alatni strojevi, strojevi kojima se uz pomoć alata oblikuju ili obrađuju izradci. Razlikuju se alatni strojevi za obradbu odvajanjem čestica i strojevi za obradbu deformiranjem. Svi obradbeni strojevi imaju uređaje za stezanje ili pridržavanje obratka i uređaje za nošenje alata kojima se osigurava željeni položaj alata i obratka. Alatni strojevi za obradbu odvajanjem čestica dijele se na strojeve koji rade s alatima definirane geometrije s jednom oštricom ili s više oštrica (blanjalice, tokarilice, glodalice, bušilice, pile), na strojeve koji rade s alatima nedefinirane geometrije (brusilice, strojevi za honanje, lepanje, poliranje), te na nekonvencionalne strojeve koji djeluju uz pomoć vodenoga mlaza, ionskoga snopa, lasera, ultrazvuka, elektroerozije i elektrokemijske obradbe. Alatni strojevi za obradbu deformiranjem djeluju primjenom energije (batovi i vretenaste preše), sile (hidraulične preše) ili pomaka alata (mehaničke preše). Danas su za projektiranje i uporabu alatnih strojeva sve više zaslužni mehatroničari, stručnjaci koji objedinjuju vještine i znanja iz područja strojarstva, elektrotehnike, informatike i dr. (→ mehatronika).

Tokarilica ili tokarski stroj je najupotrebljavaniji alatni stroj koji može proizvesti rotacijske dijelove. Predmet obradbe ili izradak rotira i izvodi glavno gibanje na stroju dok se alati gibaju linearno u svim smjerovima. Glodalica je stroj koji uglavnom obrađuje ravne plohe, ali obavlja i bušenje te obradbu složenih prostornih krivulja. Glavno gibanje je rotacijsko te ga izvodi alat, dok izradak putuje linearno u svim smjerovima. Glodalice se često rabe u metaloprerađivačkoj industriji za izradbu zupčanika, kalupa, puževa, zavojnih površina i dr. Blanjalica je stroj za obradbu pretežno ravnih ploha. Ravnocrtno glavno gibanje izvodi alat, uz povratni hod bez djelovanja na obradak. Bušilica je alatni stroj za izradbu provrta (bušenje, proširivanje, upuštanje i razvrtanje). Glavno rotacijsko vreteno bušilice može rotirati i istodobno se linearno pomicati po osi rotacije. Brusilica je alatni stroj namijenjen rotacijskom gibanju brusnoga alata, dok posmično gibanje izvodi obradak. Glavno gibanje izvodi brusna ploča izrađena od abrazivnih zrnaca, kojih veličina ovisi o željenoj kvaliteti završne obradbe.

Prije industrijske revolucije materijal se obrađivao uglavnom ručno ili se za pogon jednostavnih strojeva rabila vodna energija, vjetar, ljudski ili životinjski rad. Izumom parnoga stroja dobiven je siguran i prijenosan izvor mehaničke energije za pogon strojeva, a potom su se za pogon počeli upotrebljavati elektromotori. Tijekom XVIII. i XIX. st. konstruirana je većina osnovnih alatnih strojeva. Potkraj XIX. st. alatni strojevi postali su temelj za industrijsku proizvodnju. Tijekom XX. st. uvedena su mnoga poboljšanja, povećana je proizvodnost i točnost obradbe primjenom upravljačkoga računala i automatizacije proizvodnje, kao i višim stupnjem organizacije proizvodnje.

Razvoj alatnih strojeva u Hrvatskoj

Proizvodnja

Prvi alatni stroj u Hrvatskoj i širem području jugoistočne Europe proizveden je za vlastite potrebe u zagrebačkoj Ljevaonici metala i tvornici alatnih strojeva braće Ševčik 1936. U to je doba u svijetu bilo dvadesetak zemalja proizvođača alatnih strojeva. Od 1937. u toj se tvornici serijski počela proizvoditi univerzalna tokarilica TES-3, prva u nizu inovativnih konstrukcija strojarskoga inženjera → Otokara Lisyja. Uoči II. svj. rata u zagrebačkoj alatničarskoj radionici Štanca, vlasnika Julija Čatića, tridesetak radnika proizvodilo je blanjalice te tarne, vijčane, nožne i ekscentarske preše.







Nakon II. svj. rata stručnjaci i radnici iz tvornice braće Ševčik prešli su u tvornicu → Prvomajska, osnovanu 1946. na zagrebačkom Žitnjaku, prenoseći onamo već prihvaćenu tehnologiju proizvodnje. Istodobno je u Zagrebu utemeljena i prva tvornica alatnih strojeva za obradbu drva → Bratstvo, dok se u napuštenim prostorima tvornice braće Ševčik razvila tvornica tekstilnih strojeva → Tekstilstroj. Tijekom 1960-ih širila se proizvodnja u Prvomajskoj te su se osnivali pogoni za proizvodnju alatnih strojeva u Raši, Ivancu, Golubovcu, Čakovcu, Kutini i Splitu, dok je razvoj novih tehnologija omogućen osnivanjem Instituta za alatne strojeve Prvomajska u Zagrebu, te uskom suradnjom s Fakultetom strojarstva i brodogradnje, Fakultetom elektrotehnike i računarstva te Ekonomskim fakultetom u Zagrebu. Šireći se i u inozemstvo, Prvomajska je osnovala mješovita poduzeća Macmon AG u Dübendorfu u Švicarskoj 1965 (danas djeluje u Njemačkoj kao Macmon GmbH Rödermark) i Fanamher u Meksiku 1973. Godine 1961. osnovana je tvornica specijalnih alatnih strojeva → SAS Zadar, koja je poniknula iz tvornice šivaćih strojeva → Bagat. Godine 1949. osnovana je tvornica → Metalac u Čakovcu, koja je proizvodila stolne stupne bušilice i tokarilice.

Svi su proizvođači alatnih strojeva u Hrvatskoj brzo prihvatili primjenu automatizacije i računala za upravljanje tim strojevima. Prvi industrijski proizveden alatni stroj s numeričkim upravljanjem bila je glodalica G301 NC razvijena u Prvomajskoj, izložena na prvoj izložbi alatnih strojeva BIAM71 u Zagrebu 1971. Daljnji je razvoj doveo do proizvodnje prvih industrijskih robota (1980., Raša), obradbenih centara (1980., Zagreb) i laserskih numerički upravljanih NC strojeva za rezanje lima (Raša). Vrhunac razvoja dosegnut je proizvodnjom fleksibilnih transfernih linija i fleksibilnih proizvodnih sustava (1984., Zagreb).

Proizvodnja specijalnih alatnih strojeva za industriju, npr. tvornice kućanskih strojeva i strojeva široke potrošnje, automobila i poljoprivrednh strojeva u zadarskome SAS-u traje od njegova osnutka, a u zagrebačkoj Prvomajskoj od 1964. U 1990-ima većina tvornica alatnih strojeva našla se u teškoćama, mnoge su se od njih ugasile, a one koje su opstale danas održavaju proizvodnju znatno smanjenih količina. Među njima su TP Strojevi u Zagrebu, Dalstroj u Splitu, ITAS – Prvomajska u Ivancu, Prvomajska Zagreb u Vukovini kraj Velike Gorice, SAS Strojogradnja i HSTEC u Zadru.

Visoko školstvo, publicistika i udruženja

Visokoškolska nastava iz područja alatnih strojeva započela je 1922. kada je osnovana Stolica za alatne strojeve, poslije Katedra za alatne strojeve pri Tehničkoj visokoj školi u Zagrebu (→ Fakultet strojarstva i brodogradnje). Kolegij Radni strojevi (poslije Alatni strojevi) predavali su → Nikola Nikolajevič Savin (do 1929), potom → Artemij Šahnazarov (do 1962), → Rudolf Zdenković (do 1981), → Šime Šavar (do 1989), → Roko Cebalo (do 1997), a u najnovije doba Romano Motika, Toma Udiljak i Damir Ciglar. Na tom je fakultetu 1960-ih ustrojen Laboratorij za alatne strojeve opremljen klasičnim i numerički upravljanim CNC strojevima. Nastava se odvijala i na drugim visokim učilištima, poput Visoke tehničke škole KoV JNA (→ Branimir Milčić). Danas se područje alatnih strojeva izučava na splitskom Fakultetu elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje, riječkom Tehničkom fakultetu i slavonskobrodskom Strojarskom fakultetu, te na više stručnih studija na sveučilištima i veleučilištima.

Iz područja alatnih strojeva napisano je više skripta i udžbenika, među kojima Alatni strojevi I (S. Margić, 1965), Alatni strojevi. Kinematika alatnih strojeva (S. Margić, 1974), Atlas alatnih strojeva (R. Zdenković, 1976), Alatni strojevi (R. Cebalo, 2000), Obradni sustavi (R. Cebalo, D. Ciglar, A. Stoić, 2005), Numerički upravljani alatni strojevi (M. Bošnjaković, 2009).

Znanstvenike i stručnjake iz toga područja okuplja → Hrvatska udruga proizvodnog strojarstva, koja od 1995. svake dvije godine organizira Međunarodno znanstveno savjetovanje proizvodnog strojarstva CIM.