Назначение, виды и конструкция токарно-карусельных станков

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).

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.

Republished by Blog Post Promoter

5 Обзор импортных станков

В настоящее время популярными агрегатами (благодаря соотношению их цены и технических возможностей) являются китайские станки серии С:

• 5240, 5231, 5250, 5263Q: двухстоечное оборудование, аналогичное по большинству своих параметров станкам завода имени Седина, которые мы рассматривали выше. Выпускаются они предприятием Dalian Guofeng Machine, гарантируют достаточно точную обработку металлических изделий. На них выполняют все виды токарных операций, черновую обработку изделий сложной и простой формы.
• 5131, 5125, 5110, 5123, 5116: станки мощностью от 22 до 45 кВт с одной стойкой и устройствами цифровой индикации (по сути – с ЧПУ). Характеризуются высоким уровнем надежности и легкостью в применении, а также наличием производительных сервомоторов, смонтированных на приводы Х и Z-осей.

Более качественными, но при этом и более дорогими являются токарно-карусельные установки, поставляемые в Россию компанией ENCE GmbH. Предприятие предлагает агрегаты различных серий:

• LEN 3000-5000: станки, позволяющие обрабатывать заготовки диаметром от 315 до 500 сантиметров. Поставляются без программного управления, но с возможностью простой установки системы ЧПУ (их конструкция такова, что сделать это можно в сжатые сроки). Оснащаются мотором переменного тока (число скоростей – 16), который приводит в движение главный привод станка, функционирующий на двух скоростях. Вертикальные направляющие оборудования сделаны скользящими, горизонтальные имеют функцию разгрузочных гидростатичных элементов.
• LEN 1250-2000: станки для обработки изделий сечением 125–200 сантиметров с роликовыми направляющими, располагающими упорными высокоточными подшипниками (шариковыми). На агрегатах установлены гидравлически сбалансированные суппорты – четырехпозиционный боковой и вертикальный, электрическое оборудование фирмы Siemens.
• SEN 1000-1800: станки с комплексами ЧПУ FANUC и SIEMENS, сервомотором, оснащенным немецкой коробкой передач ZF, рабочим столом с конструкцией термически-симметрического типа. Агрегаты серии SEN изготавливаются трех категорий – тяжелое, стандартное и высокоточное оборудование. Все станки отличаются хорошими показателями высокоскоростного режима обработки и малым шумом при работе.

Также на российском рынке реализуется токарно-карусельное оборудование с ЧПУ типов VWEN и SENQ от европейских производителей. С их помощью обрабатывают заготовки из цветных металлов, сплавов железа и даже отдельных соединений керамики, фарфора с металлическими материалами диаметром до 10 метров (в зависимости от конкретной модели станка).

Основные технические характеристики

Рассмотрим основные характеристики станков карусельного типа.

Мощность

Стандартный станок имеет один основной электрический двигатель и несколько дополнительных. Они предназначены для точного управления различными элементами. Для обработки больших заготовок используются мощные двигатели. Их суммарная мощность может составлять более 10 кВт.

Частота вращения

Поскольку планшайба имеет особый монтаж, установки карусельного типа имеют высокую скорость работы. Благодаря особенностям устройства, достигается не только большая скорость вращения, но и высокая точность обработки.

Максимальная высота заготовки

Высота обрабатываемой заготовки, так же, как и диаметр, является одной из основных характеристик. Высота деталей может варьироваться в зависимости от модели станка от 800 мм до 5000 мм.

Точность обработки

Точность обработки деталей зависит от точности настройки основных рабочих элементов станка. Наилучшие результаты показывают устройства с ЧПУ. У них точность может достигать 0,08 -0,10 мм. Станки повышенной точности с контурными системами может быть достигнута точность 0,04-0,06 мм, но постоянно такой результат поддерживать невозможно.

Важно!
Для получения высоких результатов точности обработки решающее значение имеет выбор траектории резца.

Как устроены токарно-карусельные станки?

Конструкция опирается на пустотелую стойку, отлитую из чугуна, в вертикальном положении. Все остальные компоненты соединяются с этой частью.

Устройства основных узлов

В рабочем столе не так много составных компонентов:

1. Планшайба.
2. Предыдущая деталь устанавливается в комплекте со шпинделем.
3. Обязательное дополнение – опоры в корпусе из чугуна, с подшипниками.
4. Приводное устройство.

Конструкция снабжается подшипниками с формой цилиндра, роликового типа. Они монтируются, чтобы центрировать платформу, контролировать радиальные усилия во время резания. В опорах индивидуально выбирают параметры радиального зазора. Для этого при помощи регулировочных гаек подтягивают внутренние кольца, у которых есть коническая поверхность.

Силы трения и вес заготовок создают дополнительную нагрузку, передающуюся кольцевой направляющей, отвечающей за скольжение. У этой детали имеется централизованная смазка. Цилиндрическая косозубая передача сообщает силу вращения планшайбе. Сама сила направляется со стороны ведущего вала. Последний привязывается к главному приводу, отвечающему за движение.

Коробка регулирования скорости

В народе такой узел ещё получил название «карусельного поросёнка». Выполняет функцию, связанную с передачей крутящего момента, начиная с приводного электродвигателя, и заканчивая шпинделем на рабочем столе.

Всего в механизме имеется до 6 валов. Они используют специальные зубчатые передачи, чтобы поток мощности перемещался от одного компонента к другому. Компоненты сохраняют постоянное зацепление друг с другом. Но шестерни свободно сидят на валах, жёсткое сцепление отсутствует. Вращение приобретает определённую частоту благодаря коммутации муфт в электромагнитной схеме. Всего в коробке имеется 10 функций, которые можно настроить. Всё происходит дистанционно.

Для заготовок и планшайб характерны значительные инерционные массы, которые повышают пусковой ток к моменту, когда запускается двигатель. Платформа разгоняется ступенчато, чтобы подобные риски уменьшались. Включение может проводиться за 2,3 или 4 этапа, всё зависит от заданных оборотов.

Для муфт допустимо переключение прямо во время работы. Потому при точении поверхностей скорость остаётся постоянной.

Платформа обладает ограниченной угловой скоростью в зависимости от параметров заготовки, которая в настоящее время подвергается обработке. Например, допустимо ставить не более 80 оборотов при массах от 3,2 тонн.

Вертикальный суппортный узел

Деталь снабжается револьверной головкой с 5 позициями. Она нужна для инструмента, движется в двух плоскостях:

• По вертикали.
• По горизонтали.

Первый вариант схемы обеспечивается направляющими, поддерживающими суппорт. Второй предполагает опору на траверсы, поперечины. Характерно движение самой детали по вертикали, вдоль стойки. Коробка передач монтируется на траверсе, она используется в качестве привода перемещений.

У вертикального перемещения свои особенности:

1. Само движение происходит за счёт самостоятельного привода, имеющего собственный мотор.
2. Червячный механизм позволяет сменить позиции при необходимости. Он идёт от отдельного электрического привода.
3. Суппорт легко наклоняется до 45 градусов, в обе стороны.
4. Благодаря такому устройству обработка конических деталей не представляет сложностей.

Боковой суппорт

Обладает следующими особенностями:

• Наличие 4-позиционного резцедержателя.
• Дублирование ортогональных движений вертикального суппортного устройства.

Сила движения передаётся за счёт коробки передач, закреплённой на торцевой части механизма. Зачем вообще требуется дублировать движения второго узла? Точность обработки возрастает при использовании подобных решений. Инструментальная система работает с уменьшенными упругими деформациями. У реализации есть несколько вариантов схем, выбирается индивидуально для каждой из ситуации. Центральные отверстия обрабатываются при помощи узла по вертикали.

Конструкция и основные узлы

Карусельный токарный станок имеет устройство, которое не схоже с устройством металлообрабатывающего оборудования других групп. Особенности заключаются в нижеприведенных моментах:

Основные узлы токарно-карусельного станка представлены рабочим столом и приводом.
Рассматривая токарно-карусельный станок, отметим установку планшайбы на столе. Именно она определяет особенности работы токарно-карусельного станка. Планшайба служит для закрепления заготовок, она может иметь различное сечение и диаметральный размер.
Модели токарно-карусельных станков зачастую имеют горизонтальное расположение стола. За счет этого существенно упрощается установка заготовок с большим весом.
Следует учитывать тот момент, что расточные станки токарно-карусельные или другого типа могут иметь как одну, так и две стойки. Двухстоечный токарно-карусельный станок получил большое распространение в случае обработки заготовок большого веса и размеров. Это связано с тем, что две стойки позволяют повысить жесткость конструкции для обеспечения наилучших условий обработки.
Как ранее было отмечено, нарезка резьбы карусельными станками возможна только при установке дополнительной оснастки. Провести модернизацию токарно-карусельного станка может оператор при условии наличия специальной оснастки.
Одностоечные варианты исполнения чаще всего имеют ЧПУ. В данном случае режимы резания для токарно-карусельных станков вводятся оператором. Диаметральный показатель в этом случае не превышает значения 150 сантиметров.
Варианты моделей с двумя стойками могут применяться для обработки заготовок с диаметром более 165 сантиметров. Модели токарно-карусельных станков с двумя стойками также имеют элемент, называемый порталом. Его размещают между двумя стойками.
Вариант с одной стойкой позволяет проводить обработку конических поверхностей. Назначение токарно-карусельных станков предусматривает наличие расточного суппорта, который имеет продольную каретку и поворотный узел, ползун и держатель для выбранного режущего инструмента.
Многие токарно-карусельные станки имеют кинематическую схему, которая предусматривает передачу усилия на револьверного суппорта. Подобный токарно-карусельный станок имеет электрическую схему, которая предусматривает установку нескольких электрических двигателей, каждый отвечает за передвижение определенного органа, к примеру, револьверного суппорта

Рассматривая паспорт некоторых токарно-карусельных станков уделяют внимание возможность установки нескольких режущих инструментов. Технические характеристики револьверной головки токарно-карусельных станков предусматривают установку специальных державок

Одностоечный карусельный станок имеет назначение, связанное с бесперебойной работой благодаря установке только одного суппорта и револьверной головкой. Одностоечный и двухстоечный токарно-карусельный станок могут иметь траверсу, по которой суппорт передвигается в ручном или автоматическом режиме.
Многие одностоечные модели имеют дополнительный суппорт, расположенный на боковой стороне стойки. Дополнительный суппорт имеет универсальный держатель, в котором также проводится крепление инструмента. Токарный станок карусельного типа с дополнительным суппортом также применяется для того, чтобы обработать деталь за самое короткий срок. Перемещается устройство в горизонтальной и вертикальной плоскости при автоматическом или ручном управлении. Применение подобного оборудования позволяет существенно ускорить обработку, так как резание проводится инструментом, устанавливаемым в револьверной головке и боковом суппорте. Подобное устройство высоко эффективно при больших габаритах заготовок.

Планшайба токарно-карусельного станка

Режимы резания могут устанавливаться через блок управления, который размещается на стойке. Станки токарно-карусельные с ЧПУ имеют блок управления, который позволяет вводить программу или контролировать положение всех узлов.

Оборудование для токарной обработки

Для работ по металлу и полимерам важно располагать всеми основными разновидностями токарных станков:

• Токарно-винторезное оборудование, управляемое вручную, позволяет быстро и дешево изготавливать детали с простой геометрией.
• Станки с ЧПУ предназначены для производства деталей с повышенными требованиями к точности изготовления.
• Полноценные токарно-фрезерные центры необходимы для производства деталей сложной формы. Позволяют одновременно выполнять несколько операций, что многократно ускоряет технологический процесс без ущерба для качества.

Техника в нашем цеху рассчитана на выполнение обработки наиболее высокой точности (класс А).

• Токарный обрабатывающий центр Leadwell F-1Макс. диаметр заготовки 446 мм. Макс. диаметр точения 258 мм. Макс. длина точения 420 мм. Точность позиционирования по осям X/Z: ± 0,005 мм. Повторяемость позиционирования по осям X/Z: ± 0,003 мм.
• Токарный обрабатывающий центр Leadwell F-5 (4 станка)
• Токарный обрабатывающий центр Leadwell T-6Макс. диаметр заготовки 450 мм. Макс. диаметр точения 210 мм. Макс. длина точения 420 мм. Точность позиционирования по осям X/Z: ± 0,005 мм. Повторяемость позиционирования по осям X/Z: ± 0,003 мм.
• Двухшпиндельный горизонтальный токарный Диаметр обработки над станиной, 590 мм Макс. обтачиваемый диаметр, 395 мм Макс. диаметр обработки в главном шпинделе, 300 мм Макс. диаметр обработки в противошпинделе, 150 мм Макс. длина обработки, 240 мм Точность позиционирования по осям X/Z: ± 0,005 мм. Повторяемость позиционирования по осям X/Z: ± 0,002 мм.
• Высокоточный горизонтальный токарный центр с ЧПУ с приводным инструментом SMEC SL2000M
• Токарно винторезный станок 1В625М с УЦИМакс. диаметр обрабатываемой заготовки: — над станиной 500 мм; — над суппортом 290 мм; — над выемкой в станине 690 мм. Макс. длина обрабатываемой заготовки: — над суппортом 1000 мм; — над выемкой в станине 175 мм.

Из какого металла мы изготавливаем детали?

Токарная обработка справляется с любыми типами материалов. Обрабатываем вязкие, тугоплавкие, особо прочные, искусственные, хрупкие заготовки.

• Сталь.
• Капролон.
• Бронза.
• Латунь.
• Пластик.
• Медь.
• Титан.
• Алюминий.
• Нержавейка.

Заказывая у нас токарную обработку металла или полимеров, предприятия экономят время, нервы и деньги. Многолетний опыт работы, профессионализм сотрудников, технологические возможности позволяют предложить более выгодные цены и оперативные сроки исполнения заказов.

Назначение и компоновка

Согласно отечественному классификатору обозначение 1512 расшифровывается следующим образом:

1 — группа оборудования (токарная);

5 — тип (карусельный);

12 — размерная характеристика (предельный диаметр обработки — 1250 мм).

Почему установка называется карусельной? Смысл термина заключается в том, что планшайба с зажимными элементами при вращении ее вокруг вертикальной оси напоминает известный аттракцион. Конкурентом карусельному станку выступает лоботокарный, имеющий традиционное горизонтальное расположение шпинделя. Оба предназначены для точения коротких деталей, однако рассматриваемая машина обладает рядом преимуществ:

• возможность более протяженной обработки (соотношение высоты к диаметру до 1);
• разгрузка шпинделя от изгибающих усилий;
• удобство загрузки заготовок;
• значительно лучшее их закрепление.

К недостаткам следует отнести затрудненное удаление стружки и неудобство диаметральных измерений.

Технологические возможности

Назначение машин карусельного типа состоит в обработке сравнительно плоских деталей круглой конфигурации (диски, фланцы, крышки, маховики, колеса, шестерни и так далее). С использованием стандартного инструмента (резцы различных видов, резцовые головки, сверла, зенкеры, развертки) производят основные технологические операции:

• наружное точение цилиндрических и конических деталей;
• протачивание торцев и уступов;
• прорезание круговых канавок;
• растачивание сквозных и ступенчатых отверстий;
• обработка отверстий стержневым инструментом.

Используя специальные приспособления, становится возможным расширить круг выполняемых операций:

• обработка сферических и других нелинейных поверхностей;
• глубокое сверление;
• резьбонарезание;
• шлифование и суперфиниширование;
• прикатывание роликами и притирку.

Заготовку на планшайбе закрепляют с использованием переставных прихватов, кулачков, а детали небольшого диаметра — в дополнительном самоцентрирующемся патроне.

Основные цифры

В таблице 1 приведены наиболее важные сведения, характеризующие станочную систему. Полную информацию содержит руководство по эксплуатации оборудования (паспорт) издания Краснодарского станкостроительного завода.

Таблица 1. Технические данные модели 1512

Тех. характеристики	Значение
Наибольшие параметры устанавливаемой заготовки	Диаметр, мм	1250
Высота, мм	1000
Масса, кг	4000
Диаметр платформы, мм	1120
Угловая скорость планшайбы, об/мин (18 скоростей)	5 — 250
Величина подачи инструмента, мм/об (18 ступеней)	0,03 — 12,5
Скорости установочных перемещений, мм/мин (18 значений)	5 — 1800
Наибольший угол наклона револьверного суппорта	±45°
Мощность главного движения, кВт	30
Масса установки, т	16,5