En el camp de l'aerospacial i l'equipament energètic, les rodetes, com a components clau de potència, determinen directament l'eficiència i l'estabilitat operativa de la maquinària hidràulica segons la precisió del perfil de les àlees (perfil requerit ≤ 0,03 mm) i la coaxialitat entre el cub i les àlees (≤ 0,02 mm). Un fabricant d'alta gamma de rodetes s'enfronta a un embús en el procés tradicional en processar una rodetta centrífuga d'aliatge de titani de Φ 300-500 mm: cal passar per tres processos: «fresat groc en fresadora vertical del cub → fresat precís d'àlees en centre d'usinatge de cinc eixos → ajust de referència en torn horitzontal», amb múltiples fixacions que provoquen una desviació del perfil de l'àlea superior a 0,06-0,08 mm, una pèrdua d'eficiència aerodinàmica del 12% després del muntatge de la rodetta i un cicle de processament per peça d'hasta 120 minuts; al mateix temps, l'aliatge de titani (TC4) té una gran resistència a alta temperatura i una deformació de tall elevada. La taxa de desgast de l'eina és tres vegades superior a la de peces d'acer, i el cost de les eines per rodetta individual supera els 800 yuans.
Per superar aquest dilema, l'empresa ha introduït el centre compost de torneig i fresat vertical CNC Demagesen Precision VTC80B per construir un sistema exclusiu d'ús exclusiu de paletes «d'un sol muntatge, procés complet». L'equipament adopta un llit de fundició mineral (amb una millora del 70% en el rendiment de reducció de vibracions comparat amb la fundició de ferro), que es compensa dinàmicament mitjançant un interferòmetre làser (precisió de posicionament compensada fins a ± 0,007 mm), combinat amb un eix C accionat per un motor de parell (precisió de indexatge ± 2,5 "), l'rigidesa estructural s'optimitza mitjançant anàlisi per elements finits, i la rigidesa radial de tall arriba als 28 kN/mm, podent suportar de manera estable la força radial de 18 kN durant el tall a alta velocitat de l'aliatge de titani; equipat amb el sistema CNC Siemens 840D SL i una sonda de mesura en màquina de tipus de contacte (precisió de mesura ± 0,001 mm), aconsegueix la mesura i compensació en temps real del perfil de la pala, ajustant-se amb precisió al rigorós requisit de grau de contorn ≤ 0,025 mm. En resposta a les característiques de processament dels aliatges de titani, l'equipament està proveït d'un sistema de refrigeració amb nitrogen líquid (amb la temperatura de la zona de tall controlada a -10 ℃) i eines de tall de carbure de gra ultrafi (incloent recobriment TaC, duresa HRC68), suprimint eficacement l'enduriment per deformació i l'adhesió de l'eina.
Escenaris d'ús del client
En termes de innovació tecnològica, l'equip ha assolit una doble irrupció de "integració del procés + control precís de la superfície" en el mecanitzat d'impulsores: integra un eix principal amb pressió estàtica de Φ 1000 mm (velocitat màxima 1000 r/min), una torreta motriu de 8 estacions (cursa de l'eix Y ± 100 mm) i un capçal de fresat de cinc eixos articulats (amplada de gir ± 120 °), que permet realitzar en una sola operació el tornejat de precisió del cercle exterior del cub (tolerància IT6), el fresat de precisió de la superfície de les àlepes (contorn ≤ 0,025 mm), el perforat de forats d'equilibratge (precisió posicional ≤ 0,05 mm) i el rectificat de la cara de referència (planor ≤ 0,01 mm). Pel mecanitzat de perfils complexes d'àlepes, s'adopta un "procés d'alimentació adaptativa": a partir de dades de mesura en màquina, els paràmetres de tall (alimentació 30-80 mm/min) s'ajusten en temps real mitjançant algorismes d'intel·ligència artificial, augmentant la taxa de retirada de material en un 40 % mantenint la precisió; com a resposta al problema de deformació de les àlepes primes d'aliatge de titani (gruix de paret 3-5 mm), s'adopta el "mètode de tall progressiu per capes", amb la profunditat de tall de cada capa controlada entre 0,1 i 0,3 mm, combinat amb un sistema rígid de roscat (interval de roscat M6-M20), assegurant una precisió del mecanitzat de rosca de nivell 6H.
El client ha processat productes acabats
Els resultats de la implementació compleixen plenament amb els estàndards d'equipament d'alta gamma: el cicle de processament per peça s'ha reduït de 120 minuts a 65 minuts, i la capacitat de producció diària ha augmentat de 30 peces a 58 peces; el perfil de la pala del rotor es controla establement a ≤ 0,025 mm, la coaxialitat entre el cub i la pala és ≤ 0,015 mm, i la rugositat superficial arriba a Ra0,4 μm, complint totalment els requisits del sistema de gestió de qualitat aeroespacial SAE AS9100; l'eficiència aerodinàmica del rotor ha millorat un 10% i ha superat la certificació de rendiment hidrodinàmic de TÜV Rheinland a Alemanya; la vida útil de l'eina s'ha allargat un 80% gràcies al refredament a baixa temperatura i l'optimització de paràmetres, i el cost de les eines per roda de pal·les individuals s'ha reduït a 450 yuans; el sistema de manteniment intel·ligent instal·lat a l'equipament pot monitoritzar en temps real la vibració del eix principal (freqüència de mostreig de 2 kHz) i el desgast de l'eina. Combinat amb l'anàlisi de dades massives de processament, la taxa d'utilització global de l'equipament ha passat del 72% al 94%, i el temps d'inactivitat anual s'ha reduït en 520 hores.
El VTC80B ha aconseguit un salt des de la 'fabricació qualificada' fins a la 'fabricació intel·ligent de precisió' d'impulsores d'aliatge de titani. "L'enginyer tècnic de l'empresa va declarar: 'Els nostres impulsores ja s'han aplicat amb èxit en els camps dels motors d'aviació i les turbines de gas. No només han superat la certificació de proveïdors de Pratt&Whitney, sinó que també compleixen el requisit estricte de 20.000 hores d'operació individual sense fallades. Això ha establert una barrera tècnica per a nosaltres en el mercat d'impulsores d'alta gamma'." Aquest cas confirma que els torneus verticals CNC s'han convertit en equipament clau per superar embussos de rendiment en el camp de fabricació d'impulsores d'alta gamma mitjançant la profunda integració de "arquitectura col·laborativa multieix + adaptació del procés del material + control intel·ligent de precisió".
EN
