Токарно-карусельные станки

Токарно-карусельные станки применяют для обработки тяжелых деталей большого диаметра при сравнительно небольшой длине (венцы больших зубчатых колес, маховики, кольца крупногабаритных подшипников и т.п.). На них можно обтачивать и растачивать цилиндрические и конические поверхности, прорезать кольцевые канавки, сверлить, зенкеровать, развертывать отверстия и выполнять другие виды обработки. Основными параметрами карусельных станков являются наибольший диаметр и высота обрабатываемой заготовки. При этом каждая последующая модель размерного ряда этих станков позволяет обрабатывать заготовки в 1,25 раза больше, чем предыдущая.

По компоновке токарно-карусельные станки подразделяют на одно- и двухстоечные. Одностоечные станки предназначены для обработки деталей диаметром до 2000 мм, а тяжелые двухстоечные станки – для обработки деталей до 25000 мм. Тяжелые двухстоечные станки для обработки деталей свыше 6300 мм выпускают по индивидуальным заказам, их принято называть уникальными.

Особенностью карусельных станков является вертикальное расположение шпинделя плоского круглого стола (планшайбы), на котором закрепляет-

ся заготовка. Станина 1 станка (рис. 3.11) жестко скреплена со стойкой 8, имеющей вертикальные направляющие для перемещения по ним траверсы 6 и бокового суппорта 9 с четырехпозиционным резцедержателем 11. На станине 1 расположен круглый стол (планшайба) 2 для установки обрабатываемых деталей. Привод круговых частот стола размещен внутри станины. На горизонтальных направляющих траверсы 6 установлен вертикальный револьверный суппорт 5 с пятипозиционной револьверной головкой 4. Приводы подач револьверного и бокового суппортов осу-

ществляются от коробок подач со- Рис.3.11. Одностоечный токарно-карусельный ответственно 7 и 10 и вручную ма- станок ховиками. Управление станком

осуществляется от пульта 3. При такой компоновке облегчается устано- ка заготовок. Шпиндель разгружен от изгибающих сил, что обеспечивает повышение точности обработки.

Токарно-карусельный станок модели 1512. Предназначен для выполнения всех видов обработки, характерных для карусельных станков, а при наличии специальных приспособлений также для нарезания резьбы и обработки по копиру. На базе этого станка выполнен карусельный станок с ЧПУ модели 1512Ф2.

Техническая характеристика. Диаметр планшайбы – 1250 мм; наибольший диаметр обрабатываемой заготовки – 1250 мм; наибольшая высота обрабатываемой заготовки – 800 мм; пределы частот вращения планшайбы – 5-250 мин^-1; пределы подач суппортов – 0,035 – 12,5 мм/об.

Рис. 3.12. Кинематическая схема токарно-карусельного станка модели 1512

 

Формообразующая часть кинематической структуры станка (рис. 3.12) состоит из групп: скорости резания Ф_v(В₁), групп вертикальной Ф_s1(П₂) и горизонтальной Ф_s2(П₃) подач револьверного суппорта, групп вертикальной Ф_s3(П₄) и горизонтальной Ф_s4 (П₅) бокового суппорта. Группы подач револьверного суппорта имеют общий орган настройки i_s - автоматическую коробку подач (АКП), аналогично группы подач бокового суппорта также оснащены общей АКП. Конструкции АКП одинаковы (рис. 3.12, б). Коробки подач сообщают суппортам 18 рабочих подач и 18 быстрых установочных перемещений. Группы подач соединены с группой скорости резания общим электродвигателем М₁ и АКС.

Группа скорости резания Ф_v(В₁) воспроизводит образующую - окружность. Ее внутренняя связь:

подшипниковые опоры станины → шпиндель планшайбы (В₁).

Внешняя связь:

М₁ → 230/266 → автоматическая коробка скоростей (валы 1 –V11) →;

→ 28/28 → 25/125 → шпиндель планшайбы (В₁).

Группа настраивается на один параметр – скорость резания – автоматической коробкой скоростей (АКС). Вал 11 АКС имеет три значения частот вращения, получаемых при переключении электромагнитных муфт М₁ – М₃, вал 111 –шесть значений частот вращения при переключении муфт М₄ и М₅, вал 1V – 12 значений частот вращения (переключают муфты М₆ и М₇). На выходе АКС установлен планетарный механизм, выходом которого является водило V, связанное с сателлитами 36 и несущее колесо 40. Центральное колесо 36 на входе механизма закреплено на валу 1V. Другое центральное колесо 108 с внутренним зубчатым венцом соединяется с валом 1V при включении муфты М₈. В этом случае муфты М₉ и М₁₀ выключены, колеса 63 на валах V1 и V11 вращаются вхолостую, и планетарный механизм вращается, как одно целое. При этом его передаточное отношение i_∑=1. Для получения 12 низших значений частот вращения шпинделя муфту М₈ выключают и включают муфты М₉ и М₁₀. При этом колеса 63 на валах V1 и V11 затормаживаются и останавливают колесо 87 планетарного механизма и соответственно его корпус с колесом 108. В этом случае передаточное отношение планетарного механизма i_∑=1/4. При такой конструкции АКС обеспечивается 18 значений круговых частот вращения шпинделя планшайбы.

РП для АКС имеют вид:

n_M1 мин^-1 → n_ш мин^-1.

УКЦ для минимальной и максимальной частот вращения:

При одновременном включении муфт М₈, М₉, М₁₀, замыкающих две различные кинематические цепи, образующие «замок», происходит торможение планшайбы (остальные муфты АКС выключены).

Группа вертикальной подачи Ф_s1(П₂) револьверного суппорта воспроизводит направляющую – вертикальную прямую линию. Внутренняя связь группы:

вертикальные направляющие траверсы → револьверный суппорт (П₂).

Внешняя связь имеет вид:

М₁ → АКС → вал V1 → 27/36 → 36/54 → 17/17 → 23/23 → АКП →;

вал XX1 АКП → 20/20 → 20/20 → ТВ XXV1 → револьверный суппорт (П₂).

Группа настраивается на скорость - АКП, на направление -цилиндрическим реверсом, на путь и исходную точку – по лимбу (упорам).

На токарно-карусельных станках подача задается в мм/об планшайбы. Поэтому внешняя связь группы и расчетная цепь подач не совпадают. РП для расчетной цепи имеют вид:

1 оборот планшайбы → s_в мм вертикального перемещения

револьверного суппорта (П₂).

УКЦ для минимальной и максимальной вертикальных подач револьверного суппорта:

Реверсирование подачи (перемещение вверх или вниз) осуществляется переключением муфт М₁₁ и М₁₂. В приведенных УКЦ включена муфта М₁₁. При выключении этой муфты и включении муфты М₁₂ вращение от вала XV11 на XX1 сообщается не зубчатой передачей 80/80, а передачей с дополнительным колесом 39/69/39.

Включение рабочей подачи осуществляется муфтой М₂₃, расположенной на валу X111 АКС. Ускоренный ход осуществляется от электродвигателя М₂ через передачи 20/66/75 и далее по тем же цепям, что и для рабочих подач. Торможение, обеспечивающее устранение перебегов суппорта, осуществляется тормозом Т₁ с электромагнитным управлением, расположенным на валу XX1 АКП.

Группа горизонтальной подачи Ф_s2(П₃) револьверного суппорта воспроизводит направляющую –горизонтальную прямую линию. Внутренняя связь группы:

горизонтальные направляющие траверсы → револьверный суппорт (П₃).

Внешняя связь от электродвигателя М₁ до вала XV11 АКП совпадает с аналогичной связью группы вертикальной подачи револьверного суппорта и далее реверс 39/69 или 39/69/39 → 39/77 → вал XX АКП → 22/22 → ТВ XXX → револьверный суппорт (П₃).

Группа настраивается на скорость - АКП, на направление -цилиндрическим реверсом, на путь и исходную точку – по лимбу (упорам).

РП для расчетной цепи горизонтальной подачи револьверного суппорта имеют вид:

1 оборот планшайбы → s_г мм горизонтального перемещения

револьверного суппорта (П₃).

УКЦ для минимальной горизонтальной подачи револьверного суппорта:

Ускоренный ход осуществляется от электродвигателя М₂ через передачи 20/66/75 и далее по тем же цепям, что и для рабочих подач, а торможение, обеспечивающее устранение перебегов суппорта, осуществляется тормозом Т₂ с электромагнитным управлением. Ручное перемещение суппорта осуществляется маховиками Р₃ и Р₄.

Кинематические группы вертикальных и горизонтальных подач бокового суппорта по своей структуре аналогичны соответствующим группам подач револьверного суппорта. Поэтому их анализ ограничим, например, записью УКЦ для максимальной вертикальной подачи бокового суппорта.

В структуре станка предусмотрены также вспомогательные кинематические группы вертикального подъема и опускания траверсы Вс(П₆) и поворота револьверной головки Вс(В₇) с индивидуальными электродвигателями.

Группа Вс(П₆) - простая. Ее внутренняя связь:

вертикальные направляющие станины → траверса (П₆).

Внешняя связь состоит из двух коротких кинематических цепей, связывающих электродвигатель М₃ с двумя ТВ (винтами), расположенными симметрично относительно вертикальных направляющих станины

М₃ → 2/34 ║ 2\34 → ТВ XXXV111 ║ ТВ XXXV1 → траверса (П₆),

где символ ║ обозначает параллельность элементов кинематических цепей.

Группа настраивается на путь и исходное положение - по упору, на направление изменением направления вращения электродвигателя. Скорость перемещения консоли и составляет v = 900 ∙ 2/34 ∙ 8 = 420 мм/мин.

Группа Вс(В₇) – простая, ненастраиваемая. Ее внутренняя связь:

револьверный суппорт → револьверная головка (В₇).

Внешняя связь:

М₄ → 18/34 → 34/45 → муфта М₂₄ → передача винт XXX1I-гайка →;

→ реечная передача → револьверная головка (В₇).

Поворот револьверной головки осуществляется следующим образом. Электродвигатель М₄ через зубчатые колеса 18/34/45 вращает винт XXXII. Вначале электромагнитный тормоз Т₃ включен и удерживает гайкупередачивинт XXXI1- гайка от поворота. Винт, вращаясь, двигается вверх, а закрепленная на его конце рейка посредством косозубого колеса 31, трехзаходной гайки (разрез А - А) и винта XXXIV отжимает револьверную головку. Винт XXXII перемещается до тех пор, пока гайка не упрется в торец гайки. Перед этим конечный выключатель отключит тормоз Т₃ и гайка с насаженным на нее однозаходным червяком начнет вращаться. Тогда через передачи 1/25 и 18/25 произойдет поворот револьверной головки на 1/5 часть. Фиксатор западает в следующий паз делительного диска, и конечный выключатель дает команду на реверс электродвигателя. Винт XXX1I, вращаясь в обратную сторону, опускается и через реечную передачу и винт XXXIV- трехзаходная гайка прижимает револьверную головку к ползуну.