No campo de fabricación de motores industriais de alta tensión (10 kV e superior), a carcasa do motor actúa como substrato portante para o núcleo do estator. A tolerancia do diámetro de tope, a perpendicularidade da cara final respecto ao eixo, e a cilindricidade da cámara do rodamiento afectan directamente á estabilidade do funcionamento do motor (a norma nacional GB/T 1993-1993 require que a tolerancia do diámetro de tope sexa nivel IT7, a perpendicularidade ≤ 0,05 mm/m, e a cilindricidade da cámara do rodamento ≤ 0,008 mm). Un grande fabricante industrial de motores está afrontando unha limitación nos procesos tradicionais ao mecanizar a carcasa do motor de ferro dúctil Φ 300-600 mm (QT500-7): debe pasar por tres procesos: "torno horizontal torneado bruto do círculo exterior → máquina vertical de mandrinado precisión da cámara do rodamento → máquina de furar de brazo oscilante para os furos de instalación". O múltiple agarre provoca que a coaxialidade entre o tope e a cámara do rodamento exceda 0,1-0,15 mm, e a intensidade de vibración durante o funcionamento do motor supere 1,8 mm/s (valor aceptable ≤ 1,1 mm/s), cun ciclo de mecanizado por peza de ata 75 minutos; ao mesmo tempo, o impacto intermitente xerado durante o corte do ferro dúctil resulta nunha vida útil de só 40-50 pezas/cuchilla para as ferramentas de corte de aleación dura, e o custo da ferramenta de corte por carcasa de motor supera os 50 iuanes.
Escenarios de uso do cliente
Para superar este dilema, a empresa introduciu o torno vertical CNC Kede CNC VTC70 e estableceu un sistema exclusivo de fabricación para carcacas de motores que combina mecanizado ríxido pesado cun proceso de suxeición única. O equipo adopta un corpo principal integral de ferro fundido de grao aeroespacial (con un espesor de parede de 90 mm), que pasou por un alivio do dobre esforzo de "envellecemento natural durante 12 meses + envellecemento por vibración durante 72 horas", combinado con guías de presión estática de catro puntos de apoio (capacidade de carga ≥ 50 kN) e rigidez estrutural optimizada mediante análise de elementos finitos. A rigidez ao corte radial alcanza os 35 kN/mm, podendo soportar de forma estable a carga de impacto radial de 22 kN durante o corte de ferro dúctil; Equipado cun sistema CNC FNK e control total en bucle pechado con regra de rede (resolución de 0,05 μm), acadase unha precisión de posicionamento de ± 0,007 mm e unha precisión de repetición de posicionamento de ± 0,01 mm, adaptándose exactamente aos requisitos de tolerancia de nivel H6 da cámara do rodamiento. En resposta ás características de corte intermitente do ferro dúctil, o equipo está equipado cun fuso de alta potencia (45 kW) e un sistema de arrefriamento de dobre alta presión (presión de arrefriamento interno de 1,2 MPa, caudal de arrefriamento externo de 40 L/min), combinado con ferramentas de corte de aleación WC Co de grano ultrafino (engadindo fase de reforzo NbC, tenacidade ao impacto ≥ 15 MPa · m¹/²), suprimindo eficazmente o desbaste das ferramentas.
Afixación da carcasa do motor
En canto á innovación tecnolóxica, o equipo conseguiu avances duplos en "integración de procesos+corte pesado estable" para o mecanizado do corpo do motor: integrando un portapinzas hidráulico de catro mordazas de Φ 800 mm (forza de suxeición ata 150 kN), unha torreta servo de 8 estacións (tempo de cambio de ferramenta de 1,6 segundos) e un cabezal radial de ferramentas motorizadas (par de saída de 350 N·m), pode completar nun só paso o torneado de precisión do círculo exterior do corpo do motor (tolerancia nivel IT6), o mandrinado de precisión da cámara do coxinetes (ciliandricidade ≤ 0,006 mm), o torneado de tope (tolerancia de diámetro ± 0,015 mm), o fresado da cara final (planicidade ≤ 0,03 mm) e a perforación e roscado de 20-24 orificios de instalación (tolerancia posicional ≤ 0,1 mm). Para facer fronte á dificultade no control da coaxialidade, adoptamos inovadoramente o "método integrado de procesamento baseado en referencias": tomando os orificios interiores dos extremos do corpo do motor como punto de referencia de posicionamento, recóllense en tempo real datos de mecanizado mediante un sistema de medición en máquina (precisión de medición ± 0,001 mm), compensando dinamicamente a deformación por trazas causada polo peso da peza, logrando que a coaxialidade entre o tope e a cámara do coxinetes se controle de forma estable en ≤ 0,04 mm. Para estruturas complexas como as nervaduras de disipación de calor, o equipo utiliza a interpolación combinada dos eixes Y e C para lograr a formación dunha soa vez de superficies tridimensionais, evitando así as marcas de ferramenta provocadas pola transferencia de procesos tradicionais.
Os resultados da implementación cumpren estritamente as normas dos motores industriais de alta tensión: o ciclo de procesamento por peza comprimiuse de 75 minutos a 42 minutos, e a capacidade de produción diaria aumentou de 120 conxuntos a 220 conxuntos; A cilindricidade da cámara do coxinetes do corpo do motor é ≤ 0,006 mm, a coaxialidade entre o tope e a cámara do coxinetes é ≤ 0,04 mm, e a perpendicularidade da cara final respecto ao eixe é ≤ 0,03 mm/m, cumprindo completamente os requisitos das normas GB/T 1993-1993 "Métodos de Refrixeración para Máquinas Eléctricas Rotativas" e IEC 60034-1; A intensidade de vibración durante o funcionamento do motor reduciuse de 1,8 mm/s a 0,8 mm/s, e a taxa de exceso de vibración diminuíu do 22% ao 1,5%; A vida útil da ferramenta aumentou un 60% (ata 65-80 pezas/lámina) grazas ao deseño resistente aos impactos, e o custo da ferramenta por carcasa de motor reduciuse a 32 yuan; O sistema de diagnóstico intelixente instalado no equipo pode monitorizar en tempo real a aceleración da vibración do fuso (frecuencia de mostraxe 1 kHz) e as fluctuacións da forza de corte. Combinado cun modelo de predición de desgaste da ferramenta, a taxa de utilización global do equipo aumentou do 76% ao 93%, e o tempo de inactividade anual reduciuse en 480 horas.
O VTC70 resolve a contradición entre 'mecanizado pesado e control de precisión' do noso recubrimento eléctrico de alta tensión. O enxeñeiro xefe da empresa afirmou: 'O noso motor de 20 MW de alta tensión non só superou a certificación CE, senón que tamén satisfai o requisito de 100.000 horas de funcionamento sen fallos para equipos en campos clave como as centrais nucleares e as industrias químicas a grande escala. Isto proporciona á nosa empresa unha competitividade central para explorar mercados de alta gama.'. Este caso confirma que o torno vertical CNC converteuse nun equipo fundamental para superar os estrangulamentos de calidade e eficiencia no campo da fabricación industrial de recubrimentos eléctricos de alta tensión mediante a profunda colaboración de "deseño de estrutura pesada + innovación na integración de procesos + control intelixente de precisión".
EN
