Токарный станок ДИП-200 – почему когда-то ему был рад каждый цех?

1 Назначение и технические характеристики ДИП-200

Выпускался такой агрегат с 1932 по 1957 годы, являлся самым малым в линейке станков ДИП. Модель была самой привычной на машиностроительных предприятиях в первые послевоенные пятилетки, послужила основой для разработки большого числа новых модификаций и модернизаций, таких как 1Д62М, 1А62, 1620, 1К62. Станок предназначался для выполнения всевозможных токарных и расточных работ, нарезания большинства типов резьбы: метрической, дюймовой английской, модульной и питчевой – в условиях всех типов производства, кроме крупносерийного и массового.

Мощность электродвигателя в сочетании с жесткой конструкцией станины станка позволяли выполнять стадии черновой, получистовой и чистовой обработки деталей из чугуна, стали или цветных металлов и сплавов. Быстроходность этого агрегата допускала применение инструментов как из быстрорежущей стали, так и из только что разработанных сплавов на основе карбида вольфрама. Последнее утверждение верно для уровня развития инструментального производства и учения о резании металлов 30–50-х годов XX века.

Конструкция станка и его главные технические показатели находились на уровне соответствующих моделей, произведенных в капиталистических странах, и в 1,5–2 раза превосходили показатели механизмов с ременным приводом от трансмиссионного вала. Приведем главные из параметров:

Для тех, кто знаком с подобным оборудованием, видно из указанных данных, что станок существенно уступает ходовым моделям токарно-винторезных механизмов середины 60-х, которые используются и по сей день. В частности, по быстроходности в 3–4 раза, по диапазону подач – в два раза, по мощности – втрое. Станок стабильно обеспечивал точность обработки диаметральных размеров по IT11–IT13, радиальное биение деталей в пределах 0,05 мм и шероховатость поверхности (R_а) 3,2–6,3 мкм.

Следует отметить отсутствие на этом агрегате ускоренного перемещения суппорта, что увеличивало затраты времени на подвод и отвод инструмента и утомляло рабочего. Отсутствует также насос охлаждающей жидкости. В настоящее время может рассматриваться как историческая ценность, хотя энтузиасты, работающие на нем, остались.

2 Конструкция станка и принцип работы

Основные узлы по своему функциональному назначению не отличаются от современных, к ним относятся: cтанина, передняя и задняя бабка, гитара, коробка подач, фартук, суппорт. Станина выполнена из чугуна, имеет П-образные ребра жесткости. Отливка ее подвергнута естественному старению, а направляющие сделаны призматические сырые. Передняя направляющая усиленная, так как воспринимает нагрузки от перемещающегося суппорта, вторая же направляющая служит для перемещения задней бабки. Поддона под станиной не предусмотрено, что усложняло резание с использованием смазочно-охлаждающей жидкости.

В корпусе передней бабки находится полый шпиндель, валы и передачи, образующие коробку скоростей (КС). Обратим внимание, что данный токарный станок стал первым отечественным с собственной КС, это позволило отказаться от ступенчатого шкива на шпинделе, повысить удобство и безопасность работы. Точность обработки возросла за счет исключения непосредственного силового воздействия ремня на шпиндель, который тут установлен на подшипниках скольжения, обуславливающих низкую тихоходность.

Вообще, гидростатические подшипники в современном понимании еще не применялись в станкостроении того времени, поэтому опоры представляют собой втулки с бронзовыми, а по некоторым данным и чугунными вкладышами. Долговечность и нагрузочная способность таких опор была невелика и зависела во многом от правильной эксплуатации, в частности, своевременной смазки. С развитием шарикоподшипниковой отрасли в СССР подшипники качения стали доступными. В последующей модернизации 1Д62М шпиндель устанавливался на роликовые варианты, что позволило в два раза повысить быстроходность.

Вращение от электродвигателя, закрепленного внизу на обратной стороне станины, через плоскоременную передачу передается на вал с фрикционной муфтой, откуда через два промежуточных вала путем сцепления соответствующих зубчатых колес передаётся шпинделю. Назначением фрикционной муфты является останов шпинделя и получение на нем прямого и обратного вращений. Реализуется это посредством замыкания соответствующих участков кинематической цепи при осевом перемещении полумуфт. Изменение чисел оборотов шпинделя выполняется с помощью трех рукояток на фронтальной стороне передней бабки. Рукоятки посредством рычагов и сухарей вводят в зацепление пары зубчатых колес на промежуточных валах.

Гитара служит для установки сменных колес и передачи движения от КС коробке подач. С ее помощью осуществляется реверс подач при нарезании резьбы. Гитара находится на левой стороне станка в массивном литом корпусе-кожухе. Коробка подач закреплена под механизмом смены скоростей и связана с ним посредством гитары. Предназначена она для реализации требуемых рабочих подач на ходовом вале и винте. Нарезание точных резьб выполняется при отключенной коробке, когда вращение от передней бабки передается через гитару непосредственно на ходовой винт. Необходимые величины подач обеспечиваются подбором и установкой сменных колес гитары. Отключение поступления образца через коробку выполняется рукояткой на лицевой ее поверхности.

Фартук организует передачу движения от ходового вала и винта суппорту, который состоит из каретки, нижней и средней поворотной части и верхних салазок с закрепленным на них резцедержателем. Общая конструкция всех этих узлов сходна с известной моделью 1А62, но отличается отсутствием защиты вала и винта, что приводило к попаданию на них стружки и износу. Задняя бабка может вручную передвигаться вдоль станины по малой призматической направляющей и закрепляется в любом месте с помощью нижней прижимной планки и двух болтов. Верхняя часть бабки имеет возможность углового смещения относительно подошвы для точения пологих конусов. В пиноли могут устанавливаться различные типы центров с конусом Морзе №4, а также оправки для сверл.

3 Особенности оборудования и его ремонт

На станке могут выполняться все виды токарных работ по обработке заготовок, закрепленных в патроне (шпиндель имеет посадочную шейку с наружной метрической резьбой и упорным торцом), центрах, а также на планшайбе. Предусмотрено использование люнетов. Но есть у этого оборудования и слабые стороны. Режимы резания ограничены малой мощностью электродвигателя и недостаточным запасом прочности кинематических цепей. Плоскоременная передача и фрикционная муфта являются слабыми звеньями, а жесткость суппорта можно признать недостаточной. Применение твердосплавного инструмента на чистовых стадиях обработки ограничено быстроходностью и возможной вибрацией при износе вкладышей подшипников скольжения шпинделя.

В советские годы проводились модернизации данных моделей примерно до уровня 1Д62М, что было экономически оправдано, учитывая большой парк станков. Основным направлением совершенствования признавалось повышение оригинального числа оборотов шпинделя и мощности в полтора раза, а также расширение числа и диапазона подач. Электродвигатель заменяли более быстроходным новых серий 2А, а затем 4А, мощностью до 5 кВт. Это требовало замены втулок на подшипники качения, применения клиноременной передачи.

Так как в ранних сериях и оборудовании, выпущенном во время ВОВ, экономили легирующие элементы, то зубчатые колеса выполнялись из стали 45, часто с неудовлетворительной термической обработкой. Естественно, что о повышении мощности с такими передачами не могло быть и речи. Ремонтники часто ограничивались заменой подшипников скольжения на новые роликовые, изготовлением шкивов под клиновые ремни и установкой нового двигателя номинальной мощности. Отсутствие термообработки направляющих при интенсивной и продолжительной эксплуатации вместе с недостаточно удачной их геометрией приводило к серьезному износу и образованию седла. Станки все больше отставали от требований машиностроения, что определило постепенный вывод их из строя или передачу во вспомогательные ремонтные мастерские и учебные заведения. В настоящее время данная модель может рассматриваться как памятник истории отечественного станкостроения.