Токарно-карусельний верстат, який прийшов на зміну пристроям лобового типу і практично повністю витіснив їх з ринку, розроблений для обробки заготовок, що відрізняються значним діаметром і масою, але мають невелику довжину.
Двустоечний прокатні верстат 1525Ф2
Застосування і переваги верстатів токарно-карусельний групи
Використовуючи токарно-карусельні верстати, займаються обробкою габаритних махових коліс, шестерень і інших схожих деталей. Технічні можливості таких пристроїв дозволяють здійснювати наступні технологічні операції:
- точіння та розточування заготовок, що мають циліндричну і конічну конфігурацію;
- підрізання торців і їх обробку;
- обробку поверхонь похилого типу;
- формування на поверхні деталі канавок кільцевого типу;
- свердління;
- розгортання;
- зенкерование.
Токарно-карусельні верстати оснащуються також спеціальними пристосуваннями, що поставляються окремо, що дозволяє виконувати на цьому обладнанні ще й такі операції: фрезерування, довбання, нарізування різьблення різного типу, обробку фасонних поверхонь з використанням електрокопіровального пристрої, шліфування, обробку заготовок із застосуванням упорів. Характеристики токарно-карусельних верстатів уможливлюють обробку вироблених з чорних і кольорових металів заготовок з діаметром до 25 м.
Одностоєчний верстат 1516
Головний рух в верстатах даної групи здійснює робочий стіл (планшайба), на якому зафіксована деталь. Рух подачі, як і у всіх токарних верстатах, в токарно-карусельних обладнанні здійснює супорт.
Карусельний верстат завдяки особливостям конструкції відрізняється високою безпекою, надійністю, простотою в обслуговуванні і експлуатації. Серед найбільш значущих переваг такого обладнання коштує виділити наступні:
- точність і високу якість обробки, яка передбачає мінімальний відсоток браку;
- зручність управління обладнанням, що особливо характерно для моделей верстатів, оснащених системою ЧПУ;
- високу швидкість виконання всіх технологічних операцій.
Як влаштовані токарно-карусельні верстати
Найбільш значущим елементом конструкції верстатів токарно-карусельний групи є їх робочий стіл, на якому розміщена планшайба. Саме тут фіксується заготовка, яка потребує обробки. Робоча поверхня стола розташовується в горизонтальній площині, що спрощує процес установки на нього заготовок зі значними габаритами і вагою.
Залежно від моделі та особливостей конструкції серед верстатів токарно-карусельний групи виділяють одно- та двостійкові. На перших встановлюється планшайба діаметром до 1600 мм. Такі агрегати застосовуються для роботи з заготовками, які мають діаметр до 1500 мм. Більш вражаючими характеристиками володіють двостоякові агрегати, на яких може встановлюватися планшайба діаметром до 25000 мм, що дає можливість обробляти дуже габаритні заготовки.
На станині двостійкового агрегату, розташованої у вертикальній площині, є дві напрямні, по яких переміщається поперечина зі змонтованими на ній двома супортами - револьверним і розточувальним. Супорти верстата, в свою чергу, переміщаються по горизонтальних напрямних поперечки.
Основні вузли токарно-карусельного обладнання на прикладі верстата 1512
У револьверний супорт, який може здійснювати рух в вертикальному і горизонтальному напрямках, входять поздовжня каретка і повзун, що переміщається по вертикальній осі. Саме на повзунові монтується револьверна головка зі спеціальними отворами для установки ріжучого інструменту. За допомогою револьверного супорта і закріпленого в ній ріжучого інструменту виконуються такі технологічні операції, як обробка зовнішніх поверхонь, свердління отворів, підрізання торців деталі.
Конструкція розточувального супорта включає подовжню каретку, на якій монтується поворотний механізм. В останньому є повзун з встановленим на ньому резцедержателем. За допомогою розточувального супорта і інструментів, закріплених в ньому, виконуються обробка конічних поверхонь, розточування отворів і прорізання внутрішніх канавок.
На одностоякових верстатах токарно-карусельний групи встановлюється бічний супорт, що складається з поздовжньої каретки, повзуна і резцедержателя. Призначення такого супорта полягає в тому, щоб забезпечити обробку зовнішніх поверхонь.
Планшайба карусельного верстата
Використання одночасно двох ріжучих інструментів в процесі обробки особливо актуально в сфері важкого машинобудування - при виробництві гідравлічних турбін, генераторів і інших деталей, що відрізняються великими габаритами і вагою.
Основні особливості обладнання
Вибираючи верстат токарно-карусельний групи, слід враховувати наступні його характеристики:
- потужність верстата;
- кількість швидкостей і діапазон частоти обертання планшайби;
- кут повороту повзуна вертикального супорта;
- величина максимального переміщення супортів обладнання в горизонтальному і вертикальному напрямках;
- максимальні розміри піддається обробці деталі (висота, діаметр);
- максимальна величина переміщення поперечки (для двостоякових верстатів);
- розміри планшайби.
Обробка на верстатах токарно-карусельний групи здійснюється на високих швидкостях. Це допустимо тому, що заготовка і шпиндель не відчувають значних консольних навантажень, так як планшайба закріплена на робочому столі особливим чином.
Крім основного руху і руху подачі, на верстатах даної групи використовується скоєне поперечиною (її також називають траверсой) додатковий рух. З його допомогою ріжучий інструмент підводиться до поверхні оброблюваної заготовки.
Як вже говорилося вище, деталі великого діаметру (16,5-25 м) обробляють на двостоякових верстатах токарно-карусельного типу, а одностоєчні агрегати використовують для заготовок з меншими габаритами. Системи ЧПУ встановлюють на одностоєчні креслень пристрої, що дозволяє використовувати таке обладнання для обробки деталей зі складною конфігурацією, що характеризуються наявністю як прямолінійних, так і криволінійних утворюють.
Прокатні верстат з ЧПУ
Що характерно, на токарно-карусельних верстатах, оснащених ЧПУ, не встановлюється бічний супорт: всі технологічні операції на них виконуються за рахунок використання револьверного супорта, роботою якого, як і приводом основного руху, управляє спеціальна програма. Введена в блок управління верстата, вона відповідає за виконання таких технологічних операцій, як:
- вибір і установка необхідної частоти обертання планшайби обладнання;
- поворот револьверної головки в положення, необхідне для виконання обробки, і її фіксація в такому положенні;
- управління здійснюються подачами і положенням, яке займають робочі пристосування;
- установка ріжучого інструменту в нульовому положенні;
- управління пересуваннями, які здійснюють робочі інструменти.
Моделі вітчизняного токарно-карусельного обладнання
Технічні характеристики верстатів обох згаданих вище моделей забезпечують виконання практично будь-яких токарних операцій, але використовують ці пристрої переважно для обточування і розточування:
- поверхонь циліндричної форми;
- плоских торців заготовок;
- конічних поверхонь.
Можна зустріти деякі модифікації даних верстатів, на яких виробник встановлював планшайби трикулачні типу. Природно, технологічні можливості обладнання з такими планшайбами значно ширше, ніж у звичайних моделей.
Випускалися на заводі імені Г.М. Сивина і двостоякові верстати токарно-карусельний групи. Тут яскравим зразком є модель 1525. Серед примітних характеристик верстата даної моделі варто відзначити наступні: можливість змінювати напрямок обертання планшайби (реверс); наявність в конструкції двох верхніх супортів поворотного типу. Привід головного руху верстата моделі 1525 оснащувався двоступінчастим редуктором і електродвигуном, частоту обертання валу якого можна регулювати. За вибір інтервалу швидкості обертання планшайби в конструкції верстата відповідають дві електромагнітні муфти, а частота обертання валу головного електродвигуна безступінчатий регулюється за допомогою спеціальної електричної схеми.
Всі перераховані вище моделі верстатів проводилися і з ЧПУ, тоді їх маркування виглядала наступним чином: 1512Ф2, 1516Ф2, 1525Ф2. У якості керуючої системи на цих пристроях встановлювалися вітчизняні програмні комплекси (П32-3М, Н55-2) або електронне обладнання компаній Bosch (Німеччина) і Alcatel (Франція).
Популярні зарубіжні верстати токарно-карусельний групи
На вітчизняному ринку представлений великий вибір токарно-карусельного обладнання від закордонних виробників. Про найбільш популярних моделях і торгових марках варто сказати окремо.
Гарне співвідношення ціни і якості демонструють верстати від китайської компанії Dalian Guofeng Machine Tools, в маркуванні яких присутня буква «С».
5231, 5240, 5250, 52630
Dalian Guofeng Machine Tools C5250 - верстат від китайського виробника
5110, 5116, 5123, 5125, 5131
Це одностоєчні моделі токарно-карусельного обладнання, потужність якого варіюється від 22 до 45 кВт. На агрегатах даних моделей встановлена спрощена система ЧПУ - цифрова індикація, за допомогою якої управління роботою токарно-карусельного верстата стає більш зручним, простим і ефективним. Дані верстати, приводи переміщення по осях X і Z яких оснащені додатковими сервомоторами, також відрізняються високою надійністю і точністю виконання обробки.
Якщо розглядати більш якісне (а значить, і дороге) токарно-карусельне обладнання від закордонних виробників, представлене і популярне на вітчизняному ринку, то варто відзначити продукцію швейцарської компанії ENCE GmbH. Даний виробник пропонує обладнання декількох серій.
Верстат Dalian Guofeng Machine Tools C5116
На обладнанні даних моделей обробляють заготовки, діаметр яких знаходиться в інтервалі 315-500 см. На верстатах цієї серії не встановлюється система ЧПУ, але при необхідності оснастити їх такою системою можна дуже оперативно. Двоступеневий привід, який реалізує головний рух, оснащується електродвигуном, частоту обертання валу якого можна змінювати по 16 сходами. На цих токарно-карусельних верстатах використані два типи напрямних: вертикальні - ковзаючі, горизонтальні - гідростатічного типу (вони виступають в ролі розвантажувальних елементів).
Як зрозуміло з позначення, на цих пристроях обробці піддають деталі з діаметром 125-200 см. Агрегати цієї серії оснащені роликовими напрямними, в рухливі вузли яких встановлені високоточні підшипники кочення. Вертикальний і чотирьохпозиційний супорти даних токарно-карусельних верстатів гідравлічно збалансовані, що підвищує точність обробки. Надійності обладнання даної серії сприяє і те, що воно оснащується електричними компонентами від відомої компанії Siemens.
Говорячи про спеціалізований токарно-карусельних обладнанні від західних виробників, представленому на вітчизняному ринку, не можна не згадати верстати з числовим програмним управлінням, що випускаються під торговими марками VWEN і SENQ. На таких пристроях можна обробляти заготовки не тільки з чорних і кольорових металів, а й зі сплавів, що містять в своєму складі кераміку і фарфор. Діаметр деталей, з якими працюють на цих токарно-карусельних верстатах, доходить до 10 м.