Dalam bidang peralatan kuasa angin, aci utama berdiameter 300-500mm, sebagai komponen teras transmisi turbin angin, secara langsung menentukan kebolehpercayaan kitar hayat perkhidmatan 20 tahun unit tersebut berdasarkan kebulatan leher aci (dikehendaki ≤ 0.02mm) dan kebentuksilinder kedudukan galas (≤ 0.015mm). Apabila sebuah syarikat terkemuka dalam peralatan kuasa angin memproses jenis aci keluli 42CrMo yang telah dikeraskan dan ditemper ini, ia menghadapi kesempitan proses tradisional: iaitu perlu melalui tiga proses, "pemesinan kasar pada mesin pelarik mendatar → pemesinan separa tepat pada mesin pengorek lantai → pemesinan halus pada mesin penggilap silinder luaran". Pengepitan berulang kali menyebabkan keselarian kedudukan galas melebihi 0.05-0.08mm, manakala kenaikan suhu galas semasa operasi unit melebihi 45 ℃ (nilai piawaian ≤ 40 ℃), dengan kitaran pemprosesan setiap unit sehingga 16 jam; serentak itu, keluli yang dikeraskan dan ditemper (kekerasan 280-320HB) mempunyai rintangan pemotongan yang tinggi, dan jangka hayat alat pemotong biasa hanya mampu menghasilkan 3-4 keping sahaja setiap mata pemotong. Kos alat pemotong untuk setiap aci tunggal melebihi 3000 yuan.
Untuk mengatasi dilema ini, syarikat telah memperkenalkan mesin berat Wuhan VTC70 mesin larik tegak CNC untuk membina sistem pengeluaran spindel eksklusif "pemesinan kaku berat+proses penuh sekali pengapit". Peralatan ini menggunakan badan utama besi tuang pasir resin integral (berat tuangan 80 tan), yang telah melalui pelepasan tekanan dua kali ganda iaitu "penuaan semula jadi selama 24 bulan+penuaan getaran selama 120 jam", digabungkan dengan rel tekanan statik (kapasiti galas ≥ 300kN), dan kekukuhan struktur dioptimumkan melalui analisis unsur terhingga. Kekakuan pemotongan jejarian mencapai 55kN/mm, mampu menahan daya jejarian 35kN secara stabil semasa pemotongan 42CrMo; Dilengkapi dengan sistem CNC Fanuc 31i-B5 dan pembetulan dinamik interferometer laser (ketepatan penentuan kedudukan dibetulkan kepada ± 0.005mm), digabungkan dengan lengan ukur mesin (ketepatan ukuran ± 0.002mm), membolehkan kawalan tepat silindrikal kedudukan galas ≤ 0.01mm. Sebagai tindak balas terhadap ciri pemprosesan keluli berkekuatan tinggi, peralatan ini dilengkapi dengan spindel berkuasa tinggi 18.5kW (kelajuan maksimum 1000r/min) dan sistem penyejukan dalaman bertekanan tinggi (tekanan penyejukan 1.5MPa), digabungkan dengan alat pemotong CBN biji ultra halus (kekerasan HV3500), yang berkesan menekan haus alat pemotong.
Senario penggunaan pelanggan
Dari segi inovasi teknologi, peralatan ini telah mencapai dua terobosan dalam pemerosesan spindel iaitu "pengamiran proses+kawalan ketepatan berterusan": mengintegrasikan cengkaman hidraulik empat rahang Φ 800mm (dengan daya pencengkaman 300kN), menara alat 8 stesen (masa pertukaran alat 1.5 saat), dan kepala kuasa pengisaran muka hujung, yang mampu menyelesaikan pemesinan leher spindel secara tepat (kebulatan ≤ 0.015mm), pembesaran tepat kedudukan bantalan (silindrikaliti ≤ 0.01mm), pengisaran permukaan flens (rata ≤ 0.03mm), serta pengeboran dan pengetulan 12-16 lubang sambungan (ketepatan kedudukan ≤ 0.15mm) dalam satu operasi sahaja. Sebagai penyelesaian kepada masalah kawalan pesongan spindel ultra panjang (panjang 3-5m), satu proses adaptif "sokongan berbilang titik" yang inovatif telah diadopsi: melalui tiga set sokongan tambahan boleh laras, pampasan segera bagi ubah bentuk beban sendiri benda kerja dicapai (ketepatan pampasan 0.005mm), memastikan kawalan stabil kelelurusan keseluruhan panjang aci dalam lingkungan ≤ 0.05mm/m; Untuk pemesinan tepat kedudukan bantalan, kaedah "persekitaran pemesinan suhu malar+kaedah potongan berlapis" digunakan, dengan suhu persekitaran dikawal pada 20 ± 0.5 ℃ dan kedalaman potongan setiap lapisan dikawal antara 0.2-0.5mm. Digabungkan dengan pemotongan kelajuan linear malar (80-120m/min), kekasaran permukaan dijamin mencapai Ra0.8 μm.
Proses pengapit
Keputusan pelaksanaan mematuhi sepenuhnya piawaian industri kuasa angin: kitaran pemprosesan sekeping telah dikurangkan daripada 16 jam kepada 9 jam, dan kapasiti pengeluaran harian telah meningkat daripada 6 keping kepada 11 keping; Kebulatan kedudukan galas aci utama adalah ≤ 0.01mm, dan keselarian seluruh aci adalah ≤ 0.03mm, sepenuhnya memenuhi keperluan GB/T 19073-2018 "Gearbox Turbin Angin" dan pensijilan GL; Suhu galas semasa operasi unit meningkat sehingga 36 ℃, dan keamatan getaran berkurang daripada 1.2mm/s kepada 0.6mm/s; Jangka hayat alat telah dipanjangkan sebanyak 150% (sehingga 8-10 keping/bilah) disebabkan pencocokan bahan, dan kos alat aci tunggal telah berkurang kepada 1200 yuan; Sistem Internet Industri yang dilengkapi pada peralatan boleh mengumpul daya potong (frekuensi persampelan 1kHz) dan suhu aci secara masa nyata. Digabungkan dengan model ramalan hayat baki, kadar utiliti komprehensif peralatan telah meningkat daripada 70% kepada 92%, dan masa hentian tahunan telah berkurang sebanyak 650 jam.
CKX52100 menyelesaikan percanggahan industri antara pemesinan berat dan ketepatan pada tahap mikrometer untuk spindel turbin angin. Pengarah pengeluaran syarikat itu berkata, 'Kini spindel turbin angin 3MW kami tidak sahaja lulus pengesahan daripada Goldwind Technology dan Mingyang Intelligence, malah memenuhi keperluan utama 'rintangan semburan garam dan jangka hayat panjang' untuk kuasa angin lepas pantai, yang telah membina benteng teknikal bagi kami dalam laluan peralatan kuasa angin.'. Kes ini mengesahkan bahawa jentera laras menegak CNC kini menjadi peralatan utama untuk mengatasi kebuntuan prestasi dalam bidang pembuatan komponen besar kuasa angin melalui integrasi mendalam "rekabentuk struktur ultra kaku + penutupan proses presisi + sistem operasi dan penyelenggaraan pintar".
EN
