Op het gebied van windenergie-apparatuur bepaalt de hoofdas met een diameter van 300-500 mm, als kerncomponent van de transmissie van windturbines, rechtstreeks de betrouwbaarheid van de 20-jarige levensduur van de eenheid op basis van de rondheid van de asnek (vereist ≤ 0,02 mm) en de cilindriciteit van de lagerpositie (≤ 0,015 mm). Wanneer een toonaangevend bedrijf in windenergie-apparatuur dit type as van 42CrMo-gehard en getemperd staal bewerkt, komt het een traditioneel procesknooppunt tegen: het moet drie processen doorlopen: "schuurbank ruw draaien → vloorborenmachine semi-precisie draaien → externe cilinder slijpmachine precisie slijpen". Meervoudig spannen zorgt ervoor dat de co-axialiteit van de lagerpositie 0,05-0,08 mm overschrijdt, en de temperatuurstijging van het lager tijdens bedrijf van de eenheid stijgt boven de 45 °C (goedgekeurde waarde ≤ 40 °C), met een bewerkingscyclus per stuk van maar liefst 16 uur; Tegelijkertijd heeft het gehard en getemperd staal (hardheid 280-320 HB) een hoge snijkarakteristiek, en de levensduur van standaard snijgereedschappen bedraagt slechts 3-4 stuks per snijblad. De kosten van snijgereedschappen per as bedragen meer dan 3000 yuan.
Om dit dilemma op te lossen, heeft het bedrijf de Wuhan zware gereedschapswerktuigmachine VTC70 CNC verticale draaibank geïntroduceerd om een exclusief spindelproductiesysteem op te bouwen van "zware rigide bewerking + volledig proces in één klemming". De machine is uitgerust met een massief gietijzeren bed van harszand (gietgewicht van 80 ton), dat is onderworpen aan dubbele spanningsverlaging via "natuurlijke veroudering gedurende 24 maanden + trillingsveroudering gedurende 120 uur", gecombineerd met statische drukgeleidingen (dragend vermogen ≥ 300 kN), en de structurele stijfheid is geoptimaliseerd door middel van eindige-elementanalyse. De radiale snijkromming bedraagt 55 kN/mm, waardoor een radiale kracht van 35 kN stabiel kan worden weerstaan tijdens het bewerken van 42CrMo; Uitgerust met Fanuc 31i-B5 CNC-systeem en laserinterferometer dynamische compensatie (positioneringsnauwkeurigheid gecompenseerd tot ± 0,005 mm), gecombineerd met een meetarm op de machine (meetnauwkeurigheid ± 0,002 mm), wordt een nauwkeurige controle van de cilindriciteit van de lagerpositie ≤ 0,01 mm bereikt. In reactie op de bewerkingskenmerken van hoogwaardig staal is de machine uitgerust met een 18,5 kW hoge vermogensspindel (maximale toerental van 1000 t/min) en een hogedrukinwendige koelsysteem (koeldruk van 1,5 MPa), gecombineerd met ultrafijne korrel CBN-snijgereedschappen (hardheid HV3500), wat effectief slijtage van het gereedschap onderdrukt.
Gebruiksscenario's van klanten
Op het gebied van technologische innovatie heeft de apparatuur een dubbele doorbraak bereikt op het vlak van 'procesintegratie + continue precisiecontrole' bij asbewerking: integratie van een Φ 800 mm viervats hydraulische spankop (met een klemkracht van 300 kN), een 8-post turret (met een gereedschapswisseltijd van 1,5 seconde) en een krachtig freesaggregaat voor aanzichtbewerking, waarmee in één opspanning precisiedraaien van de asnek (rondheid ≤ 0,015 mm), precisiereven van de lagerpositie (cilindriciteit ≤ 0,01 mm), frezen van de flensvlak (vlakheid ≤ 0,03 mm) en het boren en tappen van 12-16 verbindingsgaten (positioneernauwkeurigheid ≤ 0,15 mm) kan worden uitgevoerd. Om het probleem van doorbuigingscontrole bij extreem lange assen (lengte 3-5 m) aan te pakken, wordt een innovatief 'meerpuntssteun adaptief proces' toegepast: via drie sets instelbare hulpsteunen wordt real-time compensatie van vervorming door eigen gewicht van het werkstuk (compensatienauwkeurigheid 0,005 mm) gerealiseerd, zodat de rechtheid over de gehele aslengte stabiel wordt gehouden binnen ≤ 0,05 mm/m. Voor de precisiebewerking van lagerposities wordt een 'constante temperatuur bewerkingsomgeving + gelaagde snijmethode' toegepast, waarbij de omgevingstemperatuur wordt gehandhaafd op 20 ± 0,5 °C en de snijdiepte per laag wordt beheerst tussen 0,2-0,5 mm. In combinatie met constante snijlengtesnelheid (80-120 m/min) wordt gegarandeerd dat de oppervlakteruwheid wordt bereikt tot Ra0,8 μm.
Klemproces
De implementatieresultaten voldoen volledig aan de normen van de windenergie-industrie: de bewerkingscyclus per stuk is gereduceerd van 16 uur naar 9 uur, en de dagelijkse productiecapaciteit is gestegen van 6 naar 11 stuks; De cilindriciteit van de hoofdaslagerpositie bedraagt ≤ 0,01 mm, en de co-axialiteit van de gehele as is ≤ 0,03 mm, wat volledig voldoet aan de eisen van GB/T 19073-2018 "Windturbineversnellingsbak" en GL-certificering; De temperatuur van de lagers tijdens het bedrijf van de unit steeg tot 36 ℃, en de trillingsintensiteit daalde van 1,2 mm/s naar 0,6 mm/s; De levensduur van de gereedschappen is met 150% verlengd (tot 8-10 stuks/zaagblad) door materiaalcompatibiliteit, en de kosten van enkele asgereedschappen zijn gereduceerd tot 1200 yuan; Het op de apparatuur gemonteerde industriële internet der dingen-systeem kan in real-time snijkracht (bemonsteringsfrequentie 1 kHz) en spindeltemperatuur registreren. In combinatie met het resterende levensduur voorspellingsmodel is het algehele gebruiksniveau van de apparatuur toegenomen van 70% naar 92%, en de jaarlijkse stilstandtijd is verminderd met 650 uur.
CKX52100 lost de industrieële tegenstelling op tussen zware bewerking en micrometernauwkeurigheid bij windturbinespindels. De productiedirecteur van het bedrijf zei: 'Onze 3MW windturbinespindel heeft nu niet alleen de verificatie door Goldwind Technology en Mingyang Intelligence gehaald, maar voldoet ook aan de uiteindelijke eisen van "zoutnevelbestendigheid en lange levensduur" voor offshore windenergie, wat voor ons een technologische voorsprong heeft gecreëerd op het gebied van windenergie-apparatuur.' Dit geval bevestigt dat CNC verticale draaibanken via diepe integratie van "ultrastijve structuurontwerp + procesnauwkeurige gesloten lus + intelligent bedienings- en onderhoudssysteem" uitgegroeid zijn tot kernapparatuur voor het doorbreken van prestatieknelpunten in de fabricage van grote componenten voor windenergie.
EN
