2.12. Направляющие тяжелых токарных станков

Рассмотрим, в качестве примера, тяжелые и уникальные станки Краматорского завода тяжелого станкостроения (КЗТС). Это предприятие было основано в феврале 1941 года и является ведущим на территории СНГ в области производства токарных, лоботокарных, вальцетокарных и колесотокарных станков. Дополнительно номенклатура завода включает станки для обработки торцев труб большого диаметра, вальцешлифовальные, бесцентровотокарные, сферотокарные, станки для обработки крупных коленчатых валов, станки для наплавки изношенных прокатных валков, колесофрезерные станки для обработки без демонтажа колес железнодорожных локомотивов, токарно-накатные станки для обработки осей железнодорожного транспорта, автоматические линии для обработки вагонных осей, алюминиевых слитков, графитированных стержней, муфт, обсадных труб и другое оборудование.

Токарные станки производства КЗТС имеют давно сложившуюся компоновку, которая признана наиболее рациональной для такого типа оборудования в большинстве ведущих стран с развитым тяжелым станкостроением. Эта компоновка лежит и в основе гаммы токарной группы станков с ЧПУ, спроектированной с применением агрегатно-модульного принципа при широкой унификации базовых деталей. Наиболее оптимальной конструкцией направляющих определены плоские направляющие, позволяющие сочетать высокую нагрузочную способность и необходимую плавность перемещения. На рис. 2.18 показан элемент станины станка 1М670 с плоскими направляющими, подготовленный к монтажу. На заднем плане показан станок 1М670 в сборе, а направляющие защищены телескопическими щитками на опорах качения.

Универсальные токарные станки с ручным управлением и ЧПУ, производства КЗТС, предназначены для изготовления деталей типа валков, осей, барабанов, дисков в условиях единичного и мелкосерийного производства. На станках возможна обработка цилиндрических и конических поверхностей, резьбонарезание, в том числе конической резьбы, формообразование криволинейных поверхностей, растачивание центральных отверстий на глубину до 1000 мм, сверлильно-фрезерная обработка, шлифование. Такой широкий спектр выполняемых операций возможен благодаря следующим конструктивным особенностям: установка деталей производится в центрах, кулачках передней и задней бабки или комбинированно; направляющие особым образом закаливаются и шлифуются; перемещение закрытых люнетов по станине и кулачков планшайбы автоматизировано; для зажима кулачковприменяются механические или гидравлические усилители; опоры люнетов являются сменными - качения или скольжения; резцедержатели имеют особо жесткую (плоскую) конструкцию; усилие поджима детали задним центром - постоянно контролируется; смазка производится принудительно с визуализацией уровня и т.д. Ниже, в таблицах 2.1 и 2.2 приведены основные технические характеристики тяжелых и уникальных токарных станков КЗТС.

Активное вытеснение лоботокарных станков карусельными, в течение последних десятилетий, связано с их более высокими производственными и конструктивными показателями. Однако для производства фланцев сложной формы и достаточно большой высоты, а также валов сохраняется потребность в лоботокарных станках с задней бабкой.

Рис. 2.18. Универсальный токарный станок мод. 1М670

с ручным управлением

Основные данные	1М660	1М665	1М670	1М675
Наибольшей диаметр устанавливаемой заготовки, мм
над суппортом	900	1250	1600	2000
над станиной	1250	1600	2000	2500
Наибольшая длина устанавливаемой заготовки, м
стандартное исполнение	6	8	10	12
по спецзаказу, из ряда	6;8;10;12;16;20
Наибольшая масса устанавливаемой установки, кг	25000	40000	70000	100000
Мощность привода главного движения, кВт	110	110	110	110
Габариты станка, м	13000	15300	21100	23100
длина	3000	3100	6000	6020
ширина	2120	2370	3000	3160
высота
Масса, кг около	46000	59800	123000	137400
точность образца изделия диаметром 300мм, мкм
постоянство диаметра в поперечном сечении	16	16	25	25
постоянство диаметра в любом	40	40	-	-
сечении	-	-	65	65
на длине 300 мм
на длине 500 мм
Прямолинейность торцевой поверхности, мкм
на длине 300 мм	25	25	-	-
на длине 500 мм	-	-	40	40
Точность криволинейного профиля при копировании, мкм	+/-200	+/-200	+/-200	+/-200
Наибольший диаметр устанавливаемой заготовки, мм
над суппортом	1050	1250	1450	1850
над станиной	1300	1650	2050	2550
Наибольшая длина устанавливаемой заготовки, м
стандартное исполнение	6	8	10	12
по спецзаказу, из ряда	6;8;10;12;16;20
Наибольшая масса устанавливаемой установки, кг	25000	40000	70000	100000
Мощность привода главного движения, кВт	110	110	110	110
Габариты станка, мм
длина	11950	15855	21100	23100
ширина	3500	6270	6000	6020
высота	2000	2300	2860	3160
Масса, кг	54000	58130	115200	134200
Точность образца изделия диаметром 300 мм, мкм
постоянство диаметра в любом сечении	40	40	65	65
Прямолинейность торцевой поверхности, мкм
на длине 300 мм	25	25	-	-
на длине 500 мм	-	-	40	40
Точность криволинейного на радиусе 50-150 мм, мкм	80	80	100	100

В современной технической литературе лоботокарным станкам уделено незначительное внимание, поэтому представляется интересным восполнить этот пробел на примере продукции КЗТС. На рис. 2.19 изображен станок 1М693ФЗ. Особенностью конструкции данного станка являются раздельные станины передней бабки и суппорта, между которыми встроен транспортер для уборки стружки. Здесь, как и в других конструкциях, используется классическое компонование базовых элементов с плоскими направляющими.

Привод подачи лоботокарных станков типа 1М692,1М693, 1М692ФЗ, 1М693ФЗ включает высокомоментные электродвигатели постоянного тока и тяговое устройство в виде пары винт-гайка качения. Станки оснащены револьверной головкой на четыре инструмента и устройством фиксации задней бабки от осевого смещения. При выполнении наладочных работ возможно перемещение передней и задней бабок вдоль оси вращения детали. В таблице 2.3 приведены основные технические характеристики лоботокарных стан ков.

Таблица 2.3.

Основные данные	1М692 1М692Ф3	1М693 1М693Ф3
Наибольший диаметр устанавливаемой заготовки, мм
над суппортом	2500	-
над станиной	-	2500
над выемкой	-	3200
Наибольшая длина устанавливаемой заготовки, мм: на планшайбе (при диаметре 1500 мм)	1400	800
в центрах	-	3000
Наибольшая масса устанавливаемой заготовки, кг	6000	20000
Мощность привода главного движения, кВт	55	45
Габариты станка, мм: длина	6975	9675
ширина	4525	6310
высота	2900	3065

Масса станка, кг

40600

55000

Рис. 2.19. Лоботокарный станок мод 1М693Ф3