Обзор токарно-карусельных станков разных моделей

Токарно-карусельный станок, пришедший на смену лоботокарному оборудованию, применяется для обработки крупногабаритных болванок весом до нескольких десятков тонн, но небольшой длины. Планшайба расположена горизонтально, благодаря чему установка и фиксация тяжелых болванок значительно облегчена, а консольная нагрузка на главный вал снижена. Это позволяет производить точную обработку заготовок на высокой скорости.

Агрегат производит точение внутренних и наружных поверхностей резцом, а при установке револьверной головки становится возможной и обработка отверстий сверлами и прочим продольным инструментом. Главное движение резания осуществляется вращающейся планшайбой с болванкой; подачи – перемещение резцедержателей в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Токарные установки карусельного типа предназначены для работ с болванками из стали.

Достоинства и область применения

Карусельные установки предназначены для обтачивания крупногабаритных деталей, таких как шестерни, маховики и прочие. Основные виды производимых работ:

• подрезка торцовых поверхностей;
• токарные работы стандартного типа;
• развертка;
• прорезка кольцевых канавок;
• зенкеровка;
• высверливание отверстий;
• работа с поверхностями, расположенными под наклоном;
• обработка конусов и цилиндров.

При установке дополнительных приспособлений устройством могут производиться такие виды обработок, как: дробление, нарезка резьбы, шлифовка, фрезеровка, обтачивание фасонных поверхностей.

Конструктивные особенности аппарата позволяют легко устанавливать болванки для последующего произведения обработки. Среди особенностей агрегата выделяются следующие:

1. Сниженная вероятность брака благодаря качественной и точной обработке.
2. Удобство управления оборудования с ЧПУ.
3. Повышенная скорость работы.
4. Высокий уровень безопасности при эксплуатации.

Устройство карусельного станка

Установки карусельного типа состоят из таких конструктивных элементов:

• станина;
• стойка (одна или две в зависимости от диаметра планшайбы);
• планшайба;
• траверса;
• вертикальный револьверный резцедержатель;
• боковой резцедержатель;
• привод главного движения;
• привод подачи.

Кинематическая схема состоит из таких цепей движения: скоростной, подачи вертикального резцедержателя, подачи бокового резцедержателя и установочного передвижения траверсы и резцедержателей.

Рабочий стол, с размещенной на нем планшайбой, является основным составляющим конструкции агрегата и служит для установки обрабатываемой болванки. Плоскость стола расположена горизонтально, благодаря чему процесс установки и выверка болванки большого веса значительно облегчается.

Стойки скрепляются друг с другом порталом. На вертикально размещенной станине имеются две направляющие, служащие для перемещения траверсы с двумя зафиксированными резцедержателями – расточным и револьверным. Резцедержатели движутся по направляющим траверсы, расположенным горизонтально.

Расточный резцедержатель состоит продольных салазок, с размещенным на них поворотным устройством, ползуна и устройства для фиксации резцов. Расточным резцедержателем производится обработка конусов, растачивание отверстий и прорезка канавок.

Револьверный резцедержатель оснащен возможностью передвигаться по вертикали и по горизонтали, благодаря продольным салазкам и вертикальному ползуну. Револьверная головка устанавливается на ползун, а в ее отверстиях фиксируются резцы, благодаря чему производится обработка торцов, высверливание и прочие виды работ.

На одностоечных агрегатах ставится боковой резцедержатель, состоящий из осевых салазок, ползуна и устройства фиксации резцов. Передвигается в вертикальной и горизонтальной плоскостях автоматически или вручную.

Резцедержатель, связанный с револьверной головкой, движется по направляющим поперечины автоматическим способом и в горизонтальном направлении вручную. Болванка может одновременно обрабатываться револьверным и боковым суппортами с установленными на них несколькими видами режущих инструментов одновременно. Данная возможность значительно повышает функциональность оборудования.

Характеристики и особенности

Станки карусельного типа отличаются следующими характерными особенностями:

1. Мощность.
2. Число скоростей и скорость вращения.
3. Величина наклона ползуна вертикального резцедержателя.
4. Наибольшая величина передвижения резцедержателей по горизонтали и по вертикали.
5. Наибольшие габариты обрабатываемой болванки.
6. Наибольшая величина передвижения траверсы (для устройств с двумя стойками).
7. Сечение планшайбы.

Высокая скорость работы, присущая установкам карусельного типа, достигается благодаря минимальным консольным нагрузкам, приходящимся на главный вал и болванку, поскольку планшайба монтируется на стол особым образом.

Главным движением карусельных установок считается вращение болванки, зафиксированной в планшайбе, а движением подачи – ход резцедержателей. Движение поперечины, подводящей резцы к детали, считается дополнительным движением.

Характерной особенностью установок с ЧПУ является отсутствие бокового резцедержателя – управление приводом главного движения и резцедержателем осуществляется автоматически, согласно преждевременно введенной в ЧПУ. Программа управления отвечает за осуществление таких операций:

• выбор требуемой скорости вращения и ее установка;
• разворот и фиксация револьверной головки в необходимое положение;
• корректировка совершаемых подач и положения приспособлений для работы;
• установка резцов в нулевое положение;
• управление перемещением инструментов на верхнем резцедержателе.

Отечественные модели

Первая установка карусельного типа была выпущена в середине 30-х годов прошлого столетия станкостроительным заводом г. Краснодар. Устройство было спроектировано специалистами этого завода, который еще на протяжении долгого времени являлся ведущим производителем карусельно-токарного оборудования. Выпускаемые предприятием агрегаты были распространены на территории всего СССР, и в настоящее время еще встречаются на предприятиях.

Модель 1510 имеет мощный электродвигатель, обеспечивающий главное движение, и обладает высокой жесткостью и прочностью конструкции и кинематической цепи. Большой выбор скорости вращения круглого стола и величин подач дают возможность производить высокоскоростную обработку заготовок в скоростных режимах.

В настоящее время модель не выпускается, поскольку станкостроительные предприятия перешли на изготовление более современных аппаратов, позволяющих работать с современными резцами, имеющие расширяющие возможности агрегата приспособления и производящие обработку на более высоких скоростях.

Модель 1541 является устаревшим аналогом 1516 модели. С выпуском нового агрегата производство его прекратилось. Предназначался для работы с болванками из стали, чугуна и легких сплавов.

На современном производстве по сей день активно эксплуатируются такие одностоечные модели, как 1516 и 1512, которые считаются универсальными, поскольку предназначены для работы с болванками из цветных и черных металлов и могут использоваться как для серийного, так и для мелкосерийного производства.

Технические особенности этих двух моделей во многом схожи и позволяют производить полный спектр токарных работ. Однако чаще всего на этих устройствах обтачиваются и растачиваются следующие поверхности:

1. Цилиндров.
2. Плоских торцов.
3. Конусов.
4. Фсонные.

На данные модели установлена коробка подач, обладающая большой надежностью, благодаря чему становится возможным осуществление плавного перехода на разные рабочие режимы. Благодаря широкому функционалу при работе с данными устройствами возможно осуществлять обработку в полуавтоматическом режиме, благодаря чему она несколько ускоряется и становится чуть более точной.

Также возможно управление устройством вручную оператором, самостоятельно переключающим режимы работы при помощи специально предусмотренного подвесного пульта.

Краснодарским заводом выпускались и модели с двумя стойками, которые являлись аналогом описываемых выше устройств. Особо распространенными среди них были модели 1532 и 1525. Из особенностей агрегата 1525 особенно примечательны:

• реверсивное вращение планшайбы, изменяемое при необходимости;
• оснащение парой верхних поворотных резцедержателей.

Главный привод оснащался редуктором с двумя ступенями и двигателем, чья скорость вращения регулируется. Интервал скорости выбирается при помощи электромагнитных муфт, а скорость вращения шпинделя задается посредством бесступенчатой схемы.

Некоторые станки оснащались системами ЧПУ, поэтому и маркировались иным образом: 1516Ф2, 1512Ф2, 1525Ф2. На такие агрегаты монтировалось ПУ отечественного производства (Н55-2 или П32-3М) или зарграничного – немецкого и французского (Bosh, Alcatel).

Оборудование зарубежного производства

Современным рынком предоставлен большой ассортимент агрегатов карусельного типа, выпущенных на зарубежных предприятиях, и существует несколько торговых марок, которые пользуются популярностью. Среди них можно выделить китайскую компанию Dalian Guofeng Machine Tools, выпускающую оборудование серии С:

1. 5231, 5240, 5250, 5263. Установки с двумя стойками, имеющие показатели, схожие с показателями советских станков, рассмотренных выше. Производитель гарантирует высокую точность обработки болванок из металлов при выполнении всего перечня токарных работ, в том числе и при работе с болванками сложных форм.
2. 5110, 5116, 5123, 5125, 5131. Установки с одной стойкой, чья мощность может находиться в пределах 22-45 кВт. На оборудовании установлена ЧПУ, чья простота облегчает работу с устройством, делая ее более эффективным. Имеют высокую надежность конструкции и характеризуются смонтированными на приводах осей X и Z сервомоторами.

Более высокую цену, сопоставимую с качеством, имеют устройства карусельного типа, производимые компанией из Швейцарии ENCE GmbH. Они представлены в нескольких сериях и также пользуются большой популярностью.

• LEN 3000-5000. Диаметр болванок, для обработки которых предназначены эти модели, варьируется в пределах 3150-5000 мм. Данное оборудование ЧПУ не оснащено, однако существует возможность оснащения его такой системой, что предусмотрено конструкцией. Главный привод имеет две ступени и оснащен электрическим двигателем, чья скорость вращения может изменяться по 16 ступеням. Направляющие, расположенные вертикально – скользящие, а расположенные вертикально – гидростатичные, исполняющие роль разгрузочных элементов;
• LEN 1250-2000. Сечение болванок, которые обрабатываются на данных моделях, составляет 1250-2000 мм. На установках серии смонтированы роликовые направляющие с подшипниками качения высокой точности, которые установлены в их подвижных узлах. Точность обработки повышается за счет гидравлически сбалансированных резцедержателей вертикального и четырехпозиционного типа. Надежность установок повышена благодаря оснащению электрооборудованием от производителя Siemens;
• SEN 1000-1800. Установки с ЧПУ от известных производителей Siemens и Fanuc. Одними из важных особенностей конструкций данных установок являются сервомотор, оборудованный коробкой передач от немецкого изготовителя, и планшайбу термически-симметрической группы. Установки этой серии выпускаются в трех стандартных категориях, отличающихся высокими показателями работы и низким уровнем шума – стандартной, тяжелой и высокоточной.

На отечественном рынке также представлены установки от производителей из Европы (VWEN и SENQ), которые оснащены числовым ПУ. Данные устройства примечательны тем, что на них можно обрабатывать не только заготовки из различных металлов, но и сплавов, в которых содержатся фарфор или керамика. Сечение заготовок может достигать 10 метров.

Видео: станок токарно-карусельный 1516Ф1 с УЦИ.