Pramoninių aukštos įtampos variklių (10 kV ir aukščiau) gamybos srityje, variklio korpusas tarnauja kaip apkrovą nešantis pagrindas statoriaus šerdžiai. Sustabdymo skersmens tarpinė, galinio paviršiaus statmenumas ašiai ir guolio kameros cilindriškumas tiesiogiai veikia variklio darbo stabilumą (nacionalinis standartas GB/T 1993-1993 reikalauja, kad sustabdymo skersmens tarpinė būtų IT7 lygio, statmenumas – ≤ 0,05 mm/m, o guolio kameros cilindriškumas – ≤ 0,008 mm). Vienas didelis pramoninis variklių gamintojas susiduria su tradicine technologine kliūtimi apdorojant Φ 300–600 mm drožlių geležies (QT500-7) variklio korpusus: reikia atlikti tris procesus – „horizontalios plokštės grubus apskritimo apdirbimas → vertikalaus gręžimo staklės tikslus guolio kameros išgręžimas → rankovės gręžimo staklės montavimo angos apdirbimas“. Daugkartinis tvirtinimas lemia, kad tarp sustabdymo elemento ir guolio kameros koaksialumas viršija 0,1–0,15 mm, o vibracijos intensyvumas veikiant varikliui viršija 1,8 mm/s (leistina reikšmė ≤ 1,1 mm/s), vieno gaminio apdirbimo ciklas siekia net 75 minutes; tuo pačiu metu drožlių geležies pjovimo metu atsirandantis periodiškas smūgis lemia tai, kad kietmetyje pjovimo įrankių amžius siekia tik 40–50 detalių/gilžtuvo, o vieno variklio korpuso pjovimo įrankių kaina viršija 50 jenų.
Kliento naudojimo scenarijai
Norėdama įveikti šią dilemą, įmonė pristatė Kede CNC VTC70 CNC vertikalųjį gręžimo-stakles ir sukūrė išskirtinę variklio korpusų gamybos sistemą, kuri sujungia sunkias nešančiosios galios apdirbimą su vieno tvirtinimo procesu. Įranga naudoja vientisą aviacinio lygio liejinių geležies lovą (su 90 mm storio lietimo sienelėmis), kuri buvo apdorota dvigubu įtemptumo nuvedimu „12 mėnesių natūralus senėjimas + 72 valandos vibracinis senėjimas“, kartu su keturių taškų atraminiais statinio slėgio guoliais (našumas ≥ 50 kN), o struktūrinė standumas buvo optimizuotas baigtinių elementų analizės būdu. Spindulinė pjovimo standumo reikšmė pasiekia 35 kN/mm, todėl gali stabiliai atlaikyti 22 kN spindulinį smūginį krūvį, atliekant plastiškojo lydinio apdirbimą; Įranga aprūpinta FNK CNC sistema ir tinkleliu visiškai uždaro valdymo grandinės sistema (skiriamoji geba 0,05 μm), pasiekiant ± 0,007 mm pozicionavimo tikslumą ir ± 0,01 mm pakartotinio pozicionavimo tikslumą, tiksliai atitinkantį guolio kameros H6 lygio tolerancijos reikalavimus. Atsižvelgiant į plastiškojo lydinio periodinio pjovimo ypatybes, įranga aprūpinta aukštos galios pagrindiniu veleniu (45 kW) ir dviguba aukšto slėgio aušinimo sistema (vidinis aušinimas – 1,2 MPa slėgis, išorinis aušinimo skysčio srautas – 40 L/min), kartu su ultrafinio grūdeliavimo WC Co lydinio pjovimo įrankiais (pridėta NbC stiprinimo fazė, smūginis atsparumas ≥ 15 MPa·m¹/²), efektyviai slopinant įrankių trupėjimą.
Variklio korpuso tvirtinimas
Kalbant apie technologinį inovavimą, įranga pasiekė dvigubą proveržį „procesų integracijoje + sunkiai apkrautame stabiliajame pjovime“ variklio korpuso apdirbimui: integruota Φ 800 mm keturių žnyplių hidraulinė sukabintuvė (spaustuvės jėga iki 150 kN), 8 pozicijų servotornis (įrankio keitimo laikas – 1,6 sekundės) ir radialinis galios įrankių galvutė (išvesties sukimo momentas 350 N·m), leidžianti vienu ciklu atlikti variklio korpuso išorinio apskritimo tikslų apsukimą (tikslumo lygis IT6), guolių kameros tikslų gilinimą (cilindriškumas ≤ 0,006 mm), sustabdymo formavimą (skersmens tarpinė tikslumas ± 0,015 mm), galinės sienelės frezavimą (plokštumas ≤ 0,03 mm) bei 20–24 tvirtinimo skylių gręžimą ir griovelių įpjovimą (padėties tarpinė tikslumas ≤ 0,1 mm). Siekiant išspręsti koaksialumo valdymo sunkumus, inovatyviai taikomas „bazinių matmenų integruotas apdirbimo metodas“: naudojant variklio korpuso abiejų galų vidines skyles kaip orientyrines bazes, per mašininį matavimo sistemą (matavimo tikslumas ± 0,001 mm) renkami realaus laiko apdirbimo duomenys, dinamiškai kompensuojant darbinio kūno svorio sukeliamą pėdsakų deformaciją, kad koaksialumas tarp stabdiklio ir guolio kameros būtų stabiliai kontroliuojamas ties ≤ 0,04 mm. Sudėtingoms struktūroms, tokioms kaip šilumos sklaidos ribos, įranga naudoja Y ašies ir C ašies susietą interpoliaciją, siekiant vienu metu formuoti trimačius paviršius, išvengiant įrankių žymių, kurios atsiranda dėl tradicinių technologinių perkėlimų.
Implementacijos rezultatai visiškai atitinka pramoninių aukštos įtampos variklių standartus: vieno gaminio apdorojimo ciklas sutrumpintas nuo 75 iki 42 minučių, o kasdieninė gamybos galia padidinta nuo 120 iki 220 komplektų; variklio korpuso guolio kameros cilindriškumas yra ≤ 0,006 mm, tarpinės ir guolio kameros koaksialumas – ≤ 0,04 mm, o galinės sienelės statmenumas ašiai – ≤ 0,03 mm/m, visiškai atitinkantys standartus GB/T 1993-1993 „Sukučių elektrinių mašinų aušinimo būdai“ ir IEC 60034-1; virpėjimo intensyvumas veikiant varikliui sumažėjo nuo 1,8 mm/s iki 0,8 mm/s, o virpėjimo viršijimo dažnis – nuo 22 % iki 1,5 %; dėl smūgiams atsparaus konstrukcinio sprendimo įrankių tarnavimo laikas pailgėjo 60 % (iki 65–80 detalių/apeigos), o vieno variklio korpuso įrankio savikaina sumažėjo iki 32 juanų; įrangai įmontuota intelektuali diagnozės sistema realiu laiku stebi špindelio virpėjimo pagreitį (atrinkimo dažnis 1 kHz) ir pjovimo jėgos svyravimus. Sujungus su įrankio nusidėvėjimo prognozavimo modeliu, įrangos kompleksinis naudojimo lygis padidėjo nuo 76 % iki 93 %, o metinė sustabdymų trukmė sumažėjo 480 valandų.
VTC70 išsprendžia prieštaringumą tarp „stambaus apdirbimo ir tikslumo valdymo“ mūsų aukštos įtampos elektros korpusuose. Įmonės vyriausiasis inžinierius teigė: „Mūsų 20 MW aukštos įtampos variklis ne tik atitinka CE sertifikavimo reikalavimus, bet taip pat tenkina 100 000 valandų be gedimų veikimo sąlygas tokiose pagrindinėse srityse kaip atominės elektrinės ir stambių mastų chemijos pramonė. Tai suteikia mums esminį konkurencinį pranašumą aukštos kokybės rinkose“. Šis atvejis patvirtina, kad CNC vertikalusis pjaustymo staklės tapo pagrindine įranga, leidžiančia įveikti kokybės ir efektyvumo kamščių užkimšimus pramoninių aukštos įtampos elektros korpusų gamybos srityje, remiantis glaudžia „stambios konstrukcijos dizaino + procesų integracijos inovacijų + intelektualaus tikslumo valdymo“ bendradarbiavimu.
EN
