Токарно-карусельные станки

Токарно-карусельные станки могут стать очень хорошим оснащением для многих производств. Но нужно точно выяснить, каково их назначение и основные узлы, то, чем оснащена коробка скоростей. А также придется изучать другие особенности устройства, кулачки станков с ЧПУ, ознакомиться с критериями отбора.

Точно сказать, каков общий вид токарно-карусельных станков — весьма трудно. Они представлены очень большим числом модификаций. И каждая версия оптимизирована для исполнения совершенно определенного круга манипуляций, что предсказуемо отражается на ее облике и техническом исполнении. Постепенно распространяются универсальные модели токарно-карусельных станков. Но все же между ними существуют весьма серьезные различия.

Основными узлами в схеме устройства выступают:

• стойки;
• передаточное звено, обеспечивающее связь основных частей с приводом;
• КПП;
• консольный узел, благодаря которому движется шпиндель;
• суппорты (расположенные слева и справа);
• технический кожух;
• ложемент для планшайбы;
• пара коробок подачи;
• система операторского управления;
• блок контроля мощности;
• электрощиток.

С помощью токарно-карусельных станков можно выполнить разнообразные манипуляции:

• проточить канавку;
• придать необходимую форму поверхностям цилиндрических или конусных деталей;
• подготовить отверстия с требуемыми параметрами;
• обточить плоские участки;
• развернуть металлическую заготовку;
• оформить резьбу;
• сделать фасонную поверхность.

Они могут быть рассчитаны даже на модели с крупными размерами планшайб. С их помощью заготовка крепится отлично, даже если она тяжеловесна и имеет крупный размер. Чаще всего в типовой набор входит 4 или 8 кулачков. Токарно-карусельные станки все в большей степени управляются программно (то есть используется числовое программное управление).

Такой подход минимизирует опасность, связанную с человеческим фактором. Благодаря ему точность обработки существенно вырастает. Мало того, подобное оснащение позволяет работать на скоростях, которые совершенно недоступны даже для самых опытных токарей-карусельщиков, работающих на простом оборудовании. Ручные версии используются для производств, ограниченных исполнением простых токарных манипуляций или для черновой обработки конструкций. Обрабатываемые изделия в основном фиксируются в держателях планшайбы.

Далее запускают вращение на малых скоростях. Этот прогон позволяет убедиться, что заготовка центрована правильно. Затем подводят головку шпинделя. Ее передвигают по траверсе. В последнюю очередь запускают подачу жидкости, которая смазывает станок и отводит избыточное тепло.

От того, в какой степени коробка скоростей оснащена, какие компоненты в ней присутствуют, как они настроены, зависит регулирование оборотов и режимов обработки. Все это проектируется с учетом выбранной кинематической схемы.

Встречаются токарно-карусельные станки с одной или двумя стойками. Двухстоечный вариант способен работать с более крупными заготовками и при этом весьма эффективно. Станины двухстоечного аппарата содержат поперечину с расточным и револьверным суппортами.

Для передвижения этих суппортов предусматриваются обычно направляющие, расположенные горизонтально. Расточный блок имеет продольную каретку с механизмом поворота. Частью механизма как раз и оказывается ползун, на который ставят держатель резца. Правильное применение расточного суппорта и добавляемых к нему приспособлений позволяет:

• работать с коническими поверхностями;

• растачивать отверстия;

• прорезать внутренние канавки.

Независимо от конкретных нюансов, такие станки рассчитаны на манипуляции с деталями, у которых сечение заметно превосходит длину. Чаще всего речь идет о сечениях более 50 см. Нетрудно понять, что подобная техника востребована в специализированных отраслях машиностроения, где требуется выпускать крупные изделия.

Если режущий элемент токарно-карусельного станка работает с торцом, то на нем будут формироваться кольцеобразные пазы. Если двигать сам инструмент в горизонтальной плоскости, то можно выточить уже не кольцевые, а спиралевидные канавки. Варьируя режимы работы и тонкие настройки, удается довольно сильно изменить шаг этих канавок. Пазы вырабатываются на произвольную глубину — она будет зависеть только от того, насколько интенсивно заглубляют рабочий блок. Существуют инструменты, позволяющие формировать канавки еще и на боковинах — и неважно, расположены ли эти боковины внутри или снаружи.

Универсальные модели оптимизированы для выполнения широкого спектра операций. Разумеется, они проигрывают в совершенстве производства отдельных манипуляций. Специализированные устройства узконаправленные, зато конкретные виды работ выполняют безупречно. Универсальный токарно-карусельный станок чаще всего имеет единственную стойку. Размеры таких устройств имеют свою линейку размеров, и подбор этих габаритов определяется сечением заготовки.

Узкоспециальные токарно-карусельные станки проектируются обычно на базе универсальных образцов.

Специализация может достигаться:

• увеличением либо сокращением высоты, на которую ведется обработка;
• изменением числа суппортов;
• корректировками конструкции суппортов;
• введением вспомогательных приводных головок;
• добавлением в конструкцию узлов, позволяющих выполнять сложные действия.

Станки с одной стойкой преимущественно оснащаются системой числового управления. Они позволяют обрабатывать конструкции сечением не выше 150 см. Дополнительная область применения — манипуляции с коническими поверхностями. Каждый станок, имеющий одну стойку, содержит боковой суппорт с универсальным держателем.

Двухстоечный вид аппарата отличается повышенной жесткостью и надежностью, поэтому его используют для работ с особенно крупными увесистыми заготовками. Передвижение поперечины и суппортов достигается при помощи особого узла – «портала».

Их может быть один или несколько. Односуппортные модели отличаются сравнительно узкой областью применения.

Обычное исполнение рассчитывается на единственный резец. Более современный тип — револьверная головка. С нею можно использовать сразу несколько режущих частей. Движение ориентируют как по горизонтали, так и по вертикали по своему выбору. Резаки ставятся в головку поочередно, и один за другим принимаются за дело.

В обычных мастерских и на дому для обработки металла часто используют ручную технику. Несмотря на простоту и легкость, такие аппараты имеют и минус — действовать придется крайне внимательно. Справиться подобная техника может только с простыми задачами, и даже при их выполнении человеческий фактор играет огромную роль. Потому даже в бытовом сегменте станки с ЧПУ оказываются все более убедительными лидерами, несмотря на свою повышенную цену.

Стоит обратить внимание и на параметры оборудования. Типовые станки, которые во множестве поставляет промышленность, кроме главного электромотора, имеют несколько вспомогательных приводов. Такие специальные узлы позволяют точнее управлять отдельными частями производственного станка. Чем крупнее детали, тем мощнее должны быть и силовые установки. В промышленности не редкость модели токарного оборудования, потребляющие 10 кВт электричества и более.

Повышенный темп работы карусельной техники во многом обеспечивается спецификой монтажа планшайб. Его рассчитывают обязательно еще и на повышенную точность манипуляций. Потому удается выполнять работы, которые требуют строго ограниченных допусков. Стоит обращать внимание на наибольшую высоту и сечение заготовок. Высота конструкций может меняться — в разных случаях она составляет 80-500 см.

Точность, с которой будут обрабатываться детали, определяется качеством настройки ключевых блоков. Как уже говорилось, при использовании ЧПУ этот показатель максимален. Некоторые контурные особо точные станки могут продемонстрировать даже еще более низкую погрешность.

Рынок токарно-карусельных станков содержит большое число разных моделей. Хорошее предложение делает фирма Dalian Guofeng Machine Tools. Ее аппараты моделей 5231, 5240, 5250 могут соперничать уверенно с лучшими отечественными разработками. Они отличаются повышенной точностью и вполне практичны. Можно будет успешно обработать даже болванки со сложной геометрической формой.

Все только что описанные модели имеют две стойки. Но есть в ассортименте китайской компании и одностоечные версии. Их мощность составляет не менее 22000 и не более 45000 Вт. Модификации от 5110 до 5131 имеют числовое управление. Такое оборудование вполне эффективно, дополняется специальными сервоприводами.

За продукцию швейцарской фирмы ENCE GmbH придется заплатить больше. Однако и качественные показатели у нее выше. Этот производитель способен предложить сразу несколько линеек. Так, LEN 3000-5000 — это станки без ЧПУ по умолчанию, но при надобности такой блок управления может быть добавлен. Основной силовой модуль имеет пару ступеней. Его электромотор способен выдавать 16 разных скоростей вращения.

Если нужно работать с болванками величиной от 125 до 200 см, следует отдавать предпочтение серии LEN 1250-2000. Эти аппараты имеют направляющие на роликах. Сами ролики содержат подшипники качения, изготовленные с очень высокой точностью. Снижение погрешности достигается еще и при помощи сбалансированных держателей резцов. Чтобы повысить надежность и стабильность техники, ее комплектуют электрической частью от Siemens.

Среди отечественных фирм стоит упомянуть Краснодарский завод тяжелого станкостроения. Он поставляет сразу несколько моделей токарно-карусельных станков. Для перемещения суппорта в них предусмотрены направляющие из закаленной стали. В двухстоечном исполнении используется пара револьверных суппортов, либо сочетание револьверного и расточного узлов. Часть моделей позволяет использовать охлаждение жидкостью с высоким давлением.

Внимания заслуживает и версия 1А516МФ3 от предприятия «Станконова». Ее стойка присоединяется к столу при помощи болтов (посредником выступает проставка). Чугунная поперечина получается путем отливки. Устройство может работать с заготовками массой до 10000 кг.

Альтернативой является продукция фирмы «ТБС». А конкретнее — одностоечные версии 1512/1516Ф11 и 1512/1516Ф3. В них использованы подачи с раздельными приводами. По умолчанию используются револьверные суппорты; по желанию заказчиков предусматривается оснащение особыми зажимами, упрощающими обработку колес. Высокая надежность поддерживается благодаря централизации смазки.

Токарно-карусельные станки могут иметь планшайбы большого диаметра. Он определяет, насколько велик окажется размер оборудования и величина заготовок. В свою очередь, темп проворачивания планшайб определяет, насколько производительна будет система. Модели с одной стойкой нужны для выпуска конических деталей. Двухстоечные версии более популярны при работе с заготовками сечением от 160 см.

Важную роль в ряде случаев играет выбор методов металлообработки. А реализуемость их на конкретном станке зависит от того, насколько далеко движутся рабочие узлы по вертикали и по горизонтали. Варьируя угол наклона суппорта, можно влиять на геометрию изготавливаемой продукции. Она тем изощреннее и разнообразнее, чем больший угол отклонения предусмотрят конструкторы. Есть и другие параметры, которые также важно учитывать.

Так, помимо наибольшей и наименьшей скоростей движения планшайбы стоит обратить внимание на количество градаций. Чем больше оно, тем точнее можно настраивать рабочий режим. Но оборотной стороной такого преимущества является усложнение кинематики. Рассчитать ее тяжелее, а вероятность какого-то сбоя при работе возрастает. Полезно обратить внимание на вместимость инструментального магазина.

Если она достаточно велика, процесс обработки металла упрощается. В идеале можно сосредоточить всю цепочку производства на одном или нескольких однотипных станках. При выборе устройства с ЧПУ следует думать про точность действия исполнительных узлов. Критически важным моментом становится точность, с которой фиксируется повернутая планшайба; любое рысканье ее от заданного угла недопустимо. За оперативность смены инструмента выделяют станки с револьверными головками.