Innen luftfart og energiutstyr, som er nøkkelpowerkomponenter, bestemmer impeller direkte effektiviteten og driftsstabiliteten til fluidmaskiner basert på nøyaktigheten av vingeprofilen (krevd profil ≤ 0,03 mm) og koaksialiteten mellom navet og vingene (≤ 0,02 mm). En produsent av høytytende impeller står overfor en tradisjonell prosesshinder ved bearbeiding av en Φ 300–500 mm sentrifugalimpeller i titanlegering: den må gjennomgå tre prosesser – «foredling på vertikal fræsemaskin for å lage nav → presisjonsfræsing av vinger på femakset maskinsenter → avtrimming av referanseflater på horisontal svingbord» – der flere innspenninger fører til at avviket i vingeprofilen overstiger 0,06–0,08 mm, noe som gir et tap i aerodynamisk effektivitet på 12 % etter montering av impelleren, samt en enkeltstykkets bearbeidingstid på opptil 120 minutter; samtidig har titanlegeringen (TC4) høy varmestyrke og stor skjæringdeformasjon. Slitasjen på verktøyet er tre ganger høyere enn for stålkomponenter, og kostnaden for verktøy per impellerlås overstiger 800 yuan.
For å løse dette dilemmaet har selskapet innført Demagesen Precision VTC80B CNC vertikalt sving- og fresesenter for å bygge et eksklusivt bearbeidingssystem for propellhjul basert på «enkel spenning, hel prosess». Utstyret er utstyrt med en mineralstøpt seng (med 70 % bedre vibrasjonsdemping i forhold til støpejern), som dynamisk kompenseres av en laserinterferometer (posisjoneringsnøyaktighet kompensert til ± 0,007 mm), kombinert med en C-akse drevet av en momentmotor (inndelingsnøyaktighet ± 2,5 "). Strukturell stivhet er optimert gjennom elementmetodeanalyse, og radial skjærstivhet når 28 kN/mm, noe som gir stabil motstand mot den radiale kraften på 18 kN under høyhastighetsskjaering av titanlegering. Utstyret er utstyrt med Siemens 840D SL CNC-system og kontakttype målesonde på maskinen (målenøyaktighet ± 0,001 mm), noe som muliggjør sanntidsmåling og kompensasjon av vingeprofil for nøyaktig oppfyllelse av kravet til konturgrad ≤ 0,025 mm. I respons på bearbeidingsegenskapene til titanlegeringer er utstyret utstyrt med et væskedagg-kjølesystem (med kuttsone-temperatur kontrollert til -10 ℃) og ekstra fintkornede karbidverktøy (inkludert TaC-beskyttelse, hardhet HRC68), som effektivt undertrykker arbeidsharding og verktøysliming.
Kundebruksscenarioer
Med hensyn til teknologisk innovasjon har utstyret oppnådd en dobbel gjennombrudd innen «prosessorientert integrering + nøyaktig overflatekontroll» i impellerbearbeiding: integrering av en statisk trykkspindel på Φ 1000 mm (maksimal hastighet 1000 r/min), et 8-stasjons krafttårn (Y-akse slag ± 100 mm) og et femakset svingende fresesystem (svingområde ± 120°), som kan utføre presisjonsdreining av hjulnavets ytre sirkel (toleranse IT6), presisjonsfresing av skovlflaten (kontur ≤ 0,025 mm), boring av balanseringshull (posisjonsnøyaktighet ≤ 0,05 mm) og sliping av referanseendeflate (planhet ≤ 0,01 mm) i én operasjon. For bearbeiding av komplekse skovlprofiler benyttes en innovativ «adaptiv tilbakeløpsprosess»: basert på måledata fra maskinen justeres skjæringparametrene (tilbakeløp 30–80 mm/min) i sanntid ved hjelp av AI-algoritmer, noe som øker materialeavsettingshastigheten med 40 % samtidig som nøyaktigheten sikres; for å løse deformasjonsproblemet ved tittanlegger med tynne veger (veggtykkelse 3–5 mm) benyttes en «lagdelt gradvis skjæreprosess», der skjæredybden per lag holdes på 0,1–0,3 mm, kombinert med et stivt gjengeboringssystem (gjengestørrelse M6–M20), for å sikre en gjengepresisjon på 6H-nivå.
Kunde bearbeidet ferdige produkter
Implementeringsresultatene er fullt i samsvar med standarder for høykvalitets utstyr: Enkeltvarens bearbeidingssyklus er redusert fra 120 minutter til 65 minutter, og daglig produksjonskapasitet har økt fra 30 enheter til 58 enheter; Profilen til impellerbladet er stabil kontrollert på ≤ 0,025 mm, koaksialiteten mellom nav og blad er ≤ 0,015 mm, og overflateruheten når Ra0,4 μm, noe som fullt ut imøtekommer kravene i SAE AS9100 luftfartøys kvalitetsledelsessystem; Aerodynamisk effektivitet for impelleren har forbedret seg med 10 % og har bestått fluid dynamisk ytelsesgodkjenning fra TÜV Rheinland i Tyskland; Verktøylivetid har økt med 80 % grunnet lavtemperaturkjøling og parameteroptimalisering, og kostnaden for verktøy per enkelt bladskrive er redusert til 450 yuan; Den intelligente vedlikeholdsløsningen montert på utstyret kan overvåke spindelvibrasjon (samplingsfrekvens på 2 kHz) og verktøy slitasje i sanntid. Kombinert med analyse av store datamengder fra prosessen, har den totale utnyttelsesgraden av utstyret økt fra 72 % til 94 %, og årlig nedetid er redusert med 520 timer.
VTC80B har oppnådd et sprang fra 'kvalifisert produksjon' til 'presisjonsorientert intelligent produksjon' av titaniumledehjul. "Teknisk direktør i selskapet uttalte: 'Våre ledehjul er nå blitt vellykket tatt i bruk innen flymotorer og gass turbiner. De har ikke bare bestått leverandørsertifisering hos Pratt&Whitney, men også oppfylt det strenge kravet om 20 000 timers feilfri drift per enhet. Dette har skapt en teknologisk barriere for oss i markedet for høykvalitets ledehjul'." Dette eksempelet bekrefter at CNC vertikale dreiebenker har blitt kjerneutstyr for å overvinne ytelsesbegrensninger i produksjonen av høykvalitets ledehjul gjennom dyp integrasjon av "flerakse samarbeidsarkitektur + materialprosess-tilpasning + intelligent presisjonskontroll".
EN
