I mekaniske transmisjonssystemer bestemmer radialusentrisitet (krav ≤0,05 mm) og flateusentrisitet (≤0,04 mm) til girhjul med en pitch-sirkeldiameter på Φ300–500 mm direkte overføringseffektiviteten og utstyrets levetid. En tungdagsprodusent av girhjul i materialet 40CrNiMoA som bruker tradisjonelle metoder, krever tre prosesser: 'foreløpig svinging på en horisontal senger → fresing av endeflaten på en vertikal fresemaskin → formgiving av tannprofilen på en girskaper'. Flere oppspenninger fører til at radialusentrisiteten overskrider toleransen med 0,08–0,12 mm, transmisjonsstøyet overstiger 90 dB (akseptabel verdi ≤85 dB), og bearbeidingstiden per enhet er opptil 10 timer. I tillegg har 40CrNiMoA en hardhet på 280–320 HB etter herding, noe som resulterer i høy skjærmotstand, hvor hurtigstålverktøy kun holder 2–3 deler per skjære kant, og verktøykostnaden for ett enkelt gir overstiger 1500 yuan.
Kundebruksscenarioer
For å løse dette dilemmaet har selskapet innført Kunming Machine Tool TK6513 CNC vertikallang fra Shenyang Machinery Group for å bygge et eksklusivt produksjonssystem for girer basert på "tunglast stiv bearbeiding + presisjonsdreining i en spenning". Utstyret har en heldekkende gråstøpejernsbase (med en støpt veggtykkelse på 120 mm), som har gjennomgått dobbel spenningsavlasting av typen "naturlig aldring i 18 måneder + vibrasjonsaldring i 96 timer". Kombinert med portalkonstruksjon og bokstype glidebord, er stivheten optimalisert via elementmetodeanalyse. Den radielle skjærvinkelstivheten når 40 kN/mm, noe som gir stabil kapasitet til å tåle en radial kraft på 25 kN under bearbeiding av 40CrNiMoA; utstyret er utstyrt med Siemens 828D Advanced CNC-system og fullstendig lukket regulering med gittermål (oppløsning 0,05 μm), og oppnår en posisjoneringsnøyaktighet på ±0,008 mm og gjentatt posisjoneringsnøyaktighet på ±0,005 mm, noe som nøyaktig samsvarer med kravet til radial spilling for girringens tannhjul på ±0,03 mm. For høystyrkelegeringer er utstyret utstyrt med en 18,5 kW høyeffektspindel (maksimal hastighet 1000 o/min) og et høytrykks emulsjonskjølesystem (kjøletrykk 1,2 MPa, strømningshastighet 35 L/min), kombinert med CBN kubisk bor-nitrid verktøy (hardhet HV3000), som effektivt reduserer slitasje og spånformasjon.
Tannhjulsspenning
Med hensyn til teknologisk innovasjon har utstyret oppnådd en dobbel gjennombrudd innen «prosessorientert integrering + presisjonsforhåndsstyring» i tannhjulsbearbeiding: ved å integrere en Φ 650 mm fire-takts hydraulisk spenningsklo, et 8-stasjoner elektrisk revolvertårn (verktøybyttetid 2,0 sekunder) og en radial boringsenhet, kan det utføre presisjonsdreining av tannhjulets ytre sirkel (toleranse IT6), fresing av endeflate (planhet ≤ 0,02 mm), boring av indre hull (sylindrisitet ≤ 0,01 mm) og bearbeiding av posisjoneringshull (posisjonsnøyaktighet ≤ 0,1 mm) i én operasjon. For å løse utfordringene med presisjonskontroll av tannhjulringen, har vi innovativt innført «metoden for enhetlig referansebearbeiding»: ved å bruke det indre hullet i tannhjulsblanken som posisjoneringsreferanse, samles sanntidsdata om endeflaten og ytterdiameteren inn via et innebygd målesystem (målenøyaktighet ± 0,0015 mm), og deformasjon forårsaket av vekten av arbeidsstykket kompenseres automatisk (kompensasjonsnøyaktighet 0,003 mm), slik at radialspillingen av tannhjulringen stabil holdes innenfor ≤ 0,04 mm. For ulike modultannhjul (modul 8–20 mm) er utstyret utstyrt med 30 sett med prosessparamettermaler, og utskiftningstiden er forkortet fra tradisjonelle 3 timer til 30 minutter.
Implementeringsresultatene er i full overensstemmelse med standardene for tannhjul til tungt utstyr: enkeltstykkets bearbeidingssyklus er forkortet fra 10 timer til 6 timer, og daglig produksjonskapasitet har økt fra 8 til 14 enheter; radialspill på ringtannhjulet er ≤ 0,04 mm, aksialspill er ≤ 0,03 mm, og overflateruheten når Ra0,8 μm, noe som fullt ut imøtekommer kravene i GB/T 10095.1-2021 "Sylinderformede tannhjuls nøyaktighetssystem Del 1: Definisjon og tillatte verdier for tannflatedeviasjon på samme side" og ISO 1328-1-standard; transmisjonsstøy er redusert fra 90 dB til 82 dB, og tannhjulets kobleeffektivitet har økt med 8 %; verktøylevetiden har økt med 200 % (opptil 6–8 enheter/skjæreplate) grunnet materialetilpasning og optimalisering av kjøling, og kostnaden for verktøy per tannhjul er redusert til 500 yuan; den intelligente overvåkningsmodulen montert på utstyret kan sanntidsovervåke spindellast (nøyaktighet ± 1 %) og snytte temperatur (oppløsning 0,1 ℃), kombinert med algoritme for forutsigelse av verktøy slitasje, noe som har økt utstyrets totale utnyttelsesgrad fra 75 % til 93 %, og årlig nedetid er redusert med 520 timer.
TK6513 har gjort at vi har klart et sprang fra 'kvalifisert bearbeiding' til 'presisjonsproduksjon' av gir. "Våre gir er nå med hell blitt tatt i bruk i tung utstyr som gruveutstyr og metallurgisk utstyr", sa bedriftens tekniske direktør. "De har ikke bare bestått leverandørsertifiseringen hos Liebherr i Tyskland, men oppfyller også de strenge kravene om kontinuerlig drift i 15 000 timer uten feil, noe som har gitt oss en kjernekonkurransedyktighet i girmarkedet." Dette eksempelet bekrefter at CNC vertikale svarter har blitt en nøkkeldel i girproduksjonsfeltet for å bryte gjennom flaskehalsene når det gjelder nøyaktighet og effektivitet, gjennom dyp integrasjon av 'tunglastet stiv arkitektur + presisjonslukket regulering + prosessintegrerende innovasjon'.
EN
