În domeniul fabricării motoarelor industriale de înaltă tensiune (10kV și peste), carcasele motoarelor servesc ca suport portant pentru miezul statorului. Toleranța diametrului de opritor, perpendicularitatea feței frontale față de axă și cilindricitatea camerei lagărului afectează direct stabilitatea funcționării motorului (standardul național GB/T 1993-1993 prevede ca toleranța diametrului de opritor să fie de clasa IT7, perpendicularitatea ≤ 0,05 mm/m, iar cilindricitatea camerei lagărului ≤ 0,008 mm). Un producător mare de motoare industriale se confruntă cu un blocaj al procesului tradițional la prelucrarea carcasei motorului din fontă ductilă Φ 300-600 mm (QT500-7): trebuie parcurse trei etape: "strunjire de degroșare pe strung orizontal → alezare precisă a camerei lagărului pe mașină de alezat vertical → prelucrarea găurii de montaj pe mașină de găurit cu braț oscilant". Prinderea multiplă determină coaxialitatea dintre opritor și camera lagărului să depășească 0,1-0,15 mm, iar intensitatea vibrațiilor în timpul funcționării motorului depășește 1,8 mm/s (valoarea admisibilă ≤ 1,1 mm/s), cu un ciclu de prelucrare pe bucată de până la 75 de minute; în același timp, impactul intermitent generat în timpul așchierii fontei ductile duce la o durată de viață a sculelor din aliaj dur de doar 40-50 bucăți/lamă, iar costul sculei de așchiere pentru o singură carcasă de motor depășește 50 de yuan.
Scenarii de utilizare ale clientului
Pentru a depăși această dilemă, compania a introdus strungul CNC vertical Kede CNC VTC70 și a înființat un sistem exclusiv de producție pentru carcasele motoarelor, care combină prelucrarea rigidă de înaltă rezistență cu un proces unic de fixare. Echipamentul adoptă un batiu integral din fontă de calitate aerospațială (cu o grosime a pereților de turnare de 90 mm), care a fost supus unei duble relaxări a tensiunilor prin "îmbătrânire naturală timp de 12 luni + îmbătrânire prin vibrații timp de 72 de ore", combinat cu ghidaje statice cu suport la patru puncte și presiune hidrostatică (capacitate de rulment ≥ 50 kN), iar rigiditatea structurală optimizată a fost realizată prin analiză cu element finit. Rigiditatea radială la tăiere atinge 35 kN/mm, putând rezista în mod stabil la sarcina radială de impact de 22 kN în timpul prelucrării fontei ductile; echipat cu sistem CNC FNK și control complet închis cu riglă graticulă (rezoluție de 0,05 μm), asigură o precizie de poziționare de ± 0,007 mm și o precizie repetabilă de poziționare de ± 0,01 mm, corespunzând exact cerințelor de toleranță de nivel H6 ale camerei lagărului. În răspuns la caracteristicile de tăiere intermitentă ale fontei ductile, echipamentul este prevăzut cu un arbore principal de înaltă putere (45 kW) și un sistem dublu de răcire la înaltă presiune (presiune de răcire internă de 1,2 MPa, debit de răcire extern de 40 L/min), combinate cu scule de tăiere din aliaj WC Co cu granulație ultrafină (cu adaos de fază de consolidare NbC, tenacitate la impact ≥ 15 MPa · m¹/²), suprimând eficient ciobirea sculei.
Strângere carcasă motor
În ceea ce privește inovația tehnologică, echipamentul a realizat o dublă performanță în „integrarea proceselor + tăierea stabilă de înaltă sarcină” pentru prelucrarea carcaselor de motor: integrând un mandrin hidraulic cu patru bacuri Φ 800mm (forță de fixare până la 150 kN), o torretă servo cu 8 stații (timp de schimbare a sculei de 1,6 secunde) și un cap de găurire radial (cuplu de ieșire de 350 N·m), poate realiza într-o singură operație strunjirea de precizie a cercului exterior al carcasei motorului (toleranță nivel IT6), alezarea de precizie a camerei pentru rulment (cilindricitate ≤ 0,006 mm), formarea stopului (toleranță diametrală ± 0,015 mm), frezarea feței frontale (planeitate ≤ 0,03 mm) și găurirea și filetarea a 20-24 găuri de montaj (toleranță pozițională ≤ 0,1 mm). În răspuns la dificultatea controlului coaxialității, am adoptat în mod inovator „metoda integrată de prelucrare prin baze comune”: utilizând găurile interioare de la ambele capete ale carcasei motorului ca bază de poziționare, datele reale ale prelucrării sunt colectate printr-un sistem de măsurare în mașină (precizie de măsurare ± 0,001 mm), compensând dinamic deformarea traseului cauzată de greutatea semifabricatului, astfel încât coaxialitatea dintre stop și camera pentru rulment este menținută stabil la ≤ 0,04 mm. Pentru structurile complexe, cum ar fi nervurile de răcire, echipamentul utilizează interpolarea combinată a axelor Y și C pentru a realiza formarea unică a suprafețelor tridimensionale, evitând urmele lăsate de sculă datorate transferului procesului tradițional.
Rezultatele implementării respectă în totalitate standardele motoarelor industriale de înaltă tensiune: ciclul de procesare al unei singure piese a fost redus de la 75 de minute la 42 de minute, iar capacitatea zilnică de producție a crescut de la 120 de seturi la 220 de seturi; Cilindricitatea camerei lagărului carcasei motorului este ≤ 0,006 mm, coaxialitatea dintre opritor și camera lagărului este ≤ 0,04 mm, iar perpendicularitatea feței frontale față de axă este ≤ 0,03 mm/m, îndeplinind complet cerințele standardelor GB/T 1993-1993 „Metode de răcire pentru mașinile electrice rotative” și IEC 60034-1; Intensitatea vibrațiilor în timpul funcționării motorului a scăzut de la 1,8 mm/s la 0,8 mm/s, iar rata depășirii vibrațiilor a scăzut de la 22% la 1,5%; Datorită designului rezistent la impact, durata de viață a sculei a crescut cu 60% (până la 65-80 bucăți/lamă), iar costul sculei pentru un singur carcasă de motor s-a redus la 32 yuan; Sistemul inteligent de diagnosticare instalat pe echipament poate monitoriza în timp real accelerația vibrațiilor arborelui principal (frecvență de eșantionare 1 kHz) și fluctuațiile forței de așchiere. În combinație cu un model de predicție a uzurii sculei, rata de utilizare generală a echipamentului a crescut de la 76% la 93%, iar timpul anual de nefuncționare a fost redus cu 480 de ore.
VTC70 rezolvă contradicția dintre 'prelucrarea de înaltă sarcină și controlul precis' al carcaselor noastre electrice de înaltă tensiune. Inginerul-șef al companiei a declarat: 'Motorul nostru de 20 MW de înaltă tensiune nu numai că a obținut certificarea CE, dar îndeplinește și cerința de funcționare fără defecțiuni timp de 100.000 de ore pentru echipamentele utilizate în domenii cheie precum centralele nucleare și industriile chimice de mare scară. Acest lucru ne oferă competitivitatea esențială necesară pentru explorarea piețelor de înaltă performanță'. Acest caz confirmă faptul că strungul vertical cu comandă numerică a devenit un echipament esențial pentru depășirea barierelelor de calitate și eficiență în domeniul fabricării carcaselor electrice industriale de înaltă tensiune, prin colaborarea strânsă între "proiectarea structurii de înaltă sarcină + inovația integrării proceselor + controlul precis inteligent".
EN
