У механичким системима преноса, радијално бијење (захтев ≤0,05 mm) и аксијално бијење (≤0,04 mm) зупчаника са пречником поделне кружнице Φ300-500 mm директно одређују ефикасност преноса и век трајања опреме. Произвођач теретних зупчаника који обрађује делове од материјала 40CrNiMoA традиционалним методама захтева три процеса: 'грубо предивање на хоризонталном стругу → фрезовање торца на вертикалној фрези → обрада профила зубаца на зупчаничарској машини'. Вишеструке поставке резултирају радијалним бијењем које премашује дозвољено отклоном од 0,08–0,12 mm, нивоом буке при преносу преко 90 dB (прихватљива вредност ≤85 dB) и временом обраде по комаду до 10 сати. Додатно, након жилављења, материјал 40CrNiMoA има тврдоћу 280–320 HB, што доводи до високог отпора резању, при чему алати од брзолегираног челика трају само 2–3 комада по секућој ивици, а трошкови алата по једном зупчанику прелазе 1500 јуана.
Scenariji korišćenja kod kupca
Да би се решила ова дилема, компанија је увела Кунминг машински алат TK6513 CNC вертикални струг од Шенјанг машинске групе како би изградила ексклузивни систем за производњу зубаца заснован на „тешком чврстом обрадном процесу+прецизном точењу у једној причвршћеној позицији“. Опрема има цели лежај од сивог ливa (са дебљином зида од 120мм), који је подвргнут двостепеној релаксацији напона „природно старење трајања 18 месеци + вибрационo старење трајања 96 сата“. У комбинацији са конструкцијом греде и кућишта клизача, чврстоћа је оптимизована кроз анализу методом коначних елемената. Радијална чврстоћа резања достигне 40kN/mm, што омогућава стабилно подношење радијалне силе од 25kN током резања 40CrNiMoA; опремљена је Сиеменс 828D Адвансед ЦНЦ системом и потпуно затвореном контролом решетке (резолуција 0,05 μm), постиже тачност позиционирања ± 0,008mm и поновљену тачност позиционирања ± 0,005mm, што прецизно одговара захтеву за радијалним бочним лупањем зубаца прстена ± 0,03mm. За материјале од легуре високе чврстоће, опрема је опремљена високоснажним вратилом од 18,5kW (максимални број окретаја 1000r/min) и системом високотлачног емулзионог хлађења (притисак хлађења 1,2MPa, проток 35L/min), у комбинацији са CBN алатима од коцканог бор нитрида (тврдоћа HV3000), што ефикасно сузбија хабање алата и формирање стружних зрна.
Klještanje menjaca
У погледу технолошке иновације, опрема је остварила двоструки прорив у „интеграцији процеса+прецизној претходној контроли“ при обради зупчаника: интегрисањем хидрауличног стега са четири чекића пречника Φ 650mm, електричног револверског вretenа са 8 станција (време замене алата 2,0 секунде) и радијалног сврдла, могуће је завршити прецизно обтачивање спољашњег круга зупчаника (толеранција IT6), фрезовање торца (равност ≤ 0,02mm), бушење унутрашњег отвора (цилиндричност ≤ 0,01mm) и обраду позиционих отвора (позициона тачност ≤ 0,1mm) у једном циклусу. Кao одговор на изазов прецизне контроле зупчаничког прстена, иновативно смо усвојили „метод унифициране референце за обраду“: коришћењем унутрашњег отвора заготовка зупчаника као референтне тачке позиционирања, подаци о торцу и спољашњем кругу се прикупљају у реалном времену помоћу система за мерење на машини (тачност мерења ± 0,0015mm), а деформација изазвана тежином радног комада се аутоматски компенсира (тачност компензације 0,003mm), чиме је радијално бијење зупчаничког прстена стабилно ограничено на ≤ 0,04mm. За зупчанике различитих модула (модул 8-20mm), опрема је опремљена са 30 сетова шаблона процесних параметара, а време замене је скраћено са традиционалних 3 сата на 30 минута.
Резултати имплементације у потпуности задовољавају стандарде за зубачасте точкове тешке машине: циклус обраде једног дела скраћен је са 10 на 6 сати, а дневни капацитет производње повећан је са 8 на 14 делова; радијално бочење зупчаника прстенастој вилице је ≤ 0,04 мм, аксијално бочење је ≤ 0,03 мм, а храпавост површине достигла је Ra0,8 μm, што у потпуности испуњава захтеве стандарда GB/T 10095.1-2021 „Систем тачности цилиндричних зупчаника – Део 1: Дефиниције и дозвољене вредности одступања бочне површине зупца“ и ISO 1328-1; бука трансмисије смањена је са 90 dB на 82 dB, а ефикасност зацепљења зупчаника повећана за 8%; век трајања алата продужен је за 200% (до 6–8 делова по ножу) због усклађености материјала и оптимизације хлађења, а трошак алата по једном зупчанику смањен је на 500 јуана; интелигентни модул за надзор опреме омогућава тренутну регистрацију оптерећења главног вратила (тачност ± 1%) и температуре резања (резолуција 0,1 ℃), у комбинацији са алгоритмом предвиђања хабања алата, чиме је укупна искоришћеност опреме повећана са 75% на 93%, а годишњи простој смањен за 520 сати.
TK6513 nam je omogućio skok od 'kvalitetne obrade' do 'precizne proizvodnje' zupčanika. Tehnički direktor preduzeća izjavio je: 'Naši zupčanici su uspešno primenjeni na teškoj opremi kao što su mašine za rudarstvo i metalurška oprema. Ne samo da smo prošli sertifikaciju dobavljača kompanije Liebherr iz Nemačke, već zadovoljavamo i stroge zahteve za neprekidnim radom od 15.000 sati bez kvarova, što nam je obezbedilo ključnu konkurentnost na tržištu zupčanika.' Ovaj slučaj potvrđuje da su CNC vertikalni strugovi postali ključna oprema u proizvodnji zupčanika kako bi se prevazišao ključni problem tačnosti i efikasnosti kroz duboku integraciju 'teške čvrste arhitekture + precizne zatvorene kontrole + inovacije integracije procesa'.
EN
