Устройство, наладка и обслуживание станков

М. Ю. Сибикин 

УСТРОЙСТВО,  
НАЛАДКА  
И ОБСЛУЖИВАНИЕ 
СТАНКОВ 

Москва 
Берлин 
2019 

УДК 681.7.053 
ББК 34.63-52       
С34 

Рецензент: 
А. Н. Черненко – доктор технических наук, профессор 

          Сибикин, М. Ю. 
С34        Устройство, наладка и обслуживание станков / 
          М. Ю. Сибикин – М. ; Берлин : Директ-Медиа, 
          2019. – 366 с.  

ISBN 978-5-4475-9914-0 

Рассмотрены и описаны основы конструирования металлорежущих 
и деревообрабатывающих станков, типовых механизмов 
и приспособлений для станков, назначение устройств, кинематика, 
наладка и эксплуатация станков различных групп и 
типов, предусмотренных образовательной программой специальности 
151001 «Технология машиностроения», федерального 
комплекса СД. Издание может быть также полезно для профессионального 
обучения техников и мастеров. 

УДК 681.7.053
ББК 34.63-52

ISBN 978-5-4475-9914-0
© Сибикин М. Ю., текст, 2019
© Издательство «Директ-Медиа», макет, оформление, 2019 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

ВВЕДЕНИЕ ......................................................................................................... 7 

ГЛАВА 1. Общие сведения о станках .......................................................... 9 

1.1. История развития станкостроения ................................................... 9 

1.2. Главные виды металлорежущих станков,  их модификации .. 14 

1.3. Классификация основных движений в станках.......................... 19 

1.4. Компоновка металлорежущих станков ......................................... 28 

1.5. Базовые детали станков ..................................................................... 32 

1.6. Шпиндельные узлы станков ............................................................. 39 

1.7. Механизмы точных установочных перемещений ..................... 44 

1.8. Кинематические схемы и их условные обозначения ................ 49 

1.9. Приводы регулирования частоты вращения ............................... 62 

1.10. Элементарные механизмы коробок скоростей  и подач ........ 68 

1.11. Реверсивные и тормозные механизмы ........................................ 72 

1.12. Определение передаточного отношения. 
Передаточное число .................................................................................. 77 

1.13. Ряды частот вращения и подач станков ...................................... 80 

1.14. Построение структурной сетки частот 
вращения шпинделя ................................................................................... 82 

ГЛАВА 2.  Группа токарных станков .......................................................... 85 

2.1. Работы, выполняемые на токарных станках ................................ 85 

2.2. Токарно-винторезные станки .......................................................... 88 

2.2.1. Основные узлы токарно-винторезных станков 
и принципы их работы ....................................................................... 88 

2.2.2. Кинематика токарно-винторезных станков ........................ 97 

2.2.3. Нарезание резьбы на токарных станках ............................. 104 

2.2.4. Токарные станки с числовым программным 
управлением .......................................................................................... 109 

2.3. Токарно-револьверные станки ...................................................... 112 

2.4. Наладка токарного станка на обработку детали ....................... 124 

2.5. Смазки и охлаждения ....................................................................... 130 

2.6. Стандартные приспособления для станков 
и базирование в них заготовок ............................................................. 141 

ГЛАВА 3.  Группа сверлильных и расточныx станков ........................ 158 

3.1. Работы выполняемые на сверлильных 
и расточных станках ................................................................................. 158 

3.2. Вертикально-сверлильные станки ................................................ 161 

3.3. Радиально-сверлильные станки .................................................... 165 

3.4. Горизонтально-расточные станки ................................................ 177 

3.5. Стандартные приспособления для сверлильных 
и расточных станков ................................................................................ 186 

3.6. Технические характеристики сверлильных  и расточных 
станков их наладка .................................................................................... 190 

ГЛАВА 4.  Группа шлифовальных и доводочных станков ................ 203 

4.1. Работы выполняемые на шлифовальных  и доводочных 
станках .......................................................................................................... 203 

4.2. Круглошлифовальные станки ....................................................... 206 

4.3. Бесцентрово-шлифовальные станки ........................................... 208 

4.4. Внутришлифовальные станки ....................................................... 210 

4.5. Плоскошлифовальные станки ...................................................... 215 

4.6. Плоскошлифовальный станок с ЧПУ ........................................ 220 

4.7. Общие сведения об автоматах, работающих  по методу 
тонкого шлифования ............................................................................... 222 

4.8. Наладки шлифовальных станков ................................................. 229 

ГЛАВА 5.  Группа фрезерных станков ..................................................... 238 

5.1. Работы выполняемые на фрезерных станках ............................ 238 

5.2. Устройство широкоуниверсальных   
консольно-фрезерных станков ............................................................. 241 

5.3. Устройство консольного вертикально-фрезерного станка... 250 

5.4. Устройство бесконсольных 
вертикально-фрезерных станков .......................................................... 253 

5.5. Графические изображения органов управления 
фрезерными станками ............................................................................. 256 

5.6. Наладка фрезерных станков ........................................................... 259 

5.7. Приспособления к фрезерным станкам ..................................... 267 

5.8. Делительные головки и их настройка ......................................... 270 

ГЛАВА 6.  Группа деревообрабатывающих станков ........................... 276 

6.1. Обработка материалов на деревообрабатывающих 
станках .......................................................................................................... 276 

6.1.1. Основные направления перспективного развития 
деревообрабатывающей промышленности России ................. 276 

6.1.2. Основы процесса механическом обработки 
древесины .............................................................................................. 277 

6.1.3. Процессы резания древесины ............................................... 281 

6.2. Классификация деревообрабатывающих  станков 
и работы, выполняемые на них ............................................................. 285 

6.2.1. Классификация деревообрабатывающих станков .......... 285 

6.2.3. Индексация деревообрабатывающих станков ................. 286 

6.2.4. Работы выполняемые на деревообрабатывающих 
станках .................................................................................................... 287 

6.3. Составные части станков и базирующих устройств ............... 320 

6.3.1. Общие сведения о составных частях 
деревообрабатывающих станков .................................................... 320 

6.3.2. Базирование детали из дерева .............................................. 323 

6.3.3. Опорные элементы для базирования ................................. 325 

6.3.4. Прижимные и зажимные устройства .................................. 327 

ГЛАВА 7.  Эксплуатация станков............................................................... 332 

7.1. Транспортирование и установка станков ................................... 332 

7.2. Основы рационального использования станков ..................... 336 

7.3. Техническое обслуживание токарного станка .......................... 339 

7.4. Техническое обслуживание сверлильного станка ................... 342 

7.5. Техническое обслуживание шлифовального станка .............. 345 

7.6. Техническое обслуживание фрезерного станка ....................... 348 

7.7. Испытания станков ........................................................................... 351 

7.8. Общие требования безопасности к станочным 
приспособлениям ..................................................................................... 355 

7.9. Перспективы развития металлорежущих  и 
деревообрабатывающих станков .......................................................... 359 

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА ..................................................... 364 

ВВЕДЕНИЕ 

Дисциплина «Устройство, наладка и обслуживание станков» 
согласно типовому учебному плану входит в набор дисциплин 
по направлению 150900 – «Технология, оборудование и автома-
тизация машиностроительных производств», специальности 
151001 – «Технология машиностроения» и специальности 
080502 – «Экономика и управление на предприятии», располо-
женная в блоке специальных дисциплин. Результаты изучения 
дисциплины используются при изучении других дисциплин, 
входящих в технологию машиностроения. 
Факультет машиностроительных технологий и оборудования 
(МТО) МГТУ «Станкин» для специальности «Машиностроение» 
(квалификация бакалавр) при разработке программы курса 
предусматривал решение следующих основных задач дисци-
плины: 
♦ привить студентам навыки по исследованию и эксплуата-
ции станков, автоматических линий и комплексов станочного 
оборудования; 
♦ дать общие сведения о станках, основах их конструирова-
ния, исследования и эксплуатации; 
♦ ознакомить с классификацией станков, принципами их
действия на основе формообразующих движений, устройством 
станков, их узлов и систем автоматического управления; 
♦ ознакомить с основами проектирования универсальных,
специализированных и специальных станков и принадлежно-
стей к ним; 
♦ научить пользоваться современными средствами вычисли-
тельной техники при конструировании, расчете и исследовании 
станков, автоматических линий и гибких станочных систем. 
Изучение дисциплины базируется на знании следующих 
дисциплин: «Технологические процессы машиностроительного 
производства», «Метрология, стандартизация и сертификация», 
«Сопротивление материалов», «Детали машин», «Резание матери-
алов» и «Режущий инструмент». 
При работе, над учебным пособием учтена информация, по-
лученная на выставке Экспоцентра «Металлообработка – техно-
форум – 2016», а также из учебных пособий и справочников по 

металлообработке, изданных различными университетами Рос-
сийской Федерации в период 2005–2016 гг. 
Широкое внедрение в производство высокоавтоматизиро-
ванного оборудования выдвигает на первый план задачу подго-
товки квалифицированного персонала, способного обслуживать 
данную технику. 
Материал, изложенный в книге, полностью соответствует 
требованиям программы и содержит все необходимые сведения 
технологам машиностроения для творческого решения сложных 
производственных задач. 

Автор 

ГЛАВА 1  
Общие сведения о станках 

1.1. История развития станкостроения 

Машиностроению принадлежит определяющая роль в 
укреплении индустриальной мощи страны. 
Приняв новый стратегический курс на ускорение социаль-
ного и экономического развития России, Президент и Прави-
тельство поставили перед страной задачу огромной экономиче-
ской 
и 
политической 
значимости 
модернизировать 
машиностроение, перестроить его на выпуск систем и комплек-
сов оборудования самого высокого технического класса для всех 
отраслей промышленности и бытовых нужд населения. 
Один из коренных вопросов, решение которого обеспечит 
выход машиностроения на более высокую качественную сту-
пень, – повышение технического уровня и эксплуатационной 
надежности машин, оборудования, приборов. К 2020 г. пред-
стоит снизить удельную металлоемкость машин, по крайней 
мере, на 12 ... 18%, удельную энергоемкость – на 7 ... 12%, степень 
автоматизации довести до 30%. 
В выпуске новой техники приоритет будет отдаваться маши-
нам, оборудованию и приборам, наиболее активно способству-
ющим ускорению технического прогресса. Государственную 
поддержку получат отрасли, играющие ключевую роль в интен-
сификации общественного производства: станкостроение, при-
боростроение и электротехническая промышленность. Объемы 
производства в этих отраслях возрастут за 10 лет в 2,5–3 раза. 
История развития станкостроения в России начинается с 
29 мая 1929 г. – даты официального создания самостоятельной 
отрасли народного хозяйства и образования «Станкотреста». В 
1930 г.: на основе объединения станкостроительного и инстру-
ментального трестов учреждено Государственное всесоюзное 
объединение станкоинструментальной промышленности «Со-
юзстанкоинструмент». 
В первые годы первой пятилетки на нескольких старых ма-
шиностроительных заводах восстанавливалось или впервые 
осваивалось производство токарных, сверлильных, поперечно-
строгальных и долбежных станков. Для подготовки инженерных 

кадров был организован выпуск специалистов по станкострое-
нию в Московском высшем техническом училище им. Н. Э. Бау-
мана 
и 
Ленинградском 
политехническом 
институте 
им. М. И. Калинина, а также в открывшемся в 1931 г. Московском 
станкоинструментальном институте. Тогда же в целях создания 
научной и конструкторской базы для развивающегося станко-
строения были организованы Научно-исследовательский инсти-
тут станков и инструментов (НИИСТИ) и Центральное кон-
структорское бюро по станкостроению (ЦКБ). Эти организации 
сыграли большую роль в объединении молодых инженеров и 
техников, решивших посвятить себя изысканиям в области стан-
коведения и конструирования станков. 
Острая необходимость в быстром повышении технического 
уровня станкостроения, без которого было невозможно успеш-
ное развитие советского машиностроения, обусловила создание 
в мае 1933 г. на базе НИИСТИ и ЦКБ отраслевого Эксперимен-
тального научно-исследовательского института металлорежу-
щих станков (ЭНИМС). Деятельность института отличалась тес-
ным слиянием науки и практики, воплощением разрабатываемых 
конструкций в металле, экспериментальной проверкой теоретических 
работ. Этому способствовало создание при институте 
опытной базы – завода «Станкоконструкция». 
В те годы в ЭНИMCe закладывались основы отраслевой стандартизации. 
Работы первоначально сводились к «ограничительной 
нормализации», но уже тогда была начата разработка стандартов 
на основные размеры и нормы точности металлорежущих 
станков, а также на формы и размеры посадочных мест в станках 
и узлах общего применения. Внедрение параметрических стандартов 
позволило свести к минимуму количество типоразмеров 
выпускаемого металлообрабатывающего оборудования, предупредило 
появление случайных, не оправданных практическими 
нуждами промышленности типов и размеров станков. 
Впервые в мировой практике были разработаны нормативы 
на качественные показатели, характеризующие уровень технического 
совершенства оборудования: жесткость станков, колебания 
холостого хода, уровень шума, устойчивость против температурных 
смещений и т. д. Одновременно был разработан 

государственный стандарт на общие технические условия для 
металлорежущих станков. 
Работа ЭНИМСа по стандартизации в станкостроении сыграла 
большую роль в развитии не только станкостроения, но и 
всего отечественного машиностроения в целом. В первые годы 
деятельности института были проведены исключительно важные 
для народного хозяйства работы по составлению рациональной 
номенклатуры (типажа) станков, подлежащих выпуску в 
стране, определившие технический уровень станкостроения на 
много лет вперед. Разработка перспективного типажа станков 
для всей страны, исходя из наиболее актуальных потребностей 
промышленности и возможностей станкостроения, была осуществлена 
впервые в мировой практике. 
В период Великой Отечественной войны ЭНИMC был центром 
создания станков для оборонной промышленности. Построенные 
заводом «Станкоконструкция» на основе агрегатирования высокопроизводительные 
станки для производства вооружений и боеприпасов 
позволили значительно увеличить выпуск боевой техники 
при нехватке квалифицированных рабочих кадров. 
Были спроектированы и изготовлены мощные многошпиндельные 
агрегатные станки для обработки деталей двигателей самолетов 
и танков, повысившие производительность обработки в 
10–30 раз. 
Во время непродолжительной эвакуации на Урал с ноября 
1941 по февраль 1942 гг. конструкторы ЭНИMCa в невиданно 
короткие сроки спроектировали, а рабочие завода построили за-
мечательную полуавтоматическую линию из 15 станков для растачива-
ния и сверления всех отверстий в броневых бортах весом до 5 т, что 
обеспечило выпуск большого количества танков. Созданное 
оборудование представляло собой первую полуавтоматическую 
станочную линию в тяжелом машиностроении. Всего за годы 
войны заводом «Станкоконструкция» было создано 807 станков, 
в том числе 556 агрегатных. 
Одной из главнейших задач первых послевоенных пятилеток 
являлась автоматизация крупносерийного и массового производ-
ства. Для расширения областей применения автоматических ли-
ний требовалось создать несколько типовых линий, способных 

изготовлять наиболее распространенные детали машинострое-
ния – валы, втулки, кольца, зубчатые колеса и прочее, что, в свою 
очередь, требовало создания высокопроизводительного обору-
дования для встройки в эти линии. В 1951 г. была создана авто-
матическая линия по обработке валов электродвигателей, явившаяся 
примером типовых автоматических линий для изготовления тел 
вращения; в 1957 г. – автоматическая линия по обработке цилиндриче-
ских зубчатых колес (на примере производства зубчатых колес к то-
карному станку 1К62); в 1958 г. – типовые линии по обработке 
шлицевых валов и конических зубчатых колес. 
В послевоенный период был расширен типаж зубообрабаты-
вающих станков и создано современное высокопроизводитель-
ное оборудование, способное оснастить многие виды современ-
ных машин высококачественными зубчатыми передачами. 
Применение зубчатых колес с круговым зубом существенно 
улучшило технические характеристики машин – повысились 
быстроходность и плавность работы, увеличилась несущая спо-
собность. 
В результате научных изысканий в области теории расчета и 
нарезания конических колес, разработанной доктором техниче-
ских наук В. Н. Кедринским, была создана оригинальная кон-
струкция базового зуборезного станка для конических колес с круговым 
зубом диаметром до 800 мм. Создание первого такого станка от-
носится к 1951 г., а в 1958 г. их было уже 200. 
Разработанные в конце 50-х гг. XX в. конструкции зуборезных 
и зубошлифовальных станков для конических колес с прямым и круговым 
зубом оказались чрезвычайно жизнеспособными. Более тридцати 
лет все типы этих станков находились в производстве. Ориги-
нальная система расчета таких колес широко применяется на за-
водах и сегодня. 
В период с 1965 по 1990 гг. в результате продолжения работ 
по комплексной автоматизации в мелкосерийном и серийном 
производстве на основе применения станков с числовым про-
граммным управлением были созданы базовые комплексно-автома-
тизированные системы по производству валов (ACB) и корпусных 
деталей (АСК). Высокий уровень автоматизации рабочих и вспо-
могательных процессов, оптимальная подготовка и ведение 

производства, график работы в две смены, резкое сокращение 
численности рабочих и обслуживающего персонала, значитель-
ное облегчение условий труда и повышение культуры производ-
ства – принципы, которые легли в основу создания систем ACB 
и АСК. 
Комплекс выполненных при этом работ был чрезвычайно 
широк и включал в себя не только создание основного техноло-
гического оборудования, высокопроизводительного режущего 
инструмента, быстросменной зажимной оснастки, средств транс-
портировки, но и разработку унифицированных систем управле-
ния и их программно-математического обеспечения. Функции 
ЭВМ в этих системах заключались в управлении станками и 
вспомогательными устройствами (транспортно-складским хо-
зяйством и др.), оперативном планировании и регулировании 
хода производства, выдаче заданий на каждый станок, учете об-
работанных деталей, подготовке и хранении управляющих про-
грамм. 
Технический прогресс в станкостроении потребовал суще-
ственного повышения уровня подготовки квалифицированного 
персонала, способного обслуживать новую технику. Большой 
вклад в развитие и распространение знаний по технологии ма-
шиностроения и технологическому оборудованию станкострое-
ния внес экспериментальный научно-исследовательский инсти-
тут металлорежущих станков, а также отечественные высоко-
квалифицированные специалисты: В. С. Белов, А. З. Бабушкин, 
Г. А. Бобров, С. Н. Власов, Л. И. Волчкевич, А. Л. Дерябин, 
П. И. Завгороднев, Е. И. Зазерский, Л. М. Кордыш, Μ. М. Кузне-
цов, В. Л. Косовский, В. И. Коротков, Г. И. Клюев, С. Е. Лок-
тева, З. М. Левин, А. А. Маталин, Р. Б. Марголит, Р.X. Махмутов, 
В. Ю. Новиков, В. Э. Пуш, В. А. Ратмиров, А. Г. Схиртладзе, 
В. Н. Фещенко, В. Я. Якунин, Е. К. Филиппов, Б. И. Черпаков, 
Ю. С. Шарин, Η. Н. Чернов, Ю. М. Ермаков, Б. Н. Фролов и др. 
C их трудами, название которых приведены в конце книги, целе-
сообразно ознакомиться каждому технологу машиностроения 
для успешного выполнения производственных задач и дальней-
шего повышения своего квалификационного и технического 
уровней. 

1.2. Главные виды металлорежущих станков,  
их модификации 

Металлорежущим станком (или более обще – станком) назы-
вают технологическую машину, на которой путем снятия 
стружки с заготовки получают деталь с заданными размерами, 
формой, со взаимным расположением поверхностей и их шеро-
ховатостью. Кроме металлических заготовок, на станках обраба-
тывают также детали из других материалов, поэтому термин «ме-
таллорежущие станки» устаревает и становится условным. При 
этом заготовкой называют предмет труда, из которого изменением 
формы, размеров и свойств поверхности изготовляют деталь. 
Последняя представляет из себя продукт труда – изделие, пред-
назначенное для реализации (в основном производстве) или для 
собственных нужд предприятия (во вспомогательном производ-
стве). 
В зависимости от целевого назначения станка для обработки 
тех или иных деталей или их поверхностей, выполнения соот-
ветствующих технологических операций и режущего инстру-
мента, станки разделяют на следующие основные группы – то-
карные, сверлильные и расточные, фрезерные, шлифовальные 
и т. д. Условная классификация станков по технологическому 
признаку приведена в табл. 1.1. 
В последние годы получили распространение станки, на ко-
торых выполняются различные операции в результате автомати-
ческой смены режущих инструментов. Подобные станки полу-
чили название многооперационных станков или обрабатывающих 
центров. 
Станки могут быть классифицированы по разным признакам, 
так по степени специализации они относятся к одной из 
следующих групп: 
универсальные – для выполнения разнообразных операций на 
деталях широкой номенклатуры; используются главным образом 
в единичном или мелкосерийном производстве и на ремонтных 
работах (станки, предназначенные для особо широкого диапа-
зона работ, называют широкоуниверсальными);