Значительная мощность движения главного привода 30 кВт, достаточно большая жесткость базовых деталей, высокая прочность всех частей, составляющих кинематическую цепь, разброс регулирования частот вращения планшайбы достаточно широк 5…250 об/мин и величин подaч суппортa в совокупности с автоматическим управлением дают возможность производить на станке высокопроизводительную обработку зaготовок различной сложности конфигурации.

На данном оборудовании допустимо выполнять обтачивание прямолинейных и криволинейных поверхностей и производить растачивание, зенкерование, развертывание и сверление всевозможных отверстий, обтачивание торцовых фрагментов, кроме того и прорезание кольцевых канавок.

Число скоростей планшайбы 18, число подач суппортов 18, скорость рабочей подачи суппорта 0,01..40 мм/об, наибольшее допускаемое усилие резания суппортом 4500 кгс, скорость установочных перемещений вертикального суппорта 3000 мм/мин, наибольший допустимый крутящий момент на планшайбе 11000 Н*м.

Выбор технических характеристик станка

Рис. 2. Габарит рабочей зоны установочный чертеж

Габариты устанавливаемого в станок изделия: наибольший диаметр обрабатываемого изделия 1600 мм, наибольшая высота устанавливаемого изделия 1000 мм, диаметр планшайбы 1400 мм, диаметр центрирующего отверстия в планшайбе 260 мм. Наибольшая масса устанавливаемого изделия 6300 кг при 5—80 оборотах планшайбы в минуту.

Вертикальный суппорт: наибольшее горизонтальное перемещение 950 мм, наибольшее вертикальное перемещение 700 мм, наибольший угол поворота ползуна суппорта 45 градусов, цена деления лимба поворота ползуна суппорта 1 мин, цена деления шкалы поворота ползуна суппорта 1 градус, диаметр отверстий револьверной головки суппорта 70 мм, максимальный размеры сечения державки резца (ширина х высота) 25 х 40 мм.

Поперечина: смещается максимум на 660 мм, максимальная скорость перемещения 405 мм/мин.

На точность станка в главной степени влияет точность позиционирования всех рабочих органов станка в определенном положении программы. Поэтому размер заготовки не имеет значения, те же самые отклонения будут и на большой и на маленькой детали. Эмпирически было определено в каких пределах лежат отклонения при обработке. При обычной работе без ввода изменений в программу 0,10...0,12 мм, а при внесении коррекций снижается до 0,04…0,06 мм. Практически при обработке могут быть получены и более высокие данные, но это исключения из усредненных показателей.

Компоновка станка

На первый взгляд кажется что данный вид станков довольно узко специализирован, но карусельно-токарное оборудование существует в разных исполнениях и оснащены разной функциональной начинкой. Главные отличные свойства это количество стоек и исполнение планшайбы. Планшайба в не малой степени определяет точность обработки.

На рассматриваемом станке имеется одна стойка          более приемлемая для токарной обработки небольших и средних деталей. К стойке болтами крепится стол. Планшайба располагается горизонтально и опирается на подшипники, на планшайбе 4 накладных зажимных кулачка. Поперечина перемещается вертикально за счет направляющих стойки. Инструментальная головка с пятью позициями.

Электрооборудование: УЧПУ NC-210, система управления SINUMERIK 802D, электрошкаф, пульт.

При необходимости можно повысить производительность и класс точности деталей, это возможно за счет приспособления для установки заготовок, крепящееся на планшайбу. Это приспособление исключает необходимость выверки. Также приспособление для работы с коническими и фасонными поверхностями. Инструмент можно вставлять в специальную установку.

В станке за автоматическое перемещение револьверного суппорта отвечает числовое программное управление модели Н55-22, также ЧПУ контролирует главное движение.

Привода главного движения в станке

Главное движение станка 1516ФЗ, как и всех токарно-карусельных  — вращение планшайбы. Происходит это за счет главного электродвигателя посредствам передачи оборотов и крутящего момента клиноременной передачей на вал коробки передач.

Планшайба имеет 18 скоростей  и диапазон регулирования  от 5 до 250 оборотов в минуту.

Направляющие станка

Стол оснащён высокоточными упорными шарикоподшипниками для роликовых направляющих. Пример на Рис. 3.

Рис. 3. Роликовые направляющие

У одностоечных карусельных станков револьверная головка связана обычно с суппортом. Суппорт перемещается в горизонтальном направлении вручную, а по направляющим траверсы — автоматически. Револьверную головку можно перемещать и по вертикали по направляющим суппорта. Сбоку на стойке имеется боковой суппорт с резцедержателем, который можно перемещать вручную и автоматически по вертикали и по горизонтали. Обработка ведётся одновременно резцами бокового суппорта и револьверной головки, что наиболее важно в использовании станков в тяжелом машиностроении для обработки таких крупных деталей, как гидротурбины, генераторы.

Шпиндельные узлы станка

Для повышения грузоподъемности и улучшения условий работы направляющих планшайбы у большинства современных карусельных станков предусмотрены шпиндельные подпятники механического или гидравлического типа.

В станке модели 1516ФЗ  установлен регулируемый подпятник механического типа Рис. 4. Подпятник состоит из корпуса 2, шарикового упорного подшипника 3. сферических шайб 4 и 5, червяка 1, косозубого колеса, 6 и винта 7 с гайкой 8.

Рис. 4. Шпиндельный узел

Шпиндель планшайбы упирается в верхнее кольцо шарикового упорного подшипника 3. Нижнее кольцо подшипника покоится на самоустанавливающихся сферических шайбах 4 и 5. Шайба 5 поджимается торцом косозубого колеса 6, навинченного на резьбовой конец винта 7, который посредством гайки 8 неподвижно закреплен в корпусе 2 подпятника. В корпусе смонтирован также червяк 1, квадратный конец которого выходит за пределы корпуса. Этот квадрат используется для регулировки подпятника. В зависимости от направления вращения червяка 1 косозубое колесо 6, перемещаясь по резьбе винта 7, приподнимает или опускает шпиндель планшайбы.

Приводы подач станка

Высокий момент инерции и сил трения при старте планшайбы с прикрепленной к ней деталью это особая специфика токарно-карусельных станков. Момент инерции при больших скоростях превышает момент инерции ротора до 9 раз. Плавный пуск добивается тем что используется электропривод постоянного тока.

В условиях завода зачастую нет сети постоянного тока. Но выручает установка устройств преобразовывающих ток (системы Г-Д или ТП-Д).

Привод подачи большинства станков зачастую подключается к главному электродвигателю, это необходимо чтобы состыковать нарезание резьбы. Скорости регулируются за счет коробки подач. Переключение скоростей осуществляется электромагнитными фрикционными муфтами.

А вот ускоренное перемещение суппорта обеспечивается дополнительным электродвигателем М2. Положение траверсы регулируется вращением ходовых винтов. Суппорт поворачивается силами электродвигателя М3.

Несущая система станка

Жесткость это показатель качества деталей несущей системы станка. Станина и корпусные детали – главные части несущей системы. Принцип заключается в том чтобы замкнуть силы, появляющиеся при взаимодействии инструмента и заготовки, не дав станку деформироваться или выйти из строя. Станки проектируются так чтобы элементы оборудования  с запасом выдерживали нагрузки при работе.

Типичные представители

Токарно-карусельный станок с ЧПУ VTL160A - аналог станка 1516Ф3. На станок установлена система ЧПУ Siemens 828d. Количество позиций для инструмента в револьверной головке - 4 (5 - опция). Этот станок - недорогое решением для самых разных задач и применений. Станок предназначен для обработки заготовок средних размеров.

Рис. 5. Общий вид станка VTL160A

Ещё один типичный представитель - токарно-карусельный станок IMT Intermato NTM 12.16. Данный станок - один из самых востребованных типоразмеров токарно-карусельных станков. Большой выбор опций, магазинов и обрабатывающих головок делают этот станок универсальным решением для самых разных задач и применений. Станок предназначен для обработки заготовок средних размеров.

Концепция: максимальная обработка заготовки без переустановки детали. Применение различных видов обработки в при одной установке заготовки. Это главные принципы, вдохновившие конструкторов создать токарно-карусельный станок IMT Intermato NTM 12.16.