Металлообрабатывающие станки

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩИЕ 

СТАНКИ

Москва
ИНФРА-М

202УЧЕБНИК

Л.И. ВЕРЕИНА

Рекомендовано 

Учебно-методическим советом СПО 

в качестве учебника для студентов учебных заведений, 
реализующих программу среднего профессионального 

образования по  специальностям 

15.02.07 «Автоматизация технологических 
процессов и производств (по отраслям)»,

15.02.08 «Технология машиностроения» 

УДК 621(075. 32)
ББК 34.5я723
 
В31

Вереина Л.И. 

Металлообрабатывающие станки : учебник / Л.И. Вереина. — 

 Москва : ИНФРА-М, 2023. — 440 с. — (Среднее профессиональное 
образо вание).

ISBN 978-5-16-013967-8 (print)
ISBN 978-5-16-106559-4 (online)
Изложены общие сведения о металлообрабатывающих станках, классификация 
металлообрабатывающих станков, основные критерии оценки 
работоспособности станка; описаны типовые детали и узлы (в том числе ме-
хатронные); приведены проектные расчеты. Рассмотрены устройства и кинематические 
схемы универсальных и специализированных станков с ручным 
управлением, токарных автоматов и полуавтоматов, станков электрофизико-
химической (ЭФХ) обработки, а также современных станков с числовым программным 
управлением (ЧПУ). Описаны многоцелевые станки  для обработки 
корпусных заготовок и тел вращения горизонтальной и вертикальной компоновки 
с противошпинделем, устройства автоматической смены инструмента 
и автооператоры. Приведены основные сведения об эксплуатации металлообрабатывающих 
станков: транспортирование, установка на фундамент, испытания, 
ремонт и техническое обслуживание.

Для студентов учреждений среднего профессионального и высшего образования 
машиностроительного профиля.

УДК 621(075.32)

ББК 34.5я723

Р е ц е н з е н т ы:

А.Е. Древаль — д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой «Инструментальная 
техника и технология» МГТУ им. Н.Э. Баумана;

А.С. Васильев — д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой «Технология машиностроения» 
МГТУ им. Н.Э. Баумана

В31

© Вереина Л.И., 2016

ISBN 978-5-16-013967-8 (print)
ISBN 978-5-16-106559-4 (online)

Подписано в печать 12.10.2022. 

Формат 6090/16. Бумага офсетная. Гарнитура Newton. Печать цифровая. 

Усл. печ. л. 27,5. ППТ30. Заказ № 00000

ТК 682975-1913311-251015

ООО «Научно-издательский центр ИНФРА-М»

127214, Москва, ул. Полярная, д. 31В, стр. 1

Тел.: (495) 280-15-96, 280-33-86. Факс: (495) 280-36-29
E-mail: books@infra-m.ru             http://www.infra-m.ru

Отпечатано в типографии ООО «Научно-издательский центр ИНФРА-М»

127214, Москва, ул. Полярная, д. 31В, стр. 1

Тел.: (495) 280-15-96, 280-33-86. Факс: (495) 280-36-29

ФЗ 

№ 436-ФЗ

Издание не подлежит маркировке 
в соответствии с п. 1 ч. 4 ст. 11

ВВедение

Металлообрабатывающие станки занимают особое место среди 
других машин, например таких, как транспортные, текстильные, 
а также используемые в легкой промышленности. На станках изго-
тавливают детали, предназначенные для других машин, поэтому 
станкостроение называют сердцевиной машиностроения.
Типаж металлообрабатывающих станков, темпы развития стан-
костроения, уровень качества выпускаемых станков, мобильность 
станочного парка для изготовления различных изделий, высокая 
эффективность при эксплуатации станков — все это определяет про-
мышленный потенциал страны и характеризует уровень развития ее 
машиностроения.
Современный металлообрабатывающий станок — это высокораз-
витая технологическая машина, оснащенная механическими, элек-
трическими, гидравлическими, пневматическими и электронными 
устройствами, предназначенная для обработки материалов резанием 
в целях получения деталей заданной формы и размеров (с требуемой 
точностью и качеством обработанной поверхности). Станок 
включает в себя большое число механизмов, осуществляющих дви-
жения, необходимые для формообразования различных поверх-
ностей: от простых, цилиндрических и плоских, до поверхностей, 
описываемых сложными математическими уравнениями или за-
данных графически.
Металлообрабатывающие станки за последние 90 лет претерпели 
большие изменения. Зародившись в далекую эпоху, когда человек 
начал механизировать обработку изделий из камня и кости на при-
митивных токарных станках, они превратились в автономно работа-
ющий станочный комплекс, управляемый системами ЧПУ и ЭВМ.
В Европе в начале ХVIII в. появились первые станки, изготов-
ленные из металла, причем работающий на них человек приводил 
во вращение шпиндель от ножной педали через ременную передачу. 
С развитием техники ножной привод главного движения был за-
менен электромашинным, гидравлическим и др. Через цех под по-
толком проходил длинный вал (трансмиссия), от которого через 
ременные передачи передавалось вращение всем находящимся в нем 
станкам. Шпиндель станка имел несколько ступеней вращения, так 
как на нем были закреплены шкивы разных диаметров.
Станкостроение в России возникло в начале ХVIII в. в эпоху 
Петра I. Токарь Петра I Андрей Нартов (впоследствии ставший 

академиком Российской академии наук) построил ряд металлорежущих 
станков, в том числе первый токарно-копировальный автомат. 
Солдат Яков Батищев создал 12- и 24-шпиндельные станки 
для обработки ружейных стволов. М.В. Ломоносов сконструировал 
сферотокарный станок для обработки сферических металлических 
зеркал. Русские самоучки Лев Собакин, Алексей Сурнин и многие 
другие обогатили технику того времени станками новых типов.
Становление нашей станкостроительной отрасли относится 
к 1930-м гг.: были введены в строй Московский станкостроительный 
завод им. С. Орджоникидзе (1932 г.), Московский завод «Станкокон-
струкция» (1934 г.), Тбилисский станкостроительный завод и Саратовский 
завод тяжелых зуборезных станков (1935 г.), Киевский завод 
станков-автоматов (1936 г.), Краматорский завод тяжелого станкостроения (
1939 г.). Большим событием того времени было создание 
в 1933 г. первого отраслевого института — Экспериментального научно-
исследовательского института металлорежущих станков — 
ЭНИМС. К этому же периоду относятся первые выпуски в Московском 
высшем техническом училище (МВТУ) им. Н.Э. Баумана 
инженеров — специалистов в области станкостроения; тогда же был 
открыт Московский станкоинструментальный институт. 
На протяжении последних десятилетий станкостроение бурно 
развивалось. Тенденции его развития определили следующие основные 
направления:
• повышение производительности станков путем интенсификации 
режимов резания и сокращения вспомогательного времени;
• повышение точности обработки;
• увеличение уровня автоматизации металлообрабатывающих 
станков;
• создание быстропереналаживаемых гибких производственных 
систем;
• повышение надежности и долговечности станков за счет совершенствования 
их конструкции и технологии изготовления, 
а также широкого применения современных комплектующих 
узлов и новых материалов.
Наряду со стремлением создавать высокоавтоматизированные 
станки, управляемые от систем ЧПУ и ЭВМ, сохраняется тенденция 
совершенствовать конструкции универсальных станков с ручным 
управлением. Эти станки, ввиду своей простоты, надежности, деше-
визны и универсальности, играют значительную роль в мелкосе-
рийном производстве, особенно при их эксплуатации на малых пред-
приятиях.

Современные экономические условия ставят перед станкострои-
тельными предприятиями, производящими металлообрабатывающие 
станки (сложную наукоемкую продукцию), задачи упрочнения ры-
ночного положения и повышения конкурентоспособности, для ре-
шения которых в XXI в. применяют информационные технологии, 
являющиеся одним из инструментов их решения, т.е. повышения 
эффективности процессов проектирования и производства про-
дукции. За счет автоматизации и информационной интеграции обес-
печивается сокращение сроков разработки и вывода станочной про-
дукции в рыночную среду.
Предъявляются также высокие требования и к квалификации ин-
женеров, техников и рабочих, так как продукция отечественных за-
водов должна быть высокопроизводительной, точной, надежной 
и высокоэффективной, чтобы быть конкурентоспособной в условиях 
мирового рынка.

Раздел I 
Общие сведения

Глава 1 
КлассифиКация 
металлООбРабатывающих станКОв

По классификации ЭНИМСа, металлообрабатывающие станки 
в зависимости от характера выполняемых работ распределены по де-
вяти группам, каждая из которых включает девять типов, объеди-
ненных общими технологичесческими признаками и конструктив-
ными особенностями (табл. 1.1). Исключение составляет пятая 
группа, в которой станки объединены по предметному признаку. Кон-
кретное конструктивное исполнение станка определенной группы 
и типоразмера, предназначенного для заданных условий обработки, 
определяется моделью станка. Принятая классификация позволяет 
станкам, выпускаемым серийно, присваивать индекс модели из трех 
или четырех цифр с добавлением в некоторых случаях букв.
Первая цифра в наименовании модели означает номер группы, 
вторая — номер типа, третья и четвертая характеризуют один 
из важных параметров станка или детали (высоту центров, диаметр 
прутка, размеры стола и т.п.). Например, модель 7А36 обозначает: 
7 — строгально-протяжная группа; 3 — поперечно-строгальный; 6 — 
максимальная длина обрабатываемой детали 600 мм; буква А указывает 
на модернизацию станка базовой модели 736. Если буква проставлена 
в конце индекса модели, то она указывает на класс точности 
станка, например 16К20П — это станок повышенного класса точности; 
нормальный класс точности в наименовании модели не указывается.

В моделях станков с ЧПУ в конце шифра вводят букву Ф 
с цифрой, которая обозначает: 1 — станок с цифровой индикацией 
и предварительным набором координат; 2 — станок с позиционной 
системой управления; 3 — станок с контурной системой управления; 
4 — станок с комбинированной системой управления для позиционной 
и контурной обработки. Например, зубофрезерный полуавтомат 
с комбинированной системой ЧПУ — мод. 53А20Ф4, верти-

Таблица 1.1
Классификация металлообрабатывающих станков

Наименование

Группа
Тип станков
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Токарные
1
Автоматы и полуавтоматы

Токарно-
револь-
верные

Сверлильно-
отрезные


Карусельные

Токарно-
винторез-
ные, токарные, 

лобото-
карные

Многорезцовые 
и 
копировальные


Специализирован-

ные

Разные 
токарные
одношпин-
дельные
много-
шпин-
дельные

Сверлильные 
и расточные


2
Настольно-
и верти-
кально-
сверлиль-
ные

Полуавтоматы
Координатно-
расточные


Радиально- 
и координат-

но-сверлильные


Расточные Отделочно-
расточные


Горизонтально-

сверлильные


Разные 
сверлильные

одно-
шпин-
дельные

много-
шпин-
дельные

Шлифовальные, 

полировальные, 

доводочные, 
заточные


3
Круглошлифовальные, 

бесцентрово-
шлифовальные


Внутри-
шлифо-
вальные, 
координатно-

шлифовальные


Обдирочно-
шлифовальные


Специализирован-

ные шлифовальные


Продольно-
шлифовальные


Заточные
Плоско-
шлифо-
вальные

Притирочные, 
полировальные, 

хонингова-
льные, до- 
водочные

Разные 
станки, 
работающие 
абразивом


Электро-
физиче-
ские и 
электрохимические


4
–
Светолучевые,  

в том 
числе  
лазерные

–
Электро-
химиче-
ские

Электроискровые
–

Электроэрозионные, 

ультразвуковые 
прошивочные


Анодно-
механиче-
ские отрезные

–


Зубо- и 
резьбооб-
рабатыва-
ющие

5
Зубодол- 
бежные для 
обработки 
цилиндрических  

колес

Зуборезные 
для 
обработки 
конических 
колес

Зубофрезерные для 
нарезания
Для обработки 
торцов 
зубьев 
колес

Резьбо-
фрезерные
Зубоотделочные, 

проверочные 
и обкатные


Зубо- и 
резьбо-
шлифовальные


Разные 
зубо- и 
резьбооб-
рабатыва-
ющие

цилиндрических 
ко- 
лес и шлицевых 
валов

червячных 
колес

Наименование

Группа
Тип станков
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Фрезерные
6
Вертикально-
фрезерные, 
консольные


Фрезерные 
непрерывного 
действия


Продольные 
одно-
стоечные

Копировальные 
и 
гравировальные


Вертикально-
фрезерные 
бес-
консоль-
ные

Продольные 
двух-
стоечные

Широко-
универ-
сальные 
фрезерные 
инстру-
менталь-
ные

Горизонтально-

фрезерные 
консольные


Разные 
фрезерные

Строгальные, 
долбежные, 

протяжные

7
Продольные
Поперечно-
строгальные


Долбежные Протяжные 
горизонтальные


Протяжные вертикальные 
для протягивания

–

Разные 
строгальные

одностоеч-
ные
двухстоеч-
ные
внутреннего  

отверстия

наружного 
отверстия

Разрезные
8
Отрезные, оснащенные
Правильно-
отрезные


Ленточнопильные

Отрезные с 
дисковой 
пилой

Отрезные 
ножовочные

–
–

токарным 
резцом
шлифовальным 

кругом

гладким 
или насеченным 

диском
Разные
9
Муфто- и 
трубообра-
батыва-
ющие

Пилонасе-
кательные
Правильно- 
и бесцентрово-

обдирочные

–

Для испытания 
инструментов


Делительные 
машины


Баланси-
ровочные
–
–

Окончание табл. 1.1

кально-фрезерный станок с крестовым столом и устройством цифровой 
индикации — мод. 6560Ф1.
Станки с цикловыми системами управления в конце обозначения 
модели имеют букву Ц, а с оперативной системой управления — 
букву Т, например 1713Ц — токарный многорезцово-копировальный 
полуавтомат с цикловым программным управлением или 16К20Т1 — 
токарный станок с оперативной системой управления.
Наличие в станке магазина инструментов отображается в обозначении 
модели буквой М, например сверлильный станок с позиционной 
системой программного управления, повышенной точности 
и имеющий магазин инструментов — модель 2350ПМФ2.
По степени универсальности станки подразделяют на универсальные, 
специализированные и специальные.
Универсальные станки предназначены для обработки деталей широкой 
номенклатуры в единичном и мелкосерийном производстве. 
Они имеют большой диапазон регулирования скоростей 
и подач. К универсальным станкам относятся токарные, токарно-
винторезные, токарно-револьверные, сверлильные, фрезерные, 
строгальные и др. (как с ручным управлением, так и с ЧПУ).
Специализированные станки используют для обработки деталей 
одного наименования, но разных размеров. К ним относятся станки 
для обработки труб, муфт, коленчатых валов, а также зубообрабаты-
вающие, резьбообрабатывающие, токарно-затыловочные и др. Для 
специализированных станков характерна быстрая переналадка 
сменных устройств и приспособлений; они применяются в серийном 
и крупносерийном производстве.
Специальные станки служат для обработки детали одного наиме-
нования и размера; их применяют в крупносерийном и массовом 
производстве.
В обозначении специализированных и специальных станков 
перед номером модели вводят индекс завода-изготовителя из одной 
или двух букв, после которых проставляется регистрационный номер 
станка. Так, Егорьевский станкостроительный завод имеет индекс 
ЕЗ, Московское станкостроительное ОАО «Красный пролетарий» — 
МК, например специализированный токарный станок для обработки 
дисков памяти ЭВМ — модель МК 65–11.
По точности станки подразделяют на пять классов:
1) Н — нормальной точности; к этому классу относится боль-
шинство универсальных станков;
2) П — повышенной точности; станки данного класса изготавли-
вают на базе станков нормальной точности, но требования к точ-

ности обработки ответственных деталей станка, качеству сборки 
и регулирования значительно выше;
3) В — высокой точности, достигаемой благодаря использованию 
специальной конструкции отдельных узлов, высоких требований 
к точности изготовления деталей станка, качеству сборки и регули-
рования станка в целом;
4) А — особо высокой точности; к этим станкам предъявляются 
еще более жесткие требования, чем к станкам класса В;
5) С — особо точные, или мастер-станки, на них изготавливают 
детали для станков классов точности В и А.
Станки классов точности В, А и С называют прецизионными 
(от фр. precision — точность). Эти станки следует эксплуатировать 
в термоконстантных цехах, в которых температура и влажность ре-
гулируются автоматически.
По массе станки подразделяют на три группы: легкие — массой 
до 1 т; средние — до 10 т и тяжелые — свыше 10 т. В свою очередь, 
тяжелые станки делят на крупные (до 30 т), собственно тяжелые 
(до 100 т) и уникальные (свыше 100 т).
По степени автоматизации различают станки с ручным управ-
лением цикла, полуавтоматы и автоматы. В станках с ручным управлением пуск и останов станка, переключение скоростей и подач, 
подвод и отвод инструментов, загрузку станка заготовками, разгрузку 
обработанных деталей и другие вспомогательные операции выпол-
няет рабочий.
Полуавтомат — станок, работающий по автоматическому циклу, 
для повторения которого требуется вмешательство рабочего. Так, 
рабочий вручную устанавливает на станок заготовку и снимает обра-
ботанную деталь, после чего включает станок для повторения следу-
ющего цикла. (Под циклом понимают промежуток времени от начала 
до конца периодически повторяющейся операции независимо 
от числа одновременно обрабатываемых заготовок.)
В автомате все рабочие и вспомогательные движения, необхо-
димые для выполнения цикла технологической операции, осуще-
ствляются без участия рабочего, который лишь наблюдает за тем, как 
функционирует станок, контролирует качество обработки и при не-
обходимости подналаживает станок, т.е. регулирует его для восста-
новления достигнутых при первоначальной наладке точности вза-
имного расположения инструмента и заготовки, а также качества 
обрабатываемой детали.
По расположению шпинделя станки подразделяют на горизонтальные, вертикальные и наклонные.