СТАНКИ И ПРЕССы ГИГАНТЫ (Часть II)

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

Весь добываемый в России газ и до 80% нефти перемещаются по магистральным трубопроводам. Большая часть трубопроводов собрана из самых больших в мире труб диаметром 1420/1422 мм с толщиной стенки до 40 мм, способных выдержать давление до 25 атм. Такие сварные трубы  сворачивают из огромных стальных листов шириной 5 м. Поэтому они носят название  «русский стандарт». Именно эти трубы и соединительные элементы к ним способен фрезеровать 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.

Рис. 1. Cерия 2000VHT

Фрезерование имеет ряд преимуществ перед резанием, а именно — высокую производительность и экономичность. Во избежание 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.

Рис. 2. Отвод трубы диаметром 720 мм в двухместном установочном приспособлении

Рис. 3. Отвод трубы диаметром 1020 мм в одноместном установочном приспособлении на станке 2000VHT-03 Pipe

Узлы трубопроводов применяются для повышения производительности работ по строительству и реконструкции объектов добычи, подготовки, переработки и транспортировки нефти и газа. Сваренные трубы по обработанным 2000VНT-03 Pipe фаскам выдерживают давление до 15,7 МПа. Технологическая система, в которой задействована предыдущая версия 2000VНT-03 Pipe, производит до тридцати тысяч тонн деталей в год, с номенклатурой более тысячи типоразмеров в бесшовном, шовном и штампосварном исполнении. Вся продукция сертифицирована и лицензирована.

Краткие технические характеристики токарного сверлильно-фрезерно-расточного станка с ЧПУ 2000VHT-03

Номинальная мощность электродвигателя привода главного движения, кВт   60
Пределы частот вращения шпинделя, мин -1         0 .. 1 500
Номинальный крутящий момент на шпинделе, Нм (редуктор i=1:3)     855
Габаритные размеры станка, мм, не более:
– длина (без отдельно расположенного оборудования)       5 000
– ширина (без отдельно расположенного оборудования)    6 500
– высота                                                4 150
Масса станка, кг, не более                  30 000

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 макета-копии 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.

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.

Рис. 6. Специальный координатно-расточной станок с ЧПУ ЛЗ367Ф4.

Станок состоит из двух составных станин, саней, портала, бабки, стола, гидрооборудования и снабжен принадлежностями. Портал состоит из двух стоек и поперечины, 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 0000
– саней бабки (Y)                                                           5 000
– ползуна (Z)                                                                   1 500
Частота вращения, мин-1:
– шпинделя ползуна и съёмных головок (i=1)       10 .. 1 600
– шпинделя съёмных головок для обработки лёгких сплавов (i=1,6)    2 .. 2 500
Мощность главного привода, кВт                                 15
Габарит (без приставного электрои гидрооборудования), мм:
– длина                                                                               22 735
– ширина                                                                            12 820
– высота                                                                              8 045
Масса станка, кг                                                                250 000

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.

Рис. 7. Координатно-расточной станок с ЧПУ ЛР366Ф3

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 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          31 500 x 5 600
Наибольшие рабочие перемещения, мм
– порталов (X)                                                               22 000
– саней бабки (Y)                                                         4 500
– ползуна (Z)                                                                  2 000
Наибольший рабочий поворот, град:
– головки (E)                                                                  210
– вертлюга (C)                                                               360
Частота вращения, мин-1:
– шпинделя основного                                               20 .. 3 150
– шпинделя скоростного                                            18 000
Мощность главного привода, кВт
– основного                                                                     30
– скоростного                                                                 6
Габарит, мм:
– длина                                                                            40 000
– ширина                                                                         12 920
– высота                                                                            8 375
Масса станка, кг                                                             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 суперсплавов по российским, европейским и американским стандартам.

Рис. 8. Пресс НКМЗ усилием 75 000 тонн.

Например, на рис. 9 (в центре) показана уже механически обработанная штамповка тележки шасси BLG Bogie Beam первоначальным весом 3 210 кг и 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.

Рис. 9. Титановые и стальные штамповки ВСМПО-АВИСМА для шассийной группы двухпалубного лайнера А-380
(WLG & BLG Bogie Beam, Upper Drag Brace) изготовлены на прессе-гиганте НКМЗ

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.

Техническая характеристика пресса гидравлического штамповочного усилием 750МН
Усилие, МН                                          750
Давление жидкости, МПа                32
Размер стола, мм:
– длина                                                16 000
– ширина                                               3 500
Открытая высота штампового пространства, мм         4 500
Ход поперечины, мм                        2 000
Допустимый эксцентриситет нагружения по оси, мм:
– продольной                                      600
– поперечной                                      300
Высота пресса, мм:
– общая                                                 34 700
– над полом                                        21 900
Размеры пресса, мм:
– длина                                                 13 600
– ширина                                              13 300

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-гигант КУ299 с 1970 года продолжает обрабатывать проходческие щиты тоннельной защиты на заводе Kobe Steel в Японии.