Dalam bidang peralatan tenaga angin, poros utama dengan diameter 300-500mm, sebagai komponen inti transmisi turbin angin, secara langsung menentukan keandalan siklus layanan unit selama 20 tahun berdasarkan kebulatan leher poros (dipersyaratkan ≤ 0,02mm) dan kebundaran silinder posisi bantalan (≤ 0,015mm). Ketika sebuah perusahaan terkemuka peralatan tenaga angin memproses jenis poros baja 42CrMo yang telah dikeraskan dan dimodifikasi ini, perusahaan tersebut menghadapi hambatan proses konvensional: harus melalui tiga proses yaitu "pembubutan kasar dengan mesin bubut horizontal → pembubutan semi presisi dengan mesin bor lantai → penggerindaan presisi dengan mesin gerinda silindris eksternal". Pemasangan berulang menyebabkan koaksialitas posisi bantalan melebihi 0,05-0,08mm, serta kenaikan suhu bantalan selama operasi unit melebihi 45 ℃ (nilai standar ≤ 40 ℃), dengan siklus pemrosesan per buah mencapai 16 jam; sekaligus baja yang dikeraskan dan dimodifikasi (kekerasan 280-320HB) memiliki hambatan potong yang tinggi, sehingga umur alat potong biasa hanya mencapai 3-4 buah per mata potong. Biaya alat potong per poros melebihi 3000 yuan.
Untuk mengatasi dilema ini, perusahaan telah memperkenalkan mesin perkakas berat Wuhan VTC70 bubut vertikal CNC untuk membangun sistem manufaktur eksklusif spindel dengan konsep "mesin kaku berkapasitas tinggi + proses penuh dalam satu kali pemasangan". Peralatan ini menggunakan rangka mesin dari besi cor pasir resin integral (berat coran 80 ton), yang telah melalui dua tahap pelepasan tegangan yaitu "penuaan alami selama 24 bulan + penuaan getaran selama 120 jam", dikombinasikan dengan rel tekan statis (kapasitas dukung ≥ 300kN), serta kekakuan struktural yang dioptimalkan melalui analisis elemen hingga. Kekakuan pemotongan radial mencapai 55kN/mm, mampu menahan gaya radial 35kN secara stabil selama pemotongan material 42CrMo; Dilengkapi sistem CNC Fanuc 31i-B5 dan kompensasi dinamis laser interferometer (akurasi posisi dikompensasi hingga ± 0,005mm), dikombinasikan dengan lengan pengukur mesin (akurasi pengukuran ± 0,002mm), sehingga mampu mengendalikan ketepatan silindrisitas posisi bantalan ≤ 0,01mm. Menanggapi karakteristik pemrosesan baja berkekuatan tinggi, peralatan ini dilengkapi spindle berdaya tinggi 18,5kW (kecepatan maksimum 1000r/min) dan sistem pendinginan internal bertekanan tinggi (tekanan pendinginan 1,5MPa), dikombinasikan dengan alat potong CBN butiran ultra halus (kekerasan HV3500), yang secara efektif menekan keausan alat potong.
Skenario penggunaan pelanggan
Dalam hal inovasi teknologi, peralatan ini telah mencapai terobosan ganda dalam pemesinan poros utama dengan "integrasi proses + kontrol presisi berkelanjutan": mengintegrasikan chuck hidrolik empat rahang Φ 800mm (dengan gaya cengkeram 300kN), menara perkakas 8 stasiun (waktu pergantian perkakas 1,5 detik), dan kepala frais daya permukaan ujung, yang mampu menyelesaikan secara satu kali jalan pembubutan presisi leher poros (kebulatan ≤ 0,015mm), pemboran presisi posisi bantalan (silindrisitas ≤ 0,01mm), pengfrais-an permukaan flange (kerataan ≤ 0,03mm), serta pengeboran dan pengetapan 12-16 lubang sambungan (akurasi posisi ≤ 0,15mm). Untuk mengatasi masalah kontrol lenturan pada poros ultra panjang (panjang 3-5m), diterapkan secara inovatif "proses adaptif dukungan multi-titik": melalui tiga set penopang tambahan yang dapat diatur, dilakukan kompensasi deformasi akibat beban sendiri benda kerja secara real-time (akurasi kompensasi 0,005mm), sehingga memastikan kontrol stabilitas kelurusan sepanjang sumbu dalam batas ≤ 0,05mm/m; untuk pemesinan presisi posisi bantalan, diterapkan metode "lingkungan pemesinan suhu konstan + pemotongan bertahap", dengan suhu lingkungan dikontrol pada 20 ± 0,5 ℃ dan kedalaman pemotongan tiap lapisan dikendalikan pada 0,2-0,5mm. Dikombinasikan dengan pemotongan kecepatan linear konstan (80-120m/menit), kekasaran permukaan dipastikan mencapai Ra0,8 μm.
Proses penjepitan
Hasil implementasi sepenuhnya memenuhi standar industri tenaga angin: siklus pemrosesan per unit telah dipersingkat dari 16 jam menjadi 9 jam, dan kapasitas produksi harian meningkat dari 6 unit menjadi 11 unit; ketirusan posisi bantalan poros utama ≤ 0,01 mm, dan kesejajaran seluruh poros ≤ 0,03 mm, sepenuhnya memenuhi persyaratan GB/T 19073-2018 "Gearbox Turbin Angin" dan sertifikasi GL; suhu bantalan selama operasi unit naik hingga 36 ℃, dan intensitas getaran berkurang dari 1,2 mm/s menjadi 0,6 mm/s; masa pakai alat meningkat sebesar 150% (hingga 8-10 unit/bilah) karena kecocokan material, serta biaya alat poros tunggal berkurang menjadi 1.200 yuan; sistem Internet Industri yang terpasang pada peralatan dapat mengumpulkan gaya potong (frekuensi sampling 1 kHz) dan suhu spindle secara real time. Dikombinasikan dengan model prediksi sisa masa pakai, tingkat pemanfaatan komprehensif peralatan meningkat dari 70% menjadi 92%, dan waktu henti tahunan berkurang sebesar 650 jam.
CKX52100 menyelesaikan kontradiksi industri antara permesinan berat dan presisi tingkat mikrometer untuk poros turbin angin. Direktur produksi perusahaan mengatakan, 'Kini poros turbin angin 3MW kami tidak hanya lolos verifikasi dari Goldwind Technology dan Mingyang Intelligence, tetapi juga memenuhi persyaratan utama 'ketahanan semprot garam dan umur panjang' untuk pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai, yang telah membentuk parit teknologi bagi kami di jalur peralatan tenaga angin.'. Kasus ini mengonfirmasi bahwa bubut vertikal CNC telah menjadi peralatan inti untuk menerobos hambatan kinerja dalam bidang manufaktur komponen besar tenaga angin melalui integrasi mendalam dari "desain struktur ultra kaku + loop tertutup presisi proses + sistem operasi dan pemeliharaan cerdas".
EN
