3.3.5. Токарные карусельные станки

Карусельные станки применяют для обработки тяжелых деталей большого диаметра и сравнительно небольшой длины; на них можно производить почти все виды токарных работ. Горизонтальное расположение плоскости круглого стола (планшайбы), на котором крепится заготовка, значительно облегчает ее установку и выверку, что весьма затруднено при обработке больших тяжелых заготовок на токарных и токарно-лобовых станках.

Карусельные станки выпускаются одностоечными с планшайбой диаметром до 1,6 м и двухстоечными с более крупными планшайбами для обработки деталей диаметром до 16 м и более; имеются токарно-карусельные станки, на которых можно обрабатывать детали диаметром до 24 м.

Токарные карусельные станки относятся к пятому типу станков токарной группы (например, 1Б502, 1508, 1512). Характерным внешним признаком таких станков является вращающийся относительно вертикальной оси стол (планшайба, карусель) с заготовкой. Их применяют в условиях единичного и серийного производств при обработке крупногабаритных литых или сварных заготовок. Иногда, при очень больших массах и размерах заготовок, когда нецелесообразно или невозможно вести обработку с использованием станков других групп, расширяют технологические возможности карусельных за счет установки на них специальных устройств – головки для шлифования, фрезерования, долбления, сверления и т.д.

Основные узлы станка изображены на рис.21. Несущая система двухстоечного токарно-карусельного станка состоит из основания 1 стола, двух стоек 12 и поперечины 7, образующих портал. На основании имеются кольцевые направляющие для вращения стола 2 с необходимой скоростью резания на заданном диаметре заготовки 3. По направляющим стоек перемещается траверса 6 для установки на необходимой высоте двух суппортов: револьверного с револьверной головкой 9 и вертикального 4 с резцедержателем. Револьверный суппорт позволяет устанавливать режущие инструменты на каждой из пяти граней револьверной головки. Головка может поворачиваться на 1/5 окружности относительно горизонтальной оси, суппорт – перемещаться горизонтально по траверсе с помощью винта 8 и вертикально или наклонно по собственным направляющим. Вертикальный суппорт также передвигается горизонтально по траверсе и вертикально или наклонно по собственным направляющим. Кроме упомянутых, имеется еще и боковой суппорт 11, перемещающийся по стойке горизонтально со скоростью подачи S_в и S_г. Станок приводится в действие от электродвигателя. Изменение частоты вращения карусели осуществляется ступенчато от коробки скоростей. Подачи всех суппортов осуществляются от коробки подач. Наличие трех (а иногда и более) суппортов позволяет вести параллельную обработку торцовых и наружных поверхностей и отверстия заготовки. Управление станком сосредоточено на двух подвесных пультах – левом 5 и правом 10, дублирующих основные команды.

Рис.21. Токарно-карусельный станок

На карусельных станках с планшайбой малого диаметра закрепление заготовок может осуществляться самоцентрирующими устройствами. С увеличением размеров заготовок для их выверки и закрепления на планшайбе применяют отдельные кулачки, планки, домкраты, подставки, кубики и т.п. Транспортировка заготовок на планшайбу и с нее осуществляется в последнем случае кранами или специальными подъемниками с электромеханическим или гидромеханическим приводами.

Заготовку на столе выверяют, т.е. придают ей правильное положение относительно оси вращения и поверхности стола. Выверку производят с помощью индикатора, устанавливаемого неподвижно относительно медленно поворачиваемой заготовки, используя имеющиеся на ней такие конструктивные элементы, как центральное отверстие, наружный диаметр, диаметр выемки и т.п. В ряде случаев выверку ведут по разметке, т.е. специальным рискам и точкам на заготовке, определяющим границы или положение обрабатываемой поверхности.

Закрепление заготовок должно быть быстрым и надежным, что достигается механизированным гидро-, пневмо- или электромеханическим устройством. Выверенной и закрепленной заготовке сообщается вращательное движение вместе со столом. Это движение является движением резания с заданной скоростью резания. Движение подачи совершают режущие инструменты, установленные в резцедержателях и в револьверной головке суппортов.

Сочетание движений подачи с вращением заготовки позволяет обрабатывать наружные и внутренние торцовые, цилиндрические и конические поверхности. Пример обработки одной стороны шкива приведен на рис.22. В револьверной головке инструментами заняты четыре позиции из пяти: I – сверло, II – два резца в спецдержавке, III – подрезной резец и IV – расточная оправка с резцом. За одну установку выполняется шесть переходов, причем на втором и четвертом переходах осуществляется параллельная обработка инструментами с двух суппортов. Кроме этого, на втором переходе с револьверной головки ведется параллельное обтачивание двух торцовых поверхностей: ступицы и диска шкива. Кроме показанных на рисунке элементарных поверхностей обрабатываются поверхности сложного профиля, для чего применяют специальные копировальные устройства.

Рис.22. Пример обработки шкива на токарно-карусельном станке