В производствената област на промишлените високоволтови двигатели (10 kV и по-високо), корпусът на двигателя служи като носеща основа за статорното ядро. Допуснатата грешка на диаметъра на упора, перпендикулярността на торцовата повърхност спрямо оста и цилиндричността на лагерното гнездо директно влияят върху стабилността на работата на двигателя (националният стандарт GB/T 1993-1993 изисква допускът на диаметъра на упора да е от клас IT7, перпендикулярността ≤ 0,05 мм/м, а цилиндричността на лагерното гнездо ≤ 0,008 мм). Голям производител на промишлени двигатели се сблъсква с традиционно технологично задънена улица при обработката на корпуси на двигатели от късоглав чугун (QT500-7) с диаметър Φ 300–600 мм: необходими са три процеса – "груба обработка на външна окръжност на хоризонтален токарен стан – прецизна разточка на лагерното гнездо на вертикално разточен стан – обработка на монтажни отвори на радиален свределен стан". Многократното затегане води до съосност между упора и лагерното гнездо, надвишаваща 0,1–0,15 мм, а интензитетът на вибрациите по време на работа на двигателя надхвърля 1,8 мм/с (допустимата стойност е ≤ 1,1 мм/с), като цикълът за обработка на единична детайл достига до 75 минути; в същото време прекъснатият удар, възникващ по време на рязането на късоглав чугун, води до живот на твърдосплавните рязания инструменти само 40–50 броя/плоча, а разходите за режещ инструмент за един корпус на двигател надхвърлят 50 юаня.
Сценарии за употреба от клиенти
За преодоляване на това затруднение, компанията е въвела CNC вертикалния център Kede VTC70 и е създала изключителна производствена система за каросерии на електромотори, която комбинира здраво ригидно обработване с процес на единично закрепване. Уредът използва цялостно легено желязо от авиационен клас за основата (с дебелина на стената 90 mm), което е преминало двойно отслабване на напрежението чрез "естествено стареене в продължение на 12 месеца + вибрационно стареене в продължение на 72 часа", комбинирано с четири-точкови статични хидростатични лагери (носимост ≥ 50 kN) и оптимизирана структурна огъваемост чрез анализ чрез метода на крайните елементи. Радиалната рязане стегнатост достига 35 kN/mm, което позволява стабилно издържане на радиалното ударно натоварване от 22 kN по време на рязане на ковко чугун; оборудван с FNK CNC система и пълен затворен контур с решетка (разделителна способност 0,05 μm), осигурява точност на позициониране ± 0,007 mm и повтаряема точност на позициониране ± 0,01 mm, точно съответстваща на допусковите изисквания от клас H6 за лагерната кутия. В отговор на прекъснатите режими на рязане при ковкия чугун, уредът е оборудван с високомощен шпиндел (45 kW) и двойна система за високонапорно охлаждане (вътрешно охлаждане под налягане 1,2 MPa, външна охлаждаща скорост на потока 40 L/min), комбинирана с рязане инструменти от свръхфинозърнеста WC Co сплав (с добавена NbC усилваща фаза, ударна якост ≥ 15 MPa · m¹/²), които ефективно потискат скъсванията на резците.
Затегване на моторния кожух
От гледна точка на технологичната иновация, оборудването постига двойни пробиви в „интеграция на процеса + тежко стабилно рязане“ при обработката на каросерията на двигателя: чрез интегриране на хидравличен патрон с четири челюсти Φ 800 mm (сила на затегнатост до 150 kN), серво кула с 8 станции (време за смяна на инструмента 1,6 секунди) и радиален силов инструментален шпиндел (изходен въртящ момент 350 N·m), то може наведнъж да извърши прецизно обточване на външния диаметър на каросерията на двигателя (допуск IT6), прецизно разширяване на лагерното гнездо (цилиндричност ≤ 0,006 mm), оформяне на упора (диаметричен допуск ± 0,015 mm), фрезоване на торцовата повърхност (равнинност ≤ 0,03 mm) и пробиване и нарязване на нишки в 20–24 монтажни отвори (позиционен допуск ≤ 0,1 mm). За да се справи с трудностите при контрола на коаксиалността, ние иновативно прилагаме „метода за интегрирана обработка по референтен стандарт“: използвайки вътрешните отвори в двата края на каросерията на двигателя като референтна позиция, чрез система за измерване на машината (точност на измерване ± 0,001 mm) се събират данни в реално време и динамично се компенсират деформациите по следата, причинени от теглото на детайла, така че коаксиалността между упора и лагерното гнездо стабилно се поддържа на ниво ≤ 0,04 mm. При сложни конструкции като ребрата за охлаждане, оборудването използва интерполация с връзка по ос Y и оста C, за да постигне еднопосочно оформяне на триизмерни повърхнини, избягвайки следите от инструмента, причинени от традиционната смяна на процесите.
Резултатите от внедряването напълно отговарят на стандарти за промишлени високоволтови електродвигатели: цикълът на обработка на единична детайл е съкратен от 75 до 42 минути, а дневната производствена мощност е увеличена от 120 на 220 комплекта; цилиндричността на лагерното гнездо на корпуса на двигателя е ≤ 0,006 мм, коаксиалността между упора и лагерното гнездо е ≤ 0,04 мм, а перпендикулярността на торцовата повърхност към оста е ≤ 0,03 мм/m, което напълно отговаря на изискванията по стандарт GB/T 1993-1993 „Методи за охлаждане на въртящи се електрически машини“ и IEC 60034-1; интензивността на вибрациите по време на работа на двигателя е намалена от 1,8 mm/s до 0,8 mm/s, а процентът на вибрационни надвишения — от 22% до 1,5%; продължителността на живот на инструмента е удължена с 60% (до 65–80 детайла/рязание) благодарение на удароустойчив дизайн, а разходът за инструмент за единичен двигателен корпус е намален до 32 юаня; оборудването е оснастено с интелигентна диагностична система, която в реално време следи ускорението на вибрациите на шпиндела (честота на вземане на проби 1 kHz) и колебанията на силата на рязане. В комбинация с модел за прогнозиране на износване на инструмента, комплексната степен на използване на оборудването се е повишила от 76% до 93%, а годишното простоюване е намалено с 480 часа.
VTC70 решава противоречието между 'тежка обработка и прецизен контрол' на нашите кутии за високо напрежение. Главният инженер на компанията заяви: „Нашият 20 MW двигател с високо напрежение не само е преминал сертифициране по CE, но също така отговаря на изискването за 100000 часа безотказна работа на оборудване в ключови области като атомни електроцентрали и големи химически индустрии. Това ни осигурява основна конкурентоспособност при проникването в пазара на висококачествени продукти.“ Този случай потвърждава, че CNC вертикалната центроза е станала ключово оборудване за преодоляване на качествени и ефективностни задръствания в производството на промишлени кутии за високо напрежение чрез дълбока съвместна работа на „проектиране на тежкоструктурни системи + иновации в процесната интеграция + интелигентен прецизен контрол“.
EN
