În sistemele mecanice de transmisie, bătaia radială (cerință ≤0,05 mm) și bătaia frontală (≤0,04 mm) a roților dințate cu diametrul de divizare Φ300-500 mm determină în mod direct eficiența transmisiei și durata de viață a echipamentului. Un producător specializat în roți dințate grele, care prelucrează piese din material 40CrNiMoA prin metode tradiționale, necesită trei procese: 'strunjire de degroșare pe strung orizontal → frezare a feței pe o mașină de frezat verticală → danturare pe o morteză de roi dințate'. Mai multe fixări duc la o bătaie radială care depășește toleranța cu 0,08-0,12 mm, zgomotul de transmisie depășind 90 dB (valoarea acceptabilă ≤85 dB), iar ciclul de prelucrare pentru o singură bucată ajunge până la 10 ore. În plus, după călire, materialul 40CrNiMoA are o duritate de 280-320 HB, ceea ce determină o rezistență mare la așchiere; sculele din oțel rapid rezistă doar 2-3 bucăți pe muchie, costul sculelor pentru o singură roată dințată depășind 1500 yuan.
Scenarii de utilizare ale clientului
Pentru a depăși această dilemă, compania a introdus strungul vertical CNC Kunming Machine Tool TK6513 de la grupul Shenyang Machinery pentru a construi un sistem exclusiv de fabricație a roților dințate bazat pe „prelucrare rigidă de înaltă sarcină + strunjire precisă cu fixare unică”. Echipamentul adoptă un batiu integral din fontă cenușie (cu o grosime a pereților turnați de 120 mm), care a fost supus unei duble relaxări a tensiunilor prin „îmbătrânire naturală timp de 18 luni + îmbătrânire prin vibrații timp de 96 de ore”. În combinație cu structura de traversă portal și culisor de tip cutie, distribuția rigidității este optimizată prin analiza cu elemente finite. Rigiditatea radială la tăiere atinge 40 kN/mm, putând rezista în mod stabil unei forțe radiale de 25 kN în timpul prelucrării materialului 40CrNiMoA; echipat cu sistem avansat CNC Siemens 828D și control complet în buclă închisă cu riglă de rețea (rezoluție de 0,05 μm), asigură o precizie de poziționare de ± 0,008 mm și o precizie de repetabilitate a poziționării de ± 0,005 mm, corespunzând exact cerinței de bătaie radială a danturii coroanei roții dințate de ± 0,03 mm. Pentru materialele aliate de înaltă rezistență, echipamentul este prevăzut cu un arbore principal de înaltă putere de 18,5 kW (viteză maximă de 1000 rot/min) și un sistem de răcire cu emulsie la presiune înaltă (presiune de răcire de 1,2 MPa, debit de 35 L/min), combinate cu scule de tăiat din borazon CBN (duritate HV3000), care inhibă eficient uzura sculei și formarea așchiilor.
Fixare angrenaj
În ceea ce privește inovația tehnologică, echipamentul a realizat o dublă breșă în prelucrarea roților dințate prin „integrare proces + control precis preliminar”: integrând un mandrin hidraulic cu patru bacuri de Φ 650 mm, un revolver electric cu 8 stații (timp de schimbare a sculei de 2,0 secunde) și un cap de găurire radial, poate realiza într-o singură operație strunjirea precisă a cercului exterior al roții dințate (toleranță IT6), frezarea feței frontale (planeitate ≤ 0,02 mm), alezarea orificiului interior (cilindricitate ≤ 0,01 mm) și prelucrarea orificiilor de poziționare (precizie de poziționare ≤ 0,1 mm). În răspuns la dificultățile de control precis ale inelului de roată dințată, am adoptat în mod inovator „metoda de prelucrare cu referință unică”: utilizând orificiul interior al semifabricatului de roată dințată ca referință de poziționare, datele în timp real ale feței frontale și ale cercului exterior sunt colectate prin sistemul de măsurare în mașină (precizie de măsurare ± 0,0015 mm), iar deformarea cauzată de greutatea piesei este compensată automat (precizie de compensare 0,003 mm), astfel încât bătaia radială a inelului de roată dințată este menținută stabil în limitele ≤ 0,04 mm. Pentru roți dințate cu module diferite (modul 8-20 mm), echipamentul este dotat cu 30 de seturi de șabloane de parametri de proces, iar timpul de schimbare fiind redus de la 3 ore tradiționale la 30 de minute.
Rezultatele implementării respectă în totalitate standardele pentru angrenaje ale mașinilor grele: ciclul de prelucrare al unei piese a fost redus de la 10 ore la 6 ore, iar capacitatea zilnică de producție a crescut de la 8 bucăți la 14 bucăți; Bătaia radială a coroanei angrenajului este ≤ 0,04 mm, bătaia feței frontale este ≤ 0,03 mm, iar rugozitatea suprafeței atinge Ra0,8 μm, îndeplinind complet cerințele standardului GB/T 10095.1-2021 "Sistemul de precizie pentru angrenaje cilindrice Partea 1: Definiții și valori admise ale abaterilor flancurilor dinților pe aceeași parte" și standardul ISO 1328-1; Zgomotul transmisiei a scăzut de la 90 dB la 82 dB, iar eficiența angrenării roților a crescut cu 8%; Durata de viață a sculelor a crescut cu 200% (până la 6-8 bucăți/lamă) datorită potrivirii materialelor și optimizării răcirii, iar costul sculelor pe roată a fost redus la 500 yuan; Modulul de monitorizare inteligentă montat pe echipament poate colecta în timp real sarcina arborelui principal (precizie ± 1%) și temperatura de așchiere (rezoluție 0,1 ℃), combinate cu un algoritm de predicție a uzurii sculei, ceea ce a dus la creșterea ratei de utilizare globală a echipamentului de la 75% la 93%, iar timpul anual de nefuncționare a fost redus cu 520 de ore.
TK6513 ne-a permis să realizăm un salt de la „prelucrare calificată” la „fabricație precisă” a roților dințate. Directorul tehnic al întreprinderii a declarat: „Roțile noastre dințate au fost aplicate cu succes în echipamente grele, cum ar fi mașinile miniere și echipamentele metalurgice. Nu numai că am trecut certificarea furnizorului Liebherr din Germania, dar îndeplinim și cerințele stricte privind funcționarea continuă timp de 15000 de ore fără defecțiuni, ceea ce ne-a oferit o competență cheie pe piața roților dințate." Acest caz confirmă faptul că strungurile verticale CNC au devenit echipamente esențiale în domeniul fabricării roților dințate pentru depășirea barierei privind precizia și eficiența, prin integrarea profundă a „arhitecturii rigide pentru sarcini mari + control închis precis + inovația integrării proceselor".
EN
