Токарно-карусельный станок: конструкция и алгоритм работы

Токарно-карусельный станок представляет собой специализированное оборудование, разработанное для обработки крупногабаритных заготовок большого диаметра и невысокой высоты. Основное отличие карусельного станка от традиционного заключается в том, что заготовка располагается вертикально и устанавливается на вращающейся планшайбе. Это позволяет проворачивать деталь не в вертикальной, а в горизонтальной плоскости, что напоминает работу карусели, откуда и происходит название данного типа станков.

Внешний вид токарно-карусельного центра с ЧПУ VNL-160T

Сфера применения и возможности

На токарно-карусельных станках осуществляется обработка крупных шестерен, маховых колес, фланцевых крышек, корпусов для шаровых кранов, рабочих колес, думмисов газовых компрессоров и других массивных деталей. Эти станки находят широкое применение в нефтегазовой и горнодобывающей промышленностях, машиностроении, судостроении, производстве медицинского оборудования, робототехнике, а также в оборонном комплексе и космонавтике.

Характеристики оборудования включают высокоточную обработку на высоких скоростях, подходящую как для черновой, так и для чистовой обработки. С их помощью выполняются следующие операции:

• точение и растачивание цилиндрических и конических заготовок;
• обработка наклонных поверхностей;
• торцевание и обработка краев;
• точение канавок;
• сверление отверстий;
• развертывание и зенкерование.

С применением специализированных резцов возможна обработка фасонных поверхностей. При использовании дополнительных приспособлений и опций станки подходят для нарезания резьбы, фрезерования и шлифования. Эти возможности позволяют эффективно обрабатывать детали из черных и цветных металлов, а также различных сплавов.

Основные узлы

Узлы токарно-карусельного станка ЧПУ

Перечень компонентов токарно-карусельного станка:

1. Стол с планшайбой
2. Защитный кожух
3. Верхний суппорт
4. Пульт управления
5. Противовес
6. Траверса
7. Мостик с устройством для подъёма траверсы
8. Стойка (колонна)
9. Механизм ручного перемещения
10. Коробка передач верхнего суппорта (может быть заменена на мотор с редуктором, опционально)
11. Редуктор основного движения
12. Двигатель, установленный напрямую с гибкой муфтой и подрамной плитой
13. Редуктор вала отбора мощности
14. Автоматическая система смазки планшайбы и редуктора движения планшайбы
15. Боковой суппорт
16. Коробка передач бокового суппорта

Современный обрабатывающий центр отличается наличием системы ЧПУ и кабинетной защиты рабочей зоны. Они более удобны и эргономичны в эксплуатации и обслуживании по сравнению с традиционными станками. В современных агрегатах с ЧПУ часто отсутствует боковой суппорт, все операции выполняются с помощью револьверного суппорта или ползуна с инструментальным магазином, управляемыми специальными программами.

Устройство карусельного станка: расположение основных рабочих узлов

Характеристики и алгоритм работы

Основные технические характеристики карусельных станков, которые важны при выборе оборудования:

Размеры обработки: максимальная высота и вес заготовок, диаметр планшайбы.

Мощность станка определяется главным сервомотором, который отвечает за вращение планшайбы. Самые востребованные модели обычно имеют мощность от 18 до 55 кВт. Кроме того, наличие двигателей подачи влияет на движение суппортов, траверс и поворот/зажим револьверной головки. В технической документации указываются характеристики всех двигателей.

Частота вращения определяет максимальное число оборотов в минуту шпинделя и планшайбы. Современные карусельные станки с ЧПУ способны выполнять обработку на высоких скоростях до 500 и более оборотов в минуту без ущерба для качества.

Точность зависит от жесткости станины, типа инструментального суппорта (ползун или револьверная головка), качества сборки и правильной настройки основных элементов, а также способа крепления изделий на планшайбе. Современные станки с ЧПУ позволяют достигать высокой точности обработки с микронными допусками 0,01–0,02 мм. Это оборудование относится к категории станков повышенной точности.

Инструментальная система включает в себя ползуновые исполнения с одним или двумя резцами в зависимости от размеров стола (для тяжелой обработки) с возможностью установки до 16 резцов в магазине. Также применяются револьверные головки на 10-12 позиций для легких станков с меньшим диаметром планшайбы до 800-1000 мм. Возможно использование дополнительных магазинов барабанного или цепного типа. Алгоритм работы карусельного станка включает последовательные операции:

Инструментальный магазин токарно-карусельного станка

1. Закрепление заготовки в УСП или другом зажимном устройстве на планшайбе рабочего стола.
2. Начальное вращение планшайбы на низкой скорости для проверки центровки заготовки относительно оси вращения.
3. Подведение револьверной головки или ползуна с установленным резцом к системе координат станка или заготовке.
4. Запуск системы подачи СОЖ.
5. Начало обработки заготовки в соответствии с управляющей программой, где выбираются скорость подачи и скорость вращения планшайбы с учетом материала заготовки, ее размеров, материала инструмента и других факторов.