Teollisuuden korkeajännitemoottorien (10 kV ja sitä suuremmat) valmistusalalla moottorin runko toimii statorin ytimen kantavana alustana. Pysäytysdiametrin toleranssi, päätypinnan kohtisuoruus akselia vastaan ja laakerikammion lieriömäisyys vaikuttavat suoraan moottorin käyttövakauteen (kansallinen standardi GB/T 1993-1993 edellyttää, että pysäytysdiametrin toleranssi on IT7-luokkaa, kohtisuoruus ≤ 0,05 mm/m ja laakerikammion lieriömäisyys ≤ 0,008 mm). Suuri teollinen moottorivalmistaja kohtaa perinteisen prosessipullonkaulan Φ 300–600 mm:n kestomuoviteräksen (QT500-7) moottorirungon käsittelyssä: sen on käytettävä kolmea eri prosessia: "vaakasuoraan sijaitsevan työkoneen esikarheus ulkolierielle → pystysuoran porakoneen tarkkaporaus laakerikammioon → käsikourukoneen asennusreikien käsittely". Useampi kiinnitys aiheuttaa, että keskittävyys pysäytteen ja laakerikammion välillä ylittää 0,1–0,15 mm, ja moottorin käyttövärähtelyn voimakkuus ylittää 1,8 mm/s (hyväksytty arvo ≤ 1,1 mm/s), yhden kappaleen käsittelyjakso on jopa 75 minuuttia; samalla kestomuoviteräksen leikkausprosessin aikana syntyvä epäsäännöllinen iskukuorma johtaa kovametallileikkuuterien eliniän olemiseen vain 40–50 kappaleen/terä, ja yhden moottorirungon leikkuutyökalun hinta ylittää 50 yuania.
Asiakkaan käyttöskenaariot
Kehittyäksesi tästä dilemmaasta, yritys on esitellyt Kede CNC VTC70 -CNC-pystykaran ja perustanut eksklusiivisen valmistusjärjestelmän moottorikoteloiden tuotantoon, joka yhdistää raskasluokan jäykän koneistuksen yhden kiinnityksen prosessiin. Laitteisto käyttää yhtenäistä ilmailuluokan valurautarunkoa (valumuottiseinämän paksuus 90 mm), joka on kokenut kaksinkertaisen jännitysvapautuksen "luonnollinen vanheneminen 12 kuukautta + värähtelyvanheneminen 72 tuntia", yhdistettynä nelipistetukeen staattiseen paineohjauseen (kantavuus ≥ 50 kN), ja rakenteellinen jäykkyys on optimoitu elementtimenetelmällä. Säteittäinen leikkuujäykkyys saavuttaa 35 kN/mm, mikä mahdollistaa vakavan kestämisen 22 kN säteittäiselle iskukuormalle siedettäessä teräsmurtomateriaalin leikkausta; varustettu FNK CNC-järjestöllä ja hilaitsijalla täydessä suljetussa silmässä (resoluutio 0,05 μm), se saavuttaa ±0,007 mm:n asettelutarkkuuden ja ±0,01 mm:n toistotarkkuuden, vastaten tarkasti laakerikammion H6-luokan toleranssivaatimuksia. Vastauksena teräsmurtomateriaalin katkonaiseen leikkausominaisuuteen, laitteisto on varustettu korkeatehoisella pääakselilla (45 kW) ja kaksinkertaisella korkeapaineisen jäähdytysjärjestelmällä (sisäinen jäähdytyspaine 1,2 MPa, ulkoinen jäähdytysvirtaus 40 l/min), yhdistettynä erittäin hienoraerakenteiseen WC Co -leikkuutyökaluihin (lisättynä NbC-vahvistusvaihe, iskunkestävyys ≥ 15 MPa · m¹/²), tehokkaasti hilliten työkalun sirpoutumista.
Moottorin kotelon kiinnitys
Teknologisen innovaation osalta laitteisto saavuttaa kaksinkertaiset läpimurrot »prosessiintegraatio+rasitevakaa leikkaus» -osassa moottorin kotelon käsittelyssä: integroimalla Φ 800 mm:n neljän puristuspään hydraulisen kiinnitysvarren (kiinnitysvoima enintään 150 kN), 8-asemaisen servokiskojakajan (työkalunvaihtoaika 1,6 sekuntia) ja säteittäisen voimakärjen (lähtövääntömomentti 350 N·m), se pystyy suorittamaan moottorin kotelon ulkoympyrän tarkkakierroksen (toleranssi IT6-taso), laakerikammion tarkkasurennuksen (lieriömäisyys ≤ 0,006 mm), pysäytysmuotoilun (halkaisijan toleranssi ± 0,015 mm), päätytason jyrsinnän (tasomaisuus ≤ 0,03 mm) sekä 20–24 asennusreiän porauksen ja kierteityksen (asentotoleranssi ≤ 0,1 mm) yhdellä kertaa. Koaksiaalisuuden säätämisen vaikeuksia vastaamiseksi otamme innovatiivisesti käyttöön »vertailupohjainen integroitu käsittelymenetelmä»: käytämme moottorin kotelon molempien päiden sisäreikiä sijaintivertailupisteinä, keräämme reaaliaikaista käsittelydataa koneeseen asennetun mittausjärjestelmän avulla (mittaustarkkuus ± 0,001 mm) ja kompensoimme dynaamisesti työkappaleen painon aiheuttaman jäljen muodonmuutoksen, jolloin koaksiaalisuus pysäytteen ja laakerikammion välillä pysyy vakiona arvossa ≤ 0,04 mm. Halkaisureikien kaltaisia monimutkaisia rakenteita varten laitteisto käyttää Y-akselin ja C-akselin kytkentäinterpolointia saavuttaakseen kolmiulotteisten pintojen yhden vaiheen muotoilun, mikä välttää perinteisestä prosessinsiirrosta johtuvat työkalujäljet.
Toteutustulokset noudattavat täysin teollisten korkeajännitemoottorien standardeja: yhden kappaleen käsittelysykli on tiivistynyt 75 minuutista 42 minuuttiin, ja päivittäinen tuotantokapasiteetti on kasvanut 120 joukosta 220 joukkoon; moottorin rungon laakerikopan lieriömäisyys on ≤ 0,006 mm, työntörenkaan ja laakerikopan samankeskeisyys on ≤ 0,04 mm, ja päätypinnan kohtisuoruus akselia vasten on ≤ 0,03 mm/m, täyttäen täysin standardien GB/T 1993-1993 "Pyörivien sähkökoneiden jäähdytysmenetelmät" ja IEC 60034-1 vaatimukset; moottorin käyttöaikaisen värähtelyn voimakkuus on vähentynyt 1,8 mm/s:sta 0,8 mm/s:iin, ja värähtelyn ylitysprosentti on laskenut 22 %:sta 1,5 %:iin; työkalun käyttöikä on pidentynyt 60 % (jopa 65–80 kappaletta/terä), iskunkestävän suunnittelun ansiosta, ja yhden moottorirungon työkalukustannus on pudonnut 32 yuaniin; laitteeseen asennettu älykäs diagnostiikkajärjestelmä pystyy seuraamaan poranterän värähtelyn kiihtyvyyttä (näytteenottotaajuus 1 kHz) ja leikkausvoiman vaihteluita reaaliaikaisesti. Yhdistettynä työkalun kulumisen ennustemalliin, laitteen kokonaiskäyttöaste on noussut 76 %:sta 93 %:iin, ja vuotuinen seisonta-aika on vähentynyt 480 tunnilla.
VTC70 ratkaisee ristiriidan 'raskas käyttö ja tarkka ohjaus' välillä korkeajännitteisten sähkökotelojen valmistuksessa. Yrityksen pääinsinööri totesi: '20 MW:n korkeajännitekelkamme on saanut CE-varmenteen lisäksi täyttää vaatimukset yli 100 000 tunnin vikakäyttöajalle kriittisissä sovelluksissa, kuten ydinvoimaloissa ja suurissa kemiallisissa teollisuuden aloissa. Tämä antaa meille keskeisen kilpailuetulyön korkean tason markkinoiden läpimurtoon.' Tämä tapaus osoittaa, että CNC-pystykarhulla on nyt keskeinen rooli laatu- ja tehokkuusrajoitusten ylittämisessä teollisuuden korkeajännitteisten sähkökoteloiden valmistuksessa syvällisen yhteistyön ansiosta 'raskas rakennemallinnus + prosessien integrointi + älykäs tarkan ohjauksen hallinta'.
EN
