Токарно-карусельные станки – назначение, устройство, популярные модели

03.08.2020 Автор: VT-METALL

Вопросы, рассмотренные в материале:

• Назначение токарно-карусельных станков
• Преимущества использования токарно-карусельного станка на производстве
• Устройство токарно-карусельного станка
• Основные типы токарно-карусельных станков
• Общий принцип работы станков токарно-карусельного типа
• Параметры выбора токарно-карусельного станка

Карусельные токарные станки используются для обработки массивных деталей. Подобные операции являются одними из самых непростых задач производственного процесса. Главная сложность токарной обработки больших заготовок заключается в трудоемкости их установки на особое оборудование, а также контроль обработки. Для решения этой проблемы и предназначен карусельный станок.

Главная особенность конструкции таких станков, которая определила выделение их в отдельную категорию – вертикальное расположение оси вращения шпинделя. Сегодня эти устройства практически полностью заменили устаревшие модели лобовых машин. Подробнее о назначении данного вида промышленного оборудования, типах станков и параметрах выбора читайте далее.

Назначение токарно-карусельных станков

Производители предлагают различные модификации данного оборудования, каждая из которых выполняет определенный набор операций. Все большую популярность набирают универсальные виды токарно-карусельных станков.

Ниже перечислены операции обработки металлических изделий, выполняемые на таких устройствах:

• обтачивание – обработке подвергается внутренняя и наружная части деталей;
• проточка – создание канавок;
• сверление – работа с отверстиями;
• обтачивание – доведение плоских поверхностей;
• развертывание, а также зенкирование;
• изготовление фасонных поверхностей;
• создание резьбы метчиками или резцами;
• отрезка от заготовок – частей и деталей, имеющих коническую (цилиндрическую) форму.

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.

Преимущества использования токарно-карусельного станка на производстве

Рассмотрим достоинства токарно-карусельных станков:

• На сегодняшний день детали, выполненные с высокой точностью, изготавливаются на карусельных станках, встроенных в производственную линию. Причем неважно, снабжен ли агрегат блоком ЧПУ или нет. Однако качество обработки на станке с ЧПУ гораздо выше.
• Модернизация оборудования и оснащение его ЧПУ позволяет упростить управление. За пространственное ориентирование основных частей станка отвечает гидравлический либо электрический привод. Например, токарным станком карусельного типа с ЧПУ управляет компьютер, который обрабатывает информацию, поступающую от оператора.
• Важная особенность станков в том, что главным их движением является вращение, передающееся на планшайбу с обрабатываемой деталью.
• Большую часть поломок оборудования можно исправить своими руками. Профессиональный ремонт нужен нечасто и только отдельным моделям. Правильная эксплуатация и регулярное обслуживание карусельных станков позволяет работать на них, не допуская сложных аварий.

Еще один плюс оборудования – схема работы на токарном станке карусельного типа, использование которой значительно снижает вероятность травмирования. Таким образом, безопасность мастера при выполнении разных операций на станке становится значительно выше.

Устройство токарно-карусельного станка

Рабочий стол – одна из самых важных частей карусельного станка. На нем размещена планшайба для фиксации обрабатываемой детали. Поверхность стола, на которой проходит процесс обработки, имеет горизонтальную плоскость. Это значительно упрощает установку тяжелой и большой заготовки.

Существует две разновидности станков карусельного типа: одностоечные и двухстоечные. Первые снабжены планшайбой, имеющей диаметр не больше 1 600 мм. На них можно обрабатывать детали диаметром до 1 500 мм. Двухстоечные позволяют работать с более габаритными заготовками, поскольку планшайба на них может иметь диаметр не более 25 000 мм.

Рекомендуем статьи по металлообработке

• Марки сталей: классификация и расшифровка
• Марки алюминия и области их применения
• Дефекты металлический изделий: причины и методика поиска

На вертикально расположенной станине размещены две направляющие. По ним двигается поперечина с двумя суппортами – расточным и револьверным. Последние перемещаются по поперечине, вернее ее горизонтальным направляющим.

Револьверный суппорт перемещается вертикально и горизонтально. Он состоит из ползуна, который двигается по вертикали, и продольной каретки. Револьверная головка устанавливается на ползун. Именно револьверный суппорт с режущим инструментом позволяет выполнять такие манипуляции, как сверление, наружная обработка, подрезка торцов заготовки.

VT-metall предлагает услуги:

Расточный суппорт состоит из продольной каретки. На нее устанавливают поворотный механизм с ползуном, на котором смонтирован резцедержатель. Расточный суппорт с инструментами дает возможность резать внутренние канавки, проводить обработку конических деталей, растачивать отверстия.

Одностоечные токарные карусельные станки имеют боковой суппорт. Он включает в себя ползун, продольную каретку и резцедержатель. Основной его задачей является обработка заготовок снаружи.

Важно! Функциональность станков карусельного типа значительно увеличивается с возможностью устанавливать разные суппорты. В результате заготовку можно одновременно обрабатывать различными видами резцов.

Интерфейс пульта управления

Контроль параметров резания производится при помощи расположенного пульта управления на консоли, а также маховичками, предназначенными для ручного изменения месторасположения ползуна и вертикального суппорта.

На выносном пульте размещены (в последовательности снизу вверх и слева направо):

1. Сигнальная лампа, указывающая на наличие/отсутствие смазки в механической цепи привода главного движения; кнопка общего стопа машины; переключатель перемещения планшайбы в режиме «Толчок»; переключатель прямого и реверсного вращения планшайбы.
2. Кнопка пуска главного привода; кнопка остановки главного привода; кнопка пуска перемещения планшайбы; кнопка остановки перемещения планшайбы.
3. Тумблер переключения осветительных ламп; переключатель числа оборотов; ступенчатый переключатель скорости резания (дополнительные символы нанесены на соответствующие шильдики).
4. Тумблер включения/выключения тормоза правого суппорта; переключатель перемещения суппорта в рабочем и наладочном режимах.
5. Переключатели направления подач и перемещений правого суппорта.
6. Световой индикатор готовности правого суппорта к работе.
7. Переключатели направления подач и перемещений левого суппорта.
8. Индикаторы работы осветительных ламп и готовности левого суппорта к работе.
9. Переключатель скоростей левого суппорта.
10. Общий переключатель осветительных ламп.

На левой боковой поверхности пульта имеются кнопки, управляющие движением поперечины станка. Индикатор-указатель текущей нагрузки на привод установлен непосредственно над корпусом пульта.

Поворот пульта в нужное оператору положение производится при помощи двух ручек, закреплённых в корпусе.

Основные типы токарно-карусельных станков

Классифицируют токарно-карусельные станки по:

1. Назначению:

• универсальное оборудование;
• специализированное.

2. Числу точек опоры:

• одностоечное – для обработки деталей, диаметр которых не превышает 2 000 мм;
• двухстоечное – позволяет работать с заготовками с диаметром свыше 2 000 мм.

3. Числу суппортов:

• один;
• несколько.

4. Типу головки шпинделя:

• обычная для одного резца;
• револьверная.

5. Типу регулировки движений:

• ручное;
• числовое программное управление.

Помимо этого, карусельные станки различают по:

• мощности электрических двигателей с приводом;
• частоте, с которой вращаются планшайба и шпиндель;
• высоте детали, с которой может работать станок;
• точности обработки детали.

В настоящее время изготавливается много различных агрегатов карусельного типа, в том числе узкоспециализированных, по заказу покупателей. Примером могут служить станки, предназначенные для производства опорно-поворотных частей кранов для работы в портах (морских и речных). Диаметр обрабатываемой на них детали при необходимости составляет десятки метров.

Технические характеристики

Полностью технические характеристики описываются в руководстве по эксплуатации.

• Устанавливаемая заготовка может максимум иметь следующие параметры по массе, высоте и диаметру: 4000 килограмм, 1000 и 1250 миллиметров, соответственно.
• 11200 – диаметр самой платформы.
• 5-250 оборотов в минуту – угловая скорость для планшайбы.
• Величина подачи инструмента равна 0,03-12,5 оборотов в минуту. Всего у этого и предыдущего показателей до 18 ступеней.
• 5-1800 – скорость по установочным перемещениям.
• мощность главного движения составляет 30 кВт.
• 16,5 – показатель общей массы для установки.

Общий принцип работы станков токарно-карусельного типа

Скорость обработки заготовок на токарно-карусельных станках высокая за счет планшайбы, которую специальным способом закрепляют на рабочем столе. В результате ни шпиндель, ни заготовка не подвергаются большим консольным нагрузкам.

Карусельное оборудование, помимо основного и хода подачи, производит еще одно движение – траверсой (или поперечиной). Оно позволяет подвести режущий инструмент к детали, подготовленной для обработки.

Двухстоечные токарно-карусельные агрегаты дают возможность работать с заготовками диаметром 1 650–2 500 мм. Одностоечные рассчитаны на меньший диаметр деталей. Однако ЧПУ ставят именно на одностоечные станки. Это расширяет диапазон их использования, помогая создавать изделия сложной конфигурации с прямолинейными и криволинейными образующими.

Параметры выбора токарно-карусельного станка

Данный вид оборудования используют для работы с изделиями большой массы и крупными габаритами, поэтому при выборе следует обращать внимание на такие его характеристики, как размеры и вес заготовок. Кроме них, следует учитывать планируемые технологические операции, технические особенности станка и возможность приспособить его для выполнения иных операций.

На выбор станка влияют и конструктивные особенности планшайбы, в частности, ее конфигурация и количество кулачковых держателей. Последние фиксируют деталь перед обработкой и меняют ее расположение по отношению к обрабатывающему инструменту. Скорость, с которой вращается планшайба, влияет на размер и массу заготовки. С увеличением количества оборотов (скорость вращения) падает максимальная масса заготовки.

Помимо вышеперечисленных параметров, при выборе оборудования карусельного типа стоит обращать внимание на следующие его характеристики:

• Мощность станка. Выше нами рассматривалась возможность комплектования токарно-карусельных станков сразу несколькими электродвигателями. В стандартном виде схема предполагает использование основного двигателя (1 шт.) и дополнительных (несколько). Они дают возможность с большей точностью руководить узлами и агрегатами устройства. Также они могут осуществлять подачу СОЖ.
  Общая мощность, которая предусмотрена схемой питания, может быть более 10 кВт. Такая величина требуется для обработки массивных тяжелых деталей.
• Число скоростей. Установленный привод позволяет выставлять нужную скорость обработки заготовки, которая варьируется в большом диапазоне.
• Угол наклона суппорта. Конструкцией станка предусмотрен суппорт с изменяемым углом наклона. Данное требование обусловлено необходимостью изготовления изделий, имеющих разную геометрию.
• Скорость вращения планшайбы. Такая важная особенность токарно-карусельного станка, как вращательные движения планшайбы вокруг собственной оси, позволяет увеличить скорость обработки, а также значительно упростить весь процесс.
• Размер сечения шайбы.
• Диапазон перемещения поперечины двухстоечной модели станка, который позволяет обрабатывать крупногабаритные заготовки. Одностоечные модели не имеют поперечины.
• Максимальное расстояние вертикальной и горизонтальной плоскостей, на которое могут двигаться узлы станка.
• Сечение, а также высота деталей, которые возможно обработать на станке.
• Общее число инструментов, размещаемых в револьверном суппорте и предназначенных для последующей их замены. Здесь следует помнить, что револьверная головка устанавливается исключительно на станки с ЧПУ или на оборудование, имеющее любую другую систему автоматического управления.

Важным моментом в обработке деталей является правильность установки станков. Особенно это относится к токарно-карусельным агрегатам, имеющим крупные габариты и большую массу. Перед монтажом оборудования проводится тщательная подготовка площадки, которая должна выдерживать не только вес самого устройства, но и обрабатываемой детали.

Обслуживать токарно-карусельные станки следует строго по инструкции. Следует также учесть, что на устройстве нельзя ставить обрабатывать заготовки, вес которых превышает максимально разрешенный.

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.

https://stanki-katalog.ru

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.

Некоторые устройства данных моделей модифицировались производителем, в ходе чего устанавливались самоцентрирующиеся планшайбы. Благодаря чему технологические возможности таких устройств были значительно выше.

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).