МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ
СТАНКИ И ПРЕССЫ ГИГАНТЫ (ЧАСТЬ II) ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ СТАНКИ УНИКАЛЬНЫ НЕ ТОЛЬКО ПО СВОЕМУ ВЕСУ И ГАБАРИТАМ, НО И ПО СВОЕМУ НАЗНАЧЕНИЮ Санкт-Петербург Коломна
Стерлитамак
Воронеж
Краматорск
Краснодар
Мы расширяем географию своего рассказа о станках и прессах гигантах. После Коломны, Краснодара и Воронежа переместимся в новые города: Стерлитамак, Санкт-Петербург, Краматорск, чтобы представить оборудование, которое поражает воображение. На этот раз остановимся также подробнее на деталях машин, которые получаются на рекордном оборудовании. СПЕЦИАЛЬНЫЕ СТЕРЛИТАМАКСКИЕ
бежание вибрации при механообработке деталь-отвод крепится с помощью мощных зажимов приспособления (рис. 2, 3), которое устанавливается на поворотный стол. 2000VHT-03 Pipe снабжён столом диметром два метра с усиленным подшипником и диском торможения жёсткой обработки детали. Если ранняя версия станка обрабатывает на высокой скорости трубы малого и среднего диаметра, то обрабатывающий центр повышенной точности 2000VHT-03 Pipe ведёт силовую обработку крутоизогнутых труб диаметром от 320 мм до 1422 мм и прямых труб длиной до шести метров. Для длинных труб Бюро по проектированию технологической оснастки завода разработало специальную тележку на рельсах. Краткие технические характеристики токарного сверлильно-фрезерно-расточного станка с ЧПУ 2000VHT-03
Рис. 1. Cерия 2000VHT
Номинальная мощность электродвигателя привода главного движения, кВт Пределы частот вращения шпинделя, мин -1 Номинальный крутящий момент на шпинделе, Нм (редуктор i=1:3) Габаритные размеры станка, мм, не более: – длина (без отдельно расположенного оборудования) – ширина (без отдельно расположенного оборудования) – высота Масса станка, кг, не более
60 0 .. 1 500 855 5 000 6 500 4 150 30 000
Весь добываемый в России газ и до 80% нефти перемещаются по магистральным трубопроводам. Большая часть Узлы трубопроводов применяются для повышения трубопроводов собрана из самых больших в мире труб производительности работ по строительству и рекондиаметром 1420/1422 мм с толщиной стенки до 40 мм, спострукции объектов добычи, подготовки, переработки собных выдержать давление до 25 атм. Такие сварные труи транспортировки нефти и газа. Сваренные трубы по оббы сворачивают из огромных стальных листов шириной 5 работанным 2000VНT-03 Pipe фаскам выдерживают давм. Поэтому они носят название «русский стандарт». Именно ление до 15,7 МПа. Технологическая система, в которой эти трубы и соединительные элементы к ним способен фрезадействована предыдущая версия 2000VНT-03 Pipe, прозеровать обрабатывающий центр 2000VHT-03 Pipe. Для этого торец трубы, например, отвода штампосварного для газопроводов высокого давления, обрабатывается специальным инструментом — фрезой. Уникальный инструмент создает различные по углу фаски будущего сварного шва. Фрезерование имеет ряд преимуществ перед резанием, а именно — высокую производительность Рис. 2. Отвод трубы диаметром 720 мм Рис. 3. Отвод трубы диаметром 1020 мм в одноместном в двухместном установочном приспособлении установочном приспособлении на станке 2000VHT-03 Pipe и экономичность. Во из-
32
РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014
МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ изводит до тридцати тысяч тонн деталей в год, с номенклатурой более тысячи типоразмеров в бесшовном, шовном и штампосварном исполнении. Вся продукция сертифицирована и лицензирована. Флагман Стерлитамакского станкостроительного завода (бренд Группы СТАН) – обрабатывающий центр 2000VHT портального типа с ЧПУ — позволяет управлять движением инструмента по пяти координатам (5D-интерполяция). Это означает, что инструмент в любой момент рабочего времени перпендикулярен поверхности изделия. 2000VHT способен создавать геометрию детали машин и механизмов любой сложности, например, деталь глобусного стола RTL500. Такой поворотный стол — это ноу -хау завода (рис. 4), которое расширяет технологические возможности станков с ЧПУ: добавляет сразу две степени свободы. Станки, укомплектованные глобусным столом, позволяют вести универсальную обработку деталей среднего и большого размера с 5D интерполяцией. Например, лопатки перспективного двигателя ПД-14 . Также в России работает модификация этой серии – станок 3000VH. Он недавно отгружен заказчику и известен тем, что его горизонтально-вертикальный шпиндель особой конструкции предназначен для обработки как наружных, так и внутренних поверхностей крупногабаритных сборок (рис. 5).
Рис. 4. Главная деталь глобусного стола RTL 500 с приспособлением на планшайбе. Фрагмент макетакопии 2000VHT.
Рис. 5. Угловая поворотная головка 3000VH с секретом внутри.
Головной заказчик серии 2000VHT (рис. 1) — предприятия Росатома и машиностроители, страны поставки — Россия и Малайзия. В 2015 году завод отпразднует свое 150-летие, а в 2018 году исполнится 90 лет с момента освоения станкостроительным заводом производства вертикально-сверлильного оборудования.
Рис. 6. Специальный координатно-расточной станок с ЧПУ ЛЗ367Ф4.
по направляющим которой перемещается бабка, состоящая из саней и ползуна. Стол — составной, из отдельных чугунных плит. К столу прикреплена дополнительная плита, на которой установлена подставка со сменными головками. Направляющие станин и поперечины закрыты телескопической защитой. Основные технические характеристики специального координатно-расточного станка с ЧПУ ЛР367Ф4 Размеры рабочей поверхности стола, мм 14 700 x 5 600 Наибольшие рабочие перемещения, мм – порталов (X) 15 000 5 000 – саней бабки (Y) 1 500 – ползуна (Z) Частота вращения, мин-1: – шпинделя ползуна и съёмных головок (i=1) 10 .. 1 600 – шпинделя съёмных головок для 2 .. 2 500 обработки лёгких сплавов (i=1,6) 15 Мощность главного привода, кВт Габарит (без приставного электрои гидрооборудования), мм: – длина 22 735 12 820 – ширина 8 045 – высота 250 000 Масса станка, кг
Построен еще один станок-колосс: ЛР366Ф3 с двумя подвижными порталами на станине длинной 40 м (рис. 7). Масса станка 700 т. На станке одновременно ведется обработка и сборка элементов крыла и фюзеляжа самолёта Ту-160. Станок оснащён системой ЧПУ класса CNC. Два независимых портала (координата X) перемещаются вдоль стола, сани ползуна движутся поперёк стола (координата Y). По саням, перпендикулярно к зеркалу стола, перемещается ползун (координата Z). На ползуне установлена фрезерная
ЛЕНИНГРАДСКИЕ РАСТОЧНЫЕ Особое внимание к масштабу — это специальный координатно-расточной станок с ЧПУ модели ЛР367Ф4 (ЛР — Ленинградский Расточной) с подвижным порталом на станине длинной 20 м (рис. 6). Станок Ленинградского станкостроительного производственного объединения им. Я. М. Свердлова предназначен для обработки отверстий и фрезерования плоских и объемных элементов стапельно-сборочной оснастки из различных материалов. По рабочей поверхности стола 15 x 5 м может свободно ездить самосвал КАМАЗ. Масса станка 250 т. Возможности гиганта: сверление и развертывание отверстий под презонные болты, их запрессовка для крепления шарнира поворота с крылом самолета Ту-160. Станок состоит из двух составных станин, саней, портала, бабки, стола, гидрооборудования и снабжен принадлежностями. Портал состоит из двух стоек и поперечины,
Рис. 7. Координатно-расточной станок с ЧПУ ЛР366Ф3
ОКТЯБРЬ 2014 / РИТМ / РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ
33
МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ головка, имеющая возможность поворота вокруг оси (координата С) и оси, расположенной в плоскости XY (координата Е). Основные технические характеристики специального координатно-расточного станка с ЧПУ ЛР366Ф3 Размеры рабочей поверхности стола, мм Наибольшие рабочие перемещения, мм – порталов (X) – саней бабки (Y) – ползуна (Z) Наибольший рабочий поворот, град: – головки (E) – вертлюга (C) Частота вращения, мин-1: – шпинделя основного – шпинделя скоростного Мощность главного привода, кВт – основного – скоростного Габарит, мм: – длина – ширина – высота Масса станка, кг
31 500 х 5 600 22 000 4 500 2 000 210 360 20 .. 3 150 18 000 30 6 40 000 12 920 8 375 700 000
Управление порталами осуществляется с подвесных пультов. Для удобства обслуживания каждый подвесной пульт имеет независимые механизированные перемещения по координатам Y и Z и ручной поворот вокруг оси Z. Для обслуживания станка и размещения электро- и гидрооборудования станок оснащён мостиками и лестницами. Сегодня бренд «Свердлов» развивает питерская компания «Киров-Станкомаш». Традиции Ленинградского станкозавода (ЛСПО), основанного в 1868 году как машиностроительный завод «Феникс», продолжает и ООО «Станкозавод «ТБС». ТБС (Техническое бюро станкостроения) создано на основе особого конструкторского бюро станкостроения ЛСПО им. Я. М. Свердлова в 1994 году. НОВОКРАМАТОРСКИЕ ПРЕССЫ Для производства ответственных и самых крупных деталей самолетов-гигантов Boeing 747 и Airbus 380 в России, на заводе Корпорации ВСМПО-АВИСМА в Верхней Салде (Свердловская область) имеется самый мощный в мире гидравлический пресс усилием 75000 ТС (750 МН). Пресс производства Новокраматорского машиностроительного завода (рис. 8) дооснащён системами управления процессами штамповки, обеспечивающими заданную скорость движения штампов и заданные усилия прессования. Общая высота пресса — 34,7 м, над полом — 21,9 м. Штамповки создаются различной конфигурации и назначения: конструкционные, шассийные, лопатки, полусферы в широком диапазоне геометрических размеров с площадью проекции от 100 до 35000 см2 из всех сплавов и суРис. 8. Пресс НКМЗ усилием 75 000 тонн.
34
персплавов по российским, европейским и американским стандартам. Например, на рис. 9 (в центре) показана уже механически обработанная Рис. 9. Титановые и стальные штамповки штамповка тележВСМПО-АВИСМА для шассийной группы ки шасси BLG Bogie двухпалубного лайнера А-380 Beam первоначаль(WLG & BLG Bogie Beam, Upper Drag Brace) изготовлены ным весом 3 210 кг и на прессе-гиганте НКМЗ габаритами 4 255.0 x 568.1 x 689.8 мм. Кроме того, пресс-гигант штампует крупные поковки – полусферы для космической техники, цельные шпангоуты самолётов и др. Техническая характеристика пресса гидравлического штамповочного усилием 750МН Усилие, МН Давление жидкости, МПа Размер стола, мм: – длина – ширина Открытая высота штампового пространства, мм Ход поперечины, мм Допустимый эксцентриситет нагружения по оси, мм: – продольной – поперечной Высота пресса, мм: – общая – над полом Размеры пресса, мм: – длина – ширина
750 32 16 000 3 500 4 500 2 000 600 300 34 700 21 900 13 600 13 300
Преимущества пресса: — высокая точность штамповок обеспечивается за счёт синхронизирующей системы для достижения параллельности между столом и подвижной траверсой; — максимальное давление жидкости в рабочих цилиндрах обеспечивается мультипликаторами; — автоматическая система технологического контроля за перемещением и скоростью траверсы, давлением жидкости в цилиндрах, эксцентриситетом технологической нагрузки, напряжением в базовых деталях; — наличие выталкивателей для удаления отштампованных деталей. Журнал РИТМ продолжит серию публикаций об уникальных механизмах. Николай Литвинов, к. э.н. Фотоматериалы предоставлены: Николаем Гориным, Дмитрием Горячкиным, Станкозаводом «ТБС», Корпорацией ВСМПО-АВИСМА. 3D-моделирование Владимира Литвинова.
Дополнение к первой статье «СТАНКИ И ПРЕССЫ ГИГАНТЫ» в №6(94) за 2014 год. Завод тяжёлых станков, Коломна, который в этом году празднует своё 100-летие, называют «заводом заводов»: один станок может занимать целый цех. Удалось выяснить, что станок КУ153Ф1 с 1970 года продолжает обраба-тывать проходческие щиты тоннельной защиты на заводе Kobe Steel в Японии.
РЕМОНТ • ИННОВАЦИИ • ТЕХНОЛОГИИ • МОДЕРНИЗАЦИЯ /РИТМ / ОКТЯБРЬ 2014