К тяжелым условно относят валы диаметром более 200 мм и весом более 1 т. Конструктивные разновидности тяжелых валов и технические условия их изготовления те же, что и для обычных валов; тяжелые валы в большинстве случаев имеют центральные отверстия, основным назначением которых является: а) уменьшение веса (при диаметре центрального отверстия, равном половине диаметра наружной поверхности, вес уменьшается примерно на 25% при уменьшении момента сопротивления всего на 6—7%); б) обеспечение возможности взятия проб для исследования качества материала, что для тяжелых валов имеет существенное значение; в) размещение внутри вала штоков или других элементов управляющих или регулирующих устройств машины.
Технологические задачи, возникающие при производстве тяжелых валов, имеют свои особенности. Они заключаются в выполнении некоторых требований в связи со значительными диаметрами фланцев, центрирующих буртов и большой длиной валов.
Заготовки для тяжелых валов получают свободной ковкой на прессах и молотах; исходным материалом для заготовки является слиток. После ковки заготовки подвергают отжигу для снятия внутренних напряжений и нормализации.
В последнее время заготовки пустотелых валов фланцевого типа получают электрошлаковой сваркой из предварительно подготовленных элементов. При этом варианте достигается большая экономия материала и значительное снижение трудоемкости последующей механической обработки.
После термической обработки от концов заготовки отрезают пробы для механических испытаний.
Технология механической обработки тяжелых валов имеет следующие особенности. Вначале производят разметку заготовки для проверки ее годности, для обработки, получения рисок для сверления центрового гнезда, а также для выверки заготовки при установке на станке.
Зацентровка производится на стационарном или переносном горизонтально-сверлильном станке («колонке») с установкой заготовки в призмы.
Токарная обработка выполняется за несколько установов. При первом установе один конец заготовки зажимают в кулачках планшайбы или патрона, а другой, зацентрованный конец, поджимают центром задней бабки; при этом выверяют заготовку рейсмасом по разметочным рискам, нанесенным на ее наружной поверхности; этой установкой пользуются для обтачивания шеек под люнеты.
Обдирка и последующая обработка производятся с креплением вала кулачками планшайбы или патрона и установкой в люнеты.