Σε μηχανικά συστήματα μετάδοσης, η ακτινική παρέκκλιση (απαίτηση ≤0,05 mm) και η παρέκκλιση του επιπέδου (≤0,04 mm) των τροχαλιών με διάμετρο βήματος Φ300-500 mm καθορίζουν άμεσα την απόδοση της μετάδοσης και τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού. Ένας κατασκευαστής βαρέων τροχαλιών που επεξεργάζεται τροχαλίες από υλικό 40CrNiMoA με παραδοσιακές μεθόδους απαιτεί τρεις διεργασίες: «πρόχειρο λοξό σε οριζόντιο τόρνο → φρεζάρισμα της επιφάνειας σε κατακόρυφη φρέζα → διαμόρφωση του προφίλ των δοντιών σε οδοντοκοπτικό μηχάνημα». Οι πολλαπλές εγκαταστάσεις έχουν ως αποτέλεσμα να υπερβαίνεται η ανοχή της ακτινικής παρέκκλισης κατά 0,08-0,12 mm, ο θόρυβος μετάδοσης να ξεπερνά τα 90 dB (αποδεκτή τιμή ≤85 dB) και ο κύκλος επεξεργασίας ανά κομμάτι να φτάνει τις 10 ώρες. Επιπλέον, μετά τη βαφή, το υλικό 40CrNiMoA έχει σκληρότητα 280-320 HB, με αποτέλεσμα την υψηλή αντίσταση κατεργασίας, ενώ τα εργαλεία από ταχυπερατό χάλυβα διαρκούν μόνο 2-3 κομμάτια ανά άκρο, με το κόστος των εργαλείων για μία μόνο τροχαλία να ξεπερνά τα 1500 γιουάν.
Σενάρια χρήσης από τον πελάτη
Για να ξεπεραστεί αυτό το δίλημμα, η εταιρεία εισήγαγε το κατακόρυφο τόρνευσης CNC Kunming Machine Tool TK6513 από την Shenyang Machinery Group για τη δημιουργία ενός αποκλειστικού συστήματος παραγωγής γραναζιών με τη μέθοδο «βαρέος αποτελεσματικού μηχανισμού + ακριβούς λείανσης με μία μόνο σύσφιξη». Το εξοπλισμός χρησιμοποιεί ενιαίο πλαίσιο από γκρι χυτοσίδηρο (με πάχος τοίχου 120 mm), το οποίο έχει υποστεί διπλή ανακούφιση τάσης με «φυσική γήρανση για 18 μήνες + δόνηση γήρανσης για 96 ώρες». Σε συνδυασμό με τη δομή δοκού πύλης και το κιβώτιο ολίσθησης, η κατανομή της δυσκαμψίας βελτιστοποιείται μέσω ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων. Η ακτινική δυσκαμψία κοπής φτάνει τα 40 kN/mm, με τη δυνατότητα να αντέχει σταθερά ακτινική δύναμη 25 kN κατά την κοπή υλικού 40CrNiMoA. Εξοπλισμένο με το προηγμένο σύστημα CNC Siemens 828D και πλήρως κλειστό σύστημα ελέγχου με κλίμακα πλέγματος (ανάλυση 0,05 μm), επιτυγχάνει ακρίβεια θέσης ± 0,008 mm και επαναλαμβανόμενη ακρίβεια θέσης ± 0,005 mm, αντιστοιχίζοντας ακριβώς στην απαίτηση ακτινικής ανωμαλίας του δακτυλίου γραναζιού ± 0,03 mm. Για υλικά κραμάτων υψηλής αντοχής, ο εξοπλισμός διαθέτει άξονα υψηλής ισχύος 18,5 kW (μέγιστη ταχύτητα 1000 σ.α.λ.) και σύστημα ψύξης υψηλής πίεσης με εμαγιέ (πίεση ψύξης 1,2 MPa, παροχή 35 L/min), σε συνδυασμό με κοπτικά εργαλεία CBN (κυβικό βοριονιτρίδιο) (σκληρότητα HV3000), τα οποία αποτρέπουν αποτελεσματικά τη φθορά του εργαλείου και το σχηματισμό των τυρφών.
Σφίξιμο γραναζιού
Όσον αφορά την τεχνολογική καινοτομία, το εξοπλισμός έχει επιτύχει διπλή διάσπαση στην κατεργασία γραναζιών με το «συγχρονισμό διαδικασιών + ακριβή προ-έλεγχο»: ενσωματώνοντας υδραυλικό συγκρατητήρα τεσσάρων σιαγόνων Φ 650 mm, ηλεκτρικό περιστρεφόμενο μαγαζίνο 8 θέσεων (χρόνος αλλαγής εργαλείου 2,0 δευτερόλεπτα) και μονάδα ακτινικής διάτρησης, μπορεί να ολοκληρώσει σε ένα βήμα την ακριβή λείανση της εξωτερικής περιφέρειας του γραναζιού (ανοχή IT6), τη φρέζευση του επιπέδου προσώπου (επιπεδότητα ≤ 0,02 mm), τη διάτρηση της εσωτερικής τρύπας (κυλινδρικότητα ≤ 0,01 mm) και την κατεργασία της τρύπας προσανατολισμού (ακρίβεια θέσης ≤ 0,1 mm). Ανταποκρινόμενοι στη δυσκολία ακριβούς ελέγχου του δακτυλίου γραναζιού, υιοθετήσαμε καινοτόμα τη «μέθοδο ενοποιημένης αναφοράς κατεργασίας»: χρησιμοποιώντας την εσωτερική τρύπα του ημικατεργασμένου γραναζιού ως σημείο αναφοράς προσανατολισμού, συλλέγονται πραγματικού χρόνου δεδομένα του επιπέδου προσώπου και της εξωτερικής περιφέρειας μέσω του συστήματος μέτρησης εντός της μηχανής (ακρίβεια μέτρησης ± 0,0015 mm), και αντισταθμίζεται αυτόματα η παραμόρφωση που προκαλείται από το βάρος του τεμαχίου (ακρίβεια αντιστάθμισης 0,003 mm), ώστε η ακτινική ταλάντωση του δακτυλίου γραναζιού να ελέγχεται σταθερά εντός ≤ 0,04 mm. Για γρανάζια διαφορετικών μονάδων (μονάδα 8-20 mm), ο εξοπλισμός διαθέτει 30 σετ προτύπων παραμέτρων διαδικασίας, μειώνοντας τον χρόνο αντικατάστασης από τις παραδοσιακές 3 ώρες σε 30 λεπτά.
Τα αποτελέσματα εφαρμογής συμμορφώνονται πλήρως με τα πρότυπα για γρανάζια βαρέως τύπου μηχανημάτων: ο κύκλος επεξεργασίας ανά κομμάτι έχει μειωθεί από 10 ώρες σε 6 ώρες, και η ημερήσια παραγωγική ικανότητα έχει αυξηθεί από 8 σε 14 κομμάτια· το ακτινικό πλάγιο διάκενο του δακτυλίου του γραναζιού είναι ≤ 0,04 mm, το διάκενο της επιφάνειας είναι ≤ 0,03 mm, και η τραχύτητα της επιφάνειας φτάνει Ra0,8 μm, πληρούντας πλήρως τις απαιτήσεις του προτύπου GB/T 10095.1-2021 «Σύστημα ακριβείας κυλινδρικών γραναζιών – Μέρος 1: Ορισμοί και επιτρεπόμενες τιμές απόκλισης της επιφάνειας δοντιού στην ίδια πλευρά» και του προτύπου ISO 1328-1· ο θόρυβος μετάδοσης μειώθηκε από 90 dB σε 82 dB, και η απόδοση σύζευξης του γραναζιού αυξήθηκε κατά 8%· η διάρκεια ζωής του εργαλείου έχει επεκταθεί κατά 200% (έως 6-8 κομμάτια/λεπίδα) λόγω βελτιστοποίησης του υλικού και της ψύξης, και το κόστος εργαλείων ανά γρανάζι έχει μειωθεί στα 500 γιουάν· το εξοπλισμένο έξυπνο μοντούλι παρακολούθησης μπορεί να συλλέγει σε πραγματικό χρόνο το φορτίο του άξονα (ακρίβεια ±1%) και τη θερμοκρασία κοπής (ανάλυση 0,1 °C), σε συνδυασμό με αλγόριθμο πρόβλεψης φθοράς εργαλείων, αυξάνοντας το συνολικό ποσοστό αξιοποίησης του εξοπλισμού από 75% σε 93%, και μειώνοντας την ετήσια διακοπή λειτουργίας κατά 520 ώρες.
Το TK6513 μας επέτρεψε να πετύχουμε άλμα από τη «νομιμοποιημένη κατεργασία» στη «ακριβή παραγωγή» γραναζιών. Ο τεχνικός διευθυντής της επιχείρησης δήλωσε: «Τα γρανάζια μας έχουν εφαρμοστεί με επιτυχία σε βαρέα εξοπλισμό, όπως μηχανήματα εξόρυξης και μεταλλουργικός εξοπλισμός. Δεν έχουν μόνο περάσει την πιστοποίηση προμηθευτή της Liebherr στη Γερμανία, αλλά επίσης πληρούν τις αυστηρές απαιτήσεις για συνεχή λειτουργία 15000 ωρών χωρίς βλάβες, κάτι που μας έχει δώσει πυρήνα ανταγωνιστικότητας στην αγορά γραναζιών». Αυτή η περίπτωση επιβεβαιώνει ότι οι CNC κατακόρυφοι τόρνοι έχουν γίνει βασικός εξοπλισμός στον τομέα παραγωγής γραναζιών για να ξεπεραστεί το αδιέξοδο της ακρίβειας και της αποδοτικότητας μέσω της βαθιάς ενσωμάτωσης του «βαρέος σκληρού αρχιτεκτονικού+ακριβούς κλειστού ελέγχου+καινοτομίας ενσωμάτωσης διαδικασιών».
EN
