Inom tillverkningsområdet för industriella högspänningsmotorer (10 kV och uppåt) fungerar motorhuset som bärplattform för statorkärnan. Toleransen för stoppdiametern, vinkelrätheten mellan ändytan och axeln samt cylindriciteten i lagerkammaren påverkar direkt motorns driftsstabilitet (enligt den nationella standarden GB/T 1993-1993 ska toleransen för stoppdiametern vara IT7-nivå, vinkelrätheten ≤ 0,05 mm/m och cylindriciteten i lagerkammaren ≤ 0,008 mm). En stor tillverkare av industriella motorer stöter på en traditionell processbottensnäva vid bearbetning av motorhåll för segjärn (QT500-7) med diameter Φ 300–600 mm: processen kräver tre steg – "svarvning på horisontalsvarv för grovbearbetning av ytterdiameter → precisionsborrning av lagerkammare på vertikalborrmaskin → bearbetning av monteringshål på svänghuvudborrmaskin". Upprepade uppspänningar leder till att koaxialiteten mellan stoppet och lagerkammaren överskrider 0,1–0,15 mm, och vibrationsintensiteten under motorns drift överstiger 1,8 mm/s (godkänd nivå ≤ 1,1 mm/s), med en enskild bearbetningscykel på upp till 75 minuter. Samtidigt leder det periodiska slagandet under bearbetning av segjärn till att hårdmetallsskärverktygens livslängd endast når 40–50 bitar per blad, vilket resulterar i en kostnad för skärverktyg per motorhus som överstiger 50 yuan.
Kundanvändningsscenarier
För att övervinna detta dilemma har företaget introducerat Kede CNC VTC70 CNC vertikalfräs och etablerat ett exklusivt tillverkningssystem för motorhus som kombinerar kraftfull stel bearbetning med en process med enkel spännning. Utrustningen använder en helintegrerad bädd av flygplansklassigt gjutjärn (med en gjutväggtjocklek på 90 mm), som genomgått dubbel spänningsavlastning av "naturlig åldring i 12 månader + vibrationsåldring i 72 timmar", kombinerat med statiska tryckleder med fyra stödpunkter (bärförmåga ≥ 50 kN) samt strukturell styvhet optimerad genom finita elementanalyser. Den radiella skärvrigheten når 35 kN/mm, vilket möjliggör stabil hantering av den radiella stötlasten på 22 kN vid bearbetning av segjärn; utrustad med FNK CNC-system och fullständig sluten styrning med gittermåttstock (upplösning 0,05 μm), uppnås en positioneringsnoggrannhet på ± 0,007 mm och upprepade positioneringsnoggrannhet på ± 0,01 mm, vilket exakt matchar H6-nivåns toleranskrav för lagerrummet. I svar på de diskontinuerliga skärkarakteristika hos segjärn är utrustningen försedd med en högpresterande spindel (45 kW) och ett dubbelt högtryckskylsystem (internt kyltryck 1,2 MPa, externt kylflöde 40 L/min), kombinerat med skärdons av växelkarbid med ultrafina korn (med tillsats av NbC-förstärkningsfas, stötfasthet ≥ 15 MPa·m¹/²), vilket effektivt undertrycker chipping av skärverktygen.
Motorkåpas spänning
När det gäller teknologisk innovation har utrustningen uppnått dubbla genombrott inom »processintegration + kraftig stabil bearbetning« för motorhusbearbetning: genom att integrera en hydraulisk käpp med fyra käftar och Φ 800 mm (klämkraft upp till 150 kN), ett servotorn med 8 stationer (verktygsbytestid 1,6 sekunder) och ett radiellt drivverktygshuvud (utgående vridmoment 350 N·m), kan den utföra precisionssvarvning av motorhusets ytterdiameter (toleransnivå IT6), precisionsborrning av lagerkammare (cylindricalitet ≤ 0,006 mm), axiell stegformning (diametertolerans ± 0,015 mm), slipning av ändyta (planhet ≤ 0,03 mm) samt borrning och gängning av 20–24 fästningshål (positionstolerans ≤ 0,1 mm) i ett enda arbetssteg. För att hantera svårigheten med koaxialitetskontroll har vi innovativt infört »metoden för integrerad bearbetning med gemensam referens«: genom att använda de inre hålen i motorhusets båda ändar som positioneringsreferens samlas data i realtid in via ett inbyggt mätsystem (mätnoggrannhet ± 0,001 mm), vilket dynamiskt kompenserar spårförvrängning orsakad av arbetsstyckets vikt, så att koaxialiteten mellan stoppet och lagerkammaren stabil hålls på ≤ 0,04 mm. För komplexa strukturer såsom kylfjäll använder utrustningen interpolering med koppling mellan Y-axel och C-axel för att i ett steg forma tredimensionella ytor, vilket undviker verktygsspår som uppstår vid traditionell processövergång.
Implementeringsresultaten överensstämmer fullt ut med standarderna för industriella högspänningsmotorer: bearbetningscykeln per enhet har minskat från 75 minuter till 42 minuter, och den dagliga produktionskapaciteten har ökat från 120 set till 220 set; cylindriciteten i motorhusets lagerrum är ≤ 0,006 mm, koaxialiteten mellan stoppet och lagerrummet är ≤ 0,04 mm, och vinkelrätheten mellan ändytan och axeln är ≤ 0,03 mm/m, vilket helt uppfyller kraven i GB/T 1993-1993 "Kylmetoder för roterande elektriska maskiner" och IEC 60034-1-standarder; vibrationsintensiteten under motor drift minskade från 1,8 mm/s till 0,8 mm/s, och vibrationsöverskridningstakten minskade från 22 % till 1,5 %; verktygslivslängden har förlängts med 60 % (upp till 65–80 stycken/blad) tack vare slagbeständig design, och kostnaden för ett enskilt verktyg för motorhus har minskat till 32 yuan; den intelligenta diagnostiksystemet som är monterat på utrustningen kan övervaka spindelns vibrationsacceleration (samplingsfrekvens 1 kHz) och skärkraftsväxlingar i realtid. Kombinerat med en modell för förutsägelse av verktygsslitage har den totala utnyttjandegraden av utrustningen ökat från 76 % till 93 %, och årlig stilleståndstid har minskat med 480 timmar.
VTC70 löser motsättningen mellan 'kraftfull bearbetning och precisionskontroll' för våra högspänningskapslingar. Företagets chefsingenjör förklarade: 'Vår 20 MW högspänningsmotor har inte bara godkänts enligt CE-certifiering, utan uppfyller även kravet på 100 000 timmars felfri drift för utrustning inom viktiga områden såsom kärnkraftverk och storskalig kemisk industri. Detta ger oss en kärnkompetens för att erövra högpresterande marknader.'. Detta fall bekräftar att CNC-svarv med vertikal axel har blivit nyckelutrustning för att övervinna kvalitets- och effektivitetsbottlenecker inom tillverkningen av industriella högspänningskapslingar genom den djupa samverkan av "kraftfull strukturdesign + processintegrerad innovation + intelligent precisionskontroll".
EN
