En el camp de fabricació de motors industrials d'alta tensió (10 kV i superiors), el cos del motor fa de suport portant per al nucli de l'estator. La tolerància del diàmetre de parada, la perpendicularitat de la cara final respecte a l'eix, i la cilindricitat de la cambra del coixinet afecten directament l'estabilitat del funcionament del motor (la norma nacional GB/T 1993-1993 exigeix que la tolerància del diàmetre de parada sigui de grau IT7, la perpendicularitat ≤ 0,05 mm/m, i la cilindricitat de la cambra del coixinet ≤ 0,008 mm). Un gran fabricant de motors industrials s'enfronta a un embús en el procés tradicional quan processa el cos del motor de ferro dúctil (QT500-7) de Φ 300-600 mm: cal passar per tres processos: "tornejat groc en torn horitzontal → mandrinat precís en màquina vertical → perforació en màquina de braç oscil·lant per als forats d'instal·lació". Les múltiples fixacions fan que la coaxialitat entre el topall i la cambra del coixinet superi els 0,1-0,15 mm, i la intensitat de vibració durant el funcionament del motor superi 1,8 mm/s (valor acceptable ≤ 1,1 mm/s), amb un cicle de processat per peça d'hasta 75 minuts; alhora, l'impacte intermitent generat durant el tall del ferro dúctil provoca una vida útil de només 40-50 peces/lama per a les eines de tall d'aliatge dur, i el cost de l'eina de tall per a un sol cos de motor supera els 50 yuans.
Escenaris d'ús del client
Per superar aquest dilema, l'empresa ha introduït el tornejador vertical CNC Kede CNC VTC70 i ha establert un sistema exclusiu de fabricació per a carcasses de motors que combina mecanitzat rígid pesant amb un procés d'agafat en una sola presa. L'equipament adopta un cos principal integral de ferro colat d'aviació (amb un gruix de paret de 90 mm), que ha passat per una doble relaxació d'esforços de "envelliment natural durant 12 mesos + envelliment per vibració durant 72 hores", combinat amb guies de pressió estàtica de suport quadruple (capacitat de càrrega ≥ 50 kN), i una rigidesa estructural optimitzada mitjançant anàlisi per elements finits. La rigidesa al tall radial arriba a 35 kN/mm, podent suportar de manera estable la càrrega d'impacte radial de 22 kN durant el tall de ferro dúctil; equipat amb sistema CNC FNK i control totalment tancat amb regle de reixa (resolució de 0,05 μm), assoleix una precisió de posicionament de ± 0,007 mm i una precisió de repetició de ± 0,01 mm, ajustant-se exactament als requisits de tolerància de nivell H6 de la cambra del rodamunt. En resposta a les característiques de tall intermitent del ferro dúctil, l'equipament disposa d'un eix de gran potència (45 kW) i un sistema de refrigeració doble d'alta pressió (pressió de refrigeració interna de 1,2 MPa, cabal de refrigeració externa de 40 L/min), combinat amb eines de tall d'aliatge WC Co de gra ultrafi (amb addició de fase reforçadora NbC, tenacitat a l'impacte ≥ 15 MPa·m¹/²), suprimint eficaçment l'esquerdament de les eines.
Fixació de la carcassa del motor
En termes de innovació tecnològica, l'equip ha assolit dobles avenços en «integració de processos + tall estable pesat» per al procés de caixes de motors: integrant un mordac d’hidràulic de quatre mandíbules de Φ 800 mm (força de suport fins a 150 kN), una torreta servo de 8 estacions (temps de canvi d’eina de 1,6 segons) i un capçal radial de potència (parell de sortida de 350 N·m), pot realitzar en una sola operació el tornejat de precisió de l’exterior de la caixa del motor (tolerància nivell IT6), el mandrinat de precisió de la cambra del coixinet (circularitat ≤ 0,006 mm), el formig de topall (tolerància de diàmetre ± 0,015 mm), el fresat de la cara frontal (planor ≤ 0,03 mm) i el perforat i roscat de 20-24 forats d’instal·lació (tolerància posicional ≤ 0,1 mm). En resposta a la dificultat del control de coaxialitat, s’adopta de manera innovadora el «mètode de procés de referència integrada»: prenent els forats interiors dels extrems de la caixa del motor com a referència de posicionament, es recullen dades de procés en temps real mitjançant un sistema de mesura en màquina (precisió de mesura ± 0,001 mm), compensant dinàmicament la deformació de traça causada pel pes de la peça, de manera que la coaxialitat entre el topall i la cambra del coixinet es mantingui estable a ≤ 0,04 mm. Per a estructures complexes com les nervadures de dissipació de calor, l'equip utilitza la interpolació combinada dels eixos Y i C per assolir el formig d'una sola vegada de superfícies tridimensionals, evitant així les marques d'eina provocades per la transferència tradicional de processos.
Els resultats de la implementació compleixen plenament amb les normes dels motors industrials d'alta tensió: el cicle de processament per peça s'ha reduït de 75 minuts a 42 minuts, i la capacitat de producció diària ha augmentat de 120 jocs a 220 jocs; La cilindricitat de la cambra del coixinet del motor és ≤ 0,006 mm, la coaxialitat entre el tope i la cambra del coixinet és ≤ 0,04 mm, i la perpendicularitat de la cara final respecte a l'eix és ≤ 0,03 mm/m, complint plenament els requisits de les normes GB/T 1993-1993 "Mètodes de refrigeració per a màquines elèctriques giratòries" i IEC 60034-1; La intensitat de vibració durant el funcionament del motor ha disminuït de 1,8 mm/s a 0,8 mm/s, i la taxa de superació de vibracions ha baixat del 22% al 1,5%; La vida útil de l'eina s'ha allargat un 60% (fins a 65-80 peces/lama) gràcies al disseny resistent als impactes, i el cost de l'eina per carcaça de motor s'ha reduït a 32 yuans; El sistema intel·ligent de diagnòstic instal·lat a l'equip pot monitoritzar en temps real l'acceleració de vibració de l'eix principal (freqüència de mostreig 1 kHz) i les fluctuacions de la força de tall. Combinat amb un model de predicció del desgast de l'eina, la taxa d'utilització global de l'equip ha augmentat del 76% al 93%, i el temps d'inactivitat anual s'ha reduït en 480 hores.
El VTC70 resol la contradicció entre 'mecanitzat intensiu i control de precisió' del nostre envoltori elèctric d'alta tensió. L'enginyer cap de l'empresa va declarar: 'El nostre motor d'alta tensió de 20 MW no només ha superat la certificació CE, sinó que també compleix el requisit d'100.000 hores de funcionament sense fallades per a equips en àmbits clau com les centrals nuclears i les indústries químiques a gran escala. Això ens proporciona una competitivitat essencial per explorar mercats d'alta gamma.'. Aquest cas confirma que el torn vertical CNC s'ha convertit en un equip clau per superar els embussos de qualitat i eficiència en el camp de la fabricació d'envolitoris elèctrics industrials d'alta tensió mitjançant la col·laboració profunda de "disseny estructural intensiu + innovació en integració de processos + control intel·ligent de precisió".
EN
