego rodzaju narzędzia (np. obróbkowe centrum). W zależności od zakresu zastosowań rozróżnia się: o. ogólnego przeznaczenia — umożliwiające wykonywanie różnorodnych operacji obróbkowych w produkcji jednostkowej i małoseryjnej (np. tokarki, frezarki), o. specjalizowane — przeznaczone do wykonywania robót w węższym zakresie (np. tokarki kopiarki, frezarki do rowków wpustowych), o. specjalne branżowe — dla pewnych branż przemysłu (np. tokarki dla hutnictwa, kolejnictwa, motoryzacji), o. specjalne — do obróbki określonych przedmiotów (np. wytaczarki do bloków cylindrowych silników). W o. automatycznej (automacie obróbkowym), zwykle sterowanej numerycznie (o. NC), są wykonywane samoczynnie (bez udziału człowieka) wszystkie czynności związane z obróbką (w tym zamocowanie i „odmocowanie” przedmiotu obrabianego), przy czym taka o. może wykonywać czynności nie związane bezpośrednio z obróbką (wymiana narzędzi, kontrola wymiarów); o. sterowane numerycznie są przystosowane do obrabiania różnego rodzaju i różnej wielkości przedmiotów technologicznie podobnych (o podobnym kształcie, ale różnych wymiarach). O. zbudowane ze znormalizowanych zespołów podstawowych i zespołów specjalnych, przeznaczone do wielkoseryjnej lub masowej produkcji przedmiotów o określonym kształcie, noszą nazwę o. zespołowych. Z o. mogą być zestawiane obrabiarkowe linie. Najnowszym kierunkiem w dziedzinie budowy o. są o. przekształcane (o. o zmiennej konfiguracji zespołów) i obróbkowe roboty.
Rozwiązania konstrukcyjne obrabiarek do drewna. Rozwiązania te są nieco odmienne od rozwiązań stosowanych w o. do metali, co wynika z anizotropowych właściwości drewna, specyficznego kształtu obrabianych elementów, różnorodnych miejsc przerobu (np. bezpośrednio w lesie). Rozróżnia się m.in. o. do drewna: dolno-, górno- i bocznowrzecionowe, jedno- i wielonarzędziowe (np. wielopiłowe), pionowe i poziome (podział ze względu na położenie zespołu roboczego i płaszczyzny pracy narzędzia), wzdłużne, poprzeczne i wzdłużno-poprzeczne (podział stosowany ze względu na kierunek obróbki w stosunku do przebiegu włókien); o. do dzielenia większych elementów (np. grubej tarcicy) na mniejsze są zw. rozdzielczymi (np. pilarki); o. do drewna mogą być stałe lub przewoźne (np. traki) — na podwoziu umożliwiającym przewożenie i pracę bez zdejmowania z podwozia; małe, przenośne wiertarki, szlifierki czy pilarki są często nazywane o. przenośnymi (niewłaściwie — ręcznymi) bądź elektronarzędziami. Nazwy o. do drewna wskazują, do jakiej obróbki o. jest przeznaczona; nazwy są analogiczne jak w przypadku o. do metali: tokarka, szlifierka, wiertarka, frezarka do drewna itp., lub odmienne — np. czopiarka, wiórkarka, tarczówka.
Historia obrabiarek skrawających. Najstarsze prymitywne formy o. do drewna z ręcznym napędem za pomocą sznura napiętego na cięciwie łuku, tzw. wiertarki smyczkowe, były znane w Egipcie już w III tysiącl. p.n.e. (ale w Europie rozpowszechniły się one dopiero we wczesnym średniowieczu). Początki o. do metali sięgają XV–XVI w. ok. 1500 Leonardo da Vinci oprac. projekty (nie zostały wykorzystane) tokarki z napędem nożnym i kołem zamachowym oraz wiertarki. W 1569 J. Besson skonstruował tokarkę z prototypem wrzeciennika i suportu, przeznaczoną do obróbki gwintów (drewn.). W XVIII w. powstały tokarki, w których ręczne dawniej podtrzymywanie pojedynczego narzędzia zostało zastąpione mech. suportem. W 1833 powstała pierwsza tokarka do gwintów metal., 1839 tokarka karuzelowa. W 1845 w USA zbudowano tokarkę rewolwerową, a w końcu XIX w. zaczęto stosować automaty tokarskie. Rozwój o. przyspieszyło wprowadzenie napędu elektr.; ważny wpływ na postęp w konstrukcji o. miało wynalezienie nowych materiałów narzędziowych (stal szybkotnąca, węgliki spiekane); przed II wojną świat. zaczęto wprowadzać do produkcji o. zespołowe i linie obrabiarkowe. W 2. poł. XX w. nastąpił szybki rozwój i postęp w budowie o.; 1955–60 pojawiły się pierwsze o. sterowane numerycznie (przy użyciu taśmy dziurkowanej), 1970–75 o. sterowane numerycznie komputerowo (CNC), centra obróbkowe, elastyczne systemy produkcyjne (FMS), a kilka lat później zintegrowane systemy produkcyjne (CIM).
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia