+7 927 030-80-09

Промышленные станкиСтатья7 мин чтения

Карусельный станок: что это, устройство и как выбрать токарно-карусельный станок

Крупный диск, кольцо или корпус насоса не зажать в патроне обычного токарного станка, а на изношенной карусели размер такой детали выводят пробными проходами. Карусельный станок — это токарный станок с вертикальной осью вращения: тяжёлая деталь лежит на горизонтальной планшайбе, а не висит в патроне. Ниже — из чего он состоит, какие бывают виды, что даёт ЧПУ и как выбрать станок под диаметр, высоту и массу вашей детали.

Техническая редакция ЗМС

Промышленные станки

01Карусельный станок: что это

Токарно-карусельный станок точит тела вращения большого диаметра и небольшой относительно диаметра высоты: колёса, маховики, фланцы, корпуса насосов и редукторов, кольца подшипников, детали турбин и генераторов. Деталь устанавливают на планшайбу, она вращается вокруг вертикальной оси, а резец движется по вертикали и горизонтали.

Почему вертикальная схема. Тяжёлую деталь на горизонтальной оси пришлось бы держать патроном и задней бабкой: она провисает и давит на подшипники. На планшайбе вес распределён по всей площади и передаётся на подшипник планшайбы. Кроме того, деталь легче установить и выверить.

В классификации станков по ЭНИМС карусельные входят в первую, токарную группу — вместе с токарными станками с ЧПУ для валов и дисков (их устройство — в статье «Устройство токарного станка с ЧПУ»), но компоновка у них другая.

Как это влияет на выбор: вал или небольшой диск выгоднее точить на токарном станке; деталь большого диаметра при небольшой высоте и большой массе — на карусельном.

02Токарно-карусельный станок: схема и устройство

Узел Что делает На что смотреть при выборе
Станина основа станка, несёт планшайбу жёсткость, масса, фундамент
Планшайба вращает деталь, держит её вес диаметр, грузоподъёмность, момент, тип подшипника
Стойка (одна или две) держит траверсу и суппорты одностоечный или двухстоечный
Траверса (поперечина) перемещается по стойкам вверх-вниз синхронность подъёма по обеим стойкам, ход
Вертикальный суппорт (ползун) перемещает резец по осям сечение ползуна, усилие резания, направляющие
Боковой суппорт обрабатывает наружную поверхность сбоку есть не у всех станков
Привод планшайбы задаёт скорость и момент мощность, момент, диапазон оборотов
Система ЧПУ ведёт программу знакомая программистам система

Как работает схема. Деталь закреплена на планшайбе кулачками или на планшайбе-угольниках. Траверса опускается на нужную высоту, ползун с резцом подаётся по оси X (в радиальном направлении) и Z (по вертикали). Так протачивают наружные и внутренние цилиндры, торцы, конусы, канавки.

Как это влияет на выбор: смотрите не только на диаметр, но и на момент на планшайбе, мощность привода и жёсткость направляющих: от них зависит, сможет ли станок снимать большой припуск с тяжёлой детали.

03Какие станки карусельные: основные виды

По числу стоек

Вид Особенность Диаметр обработки
Одностоечный одна стойка, траверса консольная небольшой и средний диаметры, станки вроде 1512, 1516
Двухстоечный две стойки, траверса закреплена с двух сторон средние и крупные диаметры, станки вроде 1525 и тяжёлее

По управлению: с ручной настройкой, с цифровой индикацией и с ЧПУ.

По операциям: только точение; точение с фрезерованием и сверлением (карусельно-фрезерный станок); тяжёлые станки с несколькими ползунами.

Классификацию и размерные ряды закрепляет ГОСТ 44-93: он распространяется на одностоечные и двухстоечные станки общего назначения классов точности Н и П, включая станки с ЧПУ.

Как это влияет на выбор: одностоечный компактнее, но консольная траверса теряет жёсткость на больших диаметрах; двухстоечный жёстче и держит силовое резание на крупных деталях. Второй вопрос — операции: если корпус после точения идёт на сверление, сразу смотрите карусельно-фрезерное исполнение.

04Карусельный станок с ЧПУ: что это и что даёт

Карусельный станок с ЧПУ — станок, у которого перемещения суппортов и вращение планшайбы ведёт программа, а не рабочий по лимбам. Что это даёт:

  • Размер ведёт программа. На ручном станке крупный корпус выводят в размер пробными проходами и ручными замерами; на ЧПУ размер выдерживает цикл.
  • Несколько операций за одну установку. В исполнениях с фрезерным шпинделем станок точит, фрезерует, сверлит и растачивает без переустановки: деталь не теряет базу, а выверка тяжёлой детали отнимает часы.
  • Повторяемость. Партия одинаковых деталей идёт без подналадки между ними.
  • Меньше зависимость от опыта. Требования к рабочему ниже, а к программисту выше.

Расплата за это — требования к подготовке: нужен программист, КД в понятном для ЧПУ виде и обученный оператор.

05Как выбрать токарно-карусельный станок

  1. Деталь. Наибольший диаметр точения, высота, масса. Запас по диаметру берите небольшой: чем крупнее станок, тем он дороже и тяжелее.
  2. Масса детали. Грузоподъёмность планшайбы и момент на ней — главное ограничение для тяжёлых заготовок.
  3. Операции. Только точение или ещё фрезерование и сверление: во втором случае нужен станок с расточно-фрезерным шпинделем.
  4. Число стоек. Для деталей крупнее среднего — двухстоечный.
  5. Мощность и жёсткость. Усилие резания на суппорте, тип направляющих, привод планшайбы.
  6. Система ЧПУ. Привычная вашим программистам — тогда не придётся переучиваться.
  7. Цех. Масса станка, высота помещения, фундамент, подъёмные средства.
  8. Точность. Класс по ГОСТ 8-82 и нормы по паспорту — сверьте с допусками чертежа.

06Ошибки при выборе

  • Смотрят только на диаметр и забывают про высоту и массу детали.
  • Выбирают одностоечный под тяжёлую крупную деталь: траверса не держит силовое резание.
  • Не закладывают фрезерный шпиндель, а потом возят деталь на другой станок и выверяют заново.
  • Не проверяют высоту цеха и фундамент: траверса поднимается выше детали, а станок высокий.
  • Сравнивают только мощность, а не момент на планшайбе.

Наши станки

07Как это делают на месте

Станки поставляем, исполнение подбираем по диаметру, высоте и массе детали, операторов обучаем, станки обслуживаем; условия поставки и ввода в эксплуатацию называем в КП.

  • ТКС — двухстоечный токарно-карусельный станок с ЧПУ: Ø1600–4000 мм, высота до 3000 мм, деталь до 50 т, усилие резания на суппорте до 63 кН. В исполнениях Ф и ФП добавлены фрезерование, сверление и растачивание за тот же установ. Система ЧПУ — Siemens или FANUC.
  • ТКС-Т — тяжёлый: Ø5000–12 500 мм, деталь до 250 т, момент на планшайбе до 600 кН·м, в токарно-фрезерном исполнении — фрезерный шпиндель ISO 50 до 58 кВт.
Серия Диаметр, мм Масса детали Момент на планшайбе
ТКС 1600 1600 15 т 32 кН·м
ТКС 2500 2500 25 т 50 кН·м
ТКС 4000 4000 50 т 100 кН·м
ТКС-Т 5000 5000 63 т 160 кН·м
ТКС-Т 12500 12 500 250 т 600 кН·м

Все исполнения с характеристиками — в разделе «Токарно-карусельные станки». Если у вас в цехе стоит 1516 или 1525, смотрите таблицу замены советских станков.

Вопросы и ответы

Что такое карусельный станок?

Это токарный станок с вертикальной осью: деталь лежит на горизонтальной планшайбе и вращается, а резец движется по вертикали и горизонтали. Его применяют для крупных и тяжёлых деталей.

Для чего нужен карусельный станок?

Для точения дисков, колец, фланцев, корпусов и других тел вращения большого диаметра, которые невыгодно или невозможно обрабатывать на обычном токарном станке.

Какие станки карусельные?

По числу стоек — одностоечные и двухстоечные; по управлению — ручные, с цифровой индикацией и с ЧПУ; по операциям — токарные и карусельно-фрезерные.

Что такое карусельный станок с ЧПУ?

Станок, у которого цикл обработки ведёт программа. Размер выдерживает система ЧПУ, а в исполнениях с фрезерным шпинделем станок ещё и сверлит и фрезерует за тот же установ.

Чем карусельный станок отличается от токарного?

У токарного станка ось вращения горизонтальна, деталь зажата в патроне, часто с задней бабкой. У карусельного ось вертикальна, деталь лежит на планшайбе, а резец подходит сверху. Первый подходит для валов и небольших деталей, второй — для тяжёлых дисков и корпусов.

Источники: ГОСТ и нормативные документы
  • ГОСТ 44-93 (ИСО 3655-86) «Станки токарно-карусельные. Основные параметры и размеры. Нормы точности и жёсткости» — действует, распространяется на одностоечные и двухстоечные станки классов Н и П, включая ЧПУ (docs.cntd.ru, gostinfo.ru).
  • ГОСТ 8-82 «Станки металлорежущие. Общие требования к испытаниям на точность».