СТАНОК ОСЕТОКАРНЫЙ

Предлагаемая полезная модель относится к токарному оборудованию, а именно - к токарным станкам для обточки осей железнодорожных колесных пар при их изготовлении или ремонте и может быть использована на предприятиях - изготовителях железнодорожного состава, а также ремонтных предприятиях системы МПС.
Вагонная ось является элементом колесной пары железнодорожного подвижного состава, на котором укрепляются колеса. Ось представляет собой брус круглого, переменного по длине поперечного сечения. Вагонные оси различаются размерами основных элементов - формой шейки оси - для подшипников качения или подшипников скольжения, формой поперечного сечения - сплошные или полые, по способу торцевого крепления подшипников качения - корончатой гайкой или шайбой [1].
У оси имеется две шейки, предступичные и подступичные части и средняя часть. Для снижения концентраций напряжений в местах изменения диаметров оси делаются плавные переходы - галтели, выполненные определенным радиусом. Снижение концентраций напряжений, вызванных посадкой деталей подшипников качения, достигается изготовлением разгружающей канавки, расположенной у начала задней галтели шейки оси.
Оси для подшипников скольжения по торцам имеют буртики, препятствующие смещению подшипников вдоль оси наружу при движении вагона. Оси для роликовых подшипников по концам шеек вместо буртиков имеют нарезную часть для навинчивания корончатой гайки. Кроме того, на каждом конце таких осей имеется паз с двумя отверстиями, в которых выполнена нарезка для установки стопорной планки.
Шейки вагонных осей выполняют цилиндрической формы для размещения на них подшипников. Предподступичные части оси - это переходные зоны от шеек к подступичным частям. На предподступичных частях размещаются
задние уплотнения буксовых узлов - уплотнительные шайбы или лабиринтные кольца. Средняя часть оси имеет конический переход от подступичных частей.
Оси колесных пар, оборудованных дисковыми тормозами и оси, на которых смонтированы приводы подвагонных генераторов, имеют посадочные поверхности для установки тормозных дисков или деталей редуктора.
Нестационарный режим нагружения при вращении колесной пары вызывает в оси знакопеременные напряжения с амплитудами изменяющейся величины, что требует специальных мер для повышения предела выносливости материала оси, к одному из которых относится обтачивание ее на специальных осетокарных станках.
Известен осетокарный станок для получистовой обработки осей колесных пар вагонов, тепловозов, электровозов и моторвагонных секций [2], содержащий станину с направляющими, два гидросуппорта с инструментальными узлами, снабженные центрами левую и правую бабки, главный привод, средства управления гидросуппортами в виде программируемого контроллера. Известный станок предназначен только для получистовой обработки шеек осей, имеют высокую производительность, однако не может быть использован для комплексной обработки колесной оси - получистовой и чистовой проточки шеек, проточки канавок, предподступичной и подступичной частей, галтелей и средней части, имеющей конический переход к ее геометрической середине.
После анализа существующих станков для обработки деталей, аналогичных рассматриваемой, за прототип был выбран двухкоординатный станок для комплексной обработки деталей типа «фланец» и «вал» модели 1757Ф3 разработки Рязанского станкостроительного завода (ОАО «РСЗ») [3].
Станок содержит наклонную станину с направляющими, переднюю бабку со шпинделем и патроном, главный привод и вспомогательные приводы, размещенный на направляющих наклонной части станины суппорт с многорезцовой револьверной головкой, установленные на направляющих станины люнеты, заднюю бабку с пинолью и систему числового программного
управления главным и вспомогательными приводами и инструментальным узлом.
При высоких технических характеристиках станка обработка колесных осей на нем возможна, однако наличие одного суппорта с инструментальной головкой приводит к увеличению технологического времени обработки всех элементов оси, о которых было сказано выше.
Целью предлагаемой полезной модели является повышение эффективности известного станка - сокращение технологического времени при комплексной обработке колесной оси с сохранением основных технических характеристик (точности обработки, дискретности задания перемещения по осям X, Z, С, частот вращения шпинделя и др.)
Поставленная цель достигается тем, что в известном станке патрон передней бабки выполнен поводковым, введен второй суппорт с многопозиционной револьверной головкой, причем револьверная головка выполнена зеркального исполнения по отношению к первой и размещенные на направляющих станины домкраты, выполненные с опорными элементами, воспринимающими нагрузку от установленной оси, с возможностью перемещения их перпендикулярно относительно оси центров станка.
Предлагаемая полезная модель представлена на чертежах, где:
- на Фиг.1 показан вид на станок спереди;
- на Фиг.2 показан вид на станок сверху;
- на Фиг.3 показан вид на станок справа.
Станок содержит станину 1 с направляющими 2, переднюю бабку 3 со шпинделем 4 и поводковым патроном 5, левый 6 и правый 7 суппорты с многопозиционными револьверными головками 8, 9 соответственно, заднюю бабку 10 с пинолью 11 и центром 12, главный привод 13, приводы револьверных головок 14 и 15 соответственно левого и правого суппортов. На направляющих станины установлены домкраты 16 и 17, могут быть также установлены люнеты (до 4-х), на чертежах не показаны. Задняя бабка снабжена приводом 18.
Обрабатываемая деталь 19 может быть установлена в поводковый патрон 5 и поджата пинолью 11 задней бабки.
Предлагаемая полезная модель работает следующим образом.
Оператор устанавливает обрабатываемую деталь на домкраты 16, 17 и с помощью ручного управления устанавливает ее на ось центров станка. С помощью задней бабки поджимает ее к поводку патрона передней бабки и закрепляет, после чего в систему ЧПУ вводит программу комплексной обработки оси (получистовую и чистовую обработку по полному контуру), включает главный и вспомогательные приводы и делает пробную обработку детали, после чего вносит поправки в программу обработки. Дальнейшая работа станка производится в автоматическом режиме с полным циклом обработки заготовки.
Кроме основного назначения (обработки осей колесных пар) данный станок может быть использован для производства других технологических операций по обработке цилиндрических деталей - точения цилиндрических и конических поверхностей, сверления осевых отверстий, нарезания метрических, дюймовых и питчевых резьб как наружных, так и внутренних. Станок позволяет обрабатывать детали из различных материалов, включая высокопрочные стали и сплавы.
Предлагаемая полезная модель может найти повышенный спрос на предприятиях, производящих ходовую часть железнодорожного подвижного состава и ремонтных предприятиях МПС.
Предлагаемая полезная модель реализована в осетокарном станке модели РТ303Ф3 разработки рязанского станкостроительного завода (ОАО «РСЗ»).
Библиографические ссылки.
1. И.Ф.Пастухов, В.В.Лунин, И.И.Жуков. «Вагоны», М., Транспорт, 1988 г., стр.25-30.
2. Станки для обработки осей и сформированных колесных пар железнодорожного состава железнодорожного транспорта.
Каталог «ОАО Краматорский завод тяжелого станкостроения», 2005 г., раздел 5.
3. Каталог промышленного оборудования, выпуск №3, «Торговый дом 'Рязанский станкостроительный завод'», 2004 г., стр.12-13.