Inden for vindkraftudstyr er hovedakslen med en diameter på 300-500 mm, som er en kernekomponent i vindmøllens transmissionsystem, afgørende for enhedens pålidelighed gennem en 20-årig brugsperiode. Dette bygger på akseldiameterens rundhed (kræves at være ≤ 0,02 mm) og cylinderformen ved lejringssædet (≤ 0,015 mm). Når et ledende vindkraftvirksomhed bearbejder denne type spindel fremstillet af 42CrMo-herdet stål, støder det på en traditionel procesknude: bearbejdningen kræver tre trin – »rådrejning på vandret drejebænk → halvpræcisionsdrejning på guldboringsmaskine → præcisions-slidning på ekstern cylindrisk slibemaskine«. Flere fastspændinger fører til, at koaksialiteten ved lejringssædet overstiger 0,05-0,08 mm, og lejringstemperaturen under drift stiger over 45 ℃ (godkendt værdi ≤ 40 ℃), med en enkeltstyks bearbejdstid på op til 16 timer. Samtidig har det herdede stål (hårdhed 280-320 HB) en høj skærehæmning, og levetiden for almindelige skæreværktøjer er kun 3-4 stykker per værktøjsklinge. Omkostningerne for skæreværktøjer pr. spindel overstiger 3000 yuan.
For at løse dette dilemma har virksomheden introduceret Wuhan-tungmaskinværktøjet VTC70 CNC-vandrette drejebænk for at opbygge et eksklusivt fremstillingsystem for spindler baseret på "tunglaststiv bearbejdning + fuld proces i én opsætning". Udstyret er udstyret med en integreret støbebrønd af hærdeplastsand (støbevægt 80 tons), som har gennemgået dobbelt spændingsløsning i form af "naturlig aldring i 24 måneder + vibrationsaldring i 120 timer", kombineret med statiske trykslider (bæreevne ≥ 300 kN) og en strukturel stivhed, der er optimeret via finite element-analyse. Den radiale skærestivhed når op på 55 kN/mm, hvilket muliggør en stabil belastning på 35 kN radialkraft under bearbejdning af 42CrMo; udstyret er forsynet med Fanuc 31i-B5 CNC-system og laserinterferometer med dynamisk kompensation (positionsnøjagtighed kompenseret til ± 0,005 mm), kombineret med en målearm på maskinen (målenøjagtighed ± 0,002 mm), hvilket sikrer præcis kontrol af lagerets cylindricitet ≤ 0,01 mm. I respons på bearbejdningsegenskaberne for højstyrke stål er udstyret udstyret med en 18,5 kW højtydende spindel (maksimal omdrejningstal 1000 o/min) og et højtryks indre kølesystem (køletryk 1,5 MPa), kombineret med ekstremt fine CBN-skæreværktøjer (hårdhed HV3500), hvilket effektivt undertrykker værktøjsforringelse.
Kundens anvendelsesscenarier
Set udfra teknologisk innovation har udstyret opnået et dobbelt gennembrud med »procesintegration + kontinuerlig præcisionsstyring« inden for spindelbearbejdning: integration af en Φ 800 mm firekæbshydraulikspændfavn (med en spændkraft på 300 kN), et 8-positioners værktøjsstation (med en værktøjsomskiftningstid på 1,5 sekund) og et kraftaggregat til fladfresning, hvilket muliggør énturningspræcisionsdrejning af spindelhals (rundhed ≤ 0,015 mm), præcisionsboring af lejepositioner (cylindrisk form ≤ 0,01 mm), fresning af fladeoverflader (planhed ≤ 0,03 mm) samt boring og gevindskæring af 12-16 forbindelsesboringer (positionspræcision ≤ 0,15 mm) i én operation. For at løse problemet med gennembuøjningskontrol for ekstra lange spindler (længde 3-5 m) anvendes en innovativ »adaptiv proces med flerpunktsunderstøttelse«: gennem tre sæt justerbare ekstra understøtninger opnås realtidskompensation af værktøjsstykkets egen deformation (kompensationsnøjagtighed 0,005 mm), hvilket sikrer stabil kontrol af retlinjetheden over hele aksellængden inden for ≤ 0,05 mm/m; for præcisionsbearbejdning af lejepositioner anvendes en »konstant temperatur under bearbejdning + lagvis skæremetode«, hvor omgivelsestemperaturen holdes på 20 ± 0,5 ℃, og skæredybden for hvert lag styres til 0,2–0,5 mm. I kombination med konstant periferihastighed (80–120 m/min) sikres en overfladeruhed på Ra0,8 μm.
Spændeproces
Implementeringsresultaterne overholder fuldt ud standarderne i vindkraftindustrien: den enkelte bearbejdelsescyklus er blevet forkortet fra 16 timer til 9 timer, og den daglige produktionskapacitet er øget fra 6 til 11 stykker; cylindriciteten ved hovedakslens lejeposition er ≤ 0,01 mm, og koaksialiteten for hele aksen er ≤ 0,03 mm, hvilket fuldt ud imødekommer kravene i GB/T 19073-2018 "Vindmøllegearet" og GL-certificeringen; temperaturen i lejerne under enhedens drift steg til 36 ℃, og vibrationsintensiteten er faldet fra 1,2 mm/s til 0,6 mm/s; værktøjets levetid er forlænget med 150 % (op til 8-10 stykker/blad) på grund af materialeafstemning, og omkostningerne til enkelte spindelværktøjer er reduceret til 1200 yuan; det industrielle internett-af-ting-system, der er monteret på udstyret, kan indsamle skærekraft (samplefrekvens 1 kHz) og spindeltemperatur i realtid. I kombination med modellen til forudsigelse af restlevetid er den samlede udnyttelsesgrad af udstyret øget fra 70 % til 92 %, og årlig nedetid er reduceret med 650 timer.
CKX52100 løser brancheens modsigelse mellem kraftig bearbejdning og mikrometerpræcision ved fremstilling af vindmølleaksklinger. Virksomhedens produktionsdirektør sagde: 'Nu har vores 3 MW vindmølleaksel ikke blot bestået verifikationen hos Goldwind Technology og Mingyang Intelligence, men opfylder også de ultimative krav til "modstand mod saltkog og lang levetid" for havvindkraft, hvilket har skabt en teknologisk fordel for os inden for vindkraftudstyr.'. Dette eksempel bekræfter, at CNC-vandrette drejebænke er blevet kerneudstyr til at bryde ydelsesmæssige flaskehalse inden for fremstilling af store komponenter til vindkraft gennem den dybe integration af "ekstremt stiv strukturdesign + procespræcist lukket loop + intelligent drift og vedligeholdelsessystem".
EN
