โซลูชันการกลึงความแม่นยำสำหรับที่อยู่อาศัยมอเตอร์แรงดันสูงในอุตสาหกรรม

ในด้านการผลิตมอเตอร์แรงดันสูงสำหรับอุตสาหกรรม (10 กิโลโวลต์ขึ้นไป) ตัวเรือนมอเตอร์ทำหน้าที่เป็นฐานรับน้ำหนักของแกนสเตเตอร์ ความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลางหยุด การตั้งฉากของพื้นผิวปลายกับแกน และความทรงกระบอกของช่องแบริ่ง มีผลโดยตรงต่อความเสถียรของการทำงานของมอเตอร์ (ตามมาตรฐานแห่งชาติ GB/T 1993-1993 กำหนดให้ความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลางหยุดอยู่ในระดับ IT7 การตั้งฉากไม่เกิน 0.05 มม./ม. และความทรงกระบอกของช่องแบริ่งไม่เกิน 0.008 มม.) ผู้ผลิตมอเตอร์อุตสาหกรรมรายใหญ่กำลังเผชิญกับข้อจำกัดของกระบวนการเดิมในการกลึงตัวเรือนมอเตอร์ที่ทำจากเหล็กหล่อเหนียวขนาด Φ 300-600 มม. (QT500-7): ซึ่งต้องผ่านกระบวนการสามขั้นตอน ได้แก่ "กลึงเบื้องต้นด้วยเครื่องกลึงแนวนอน → ไส่รูแบริ่งละเอียดด้วยเครื่องไส่แนวตั้ง → เจาะรูติดตั้งด้วยเครื่องเจาะแขนแกว่ง" การจับยึดหลายครั้งทำให้ความร่วมศูนย์ระหว่างตัวหยุดและช่องแบริ่งเกินกว่า 0.1-0.15 มม. และความเข้มของแรงสั่นสะเทือนขณะมอเตอร์ทำงานเกิน 1.8 มม./วินาที (ค่าที่ยอมรับได้ ≤ 1.1 มม./วินาที) โดยใช้เวลาในการผลิตแต่ละชิ้นนานถึง 75 นาที นอกจากนี้ แรงกระแทกช่วงสั้นๆ ที่เกิดขึ้นระหว่างการตัดเหล็กหล่อเหนียว ทำให้เครื่องมือตัดที่ทำจากโลหะผสมแข็งมีอายุการใช้งานเพียง 40-50 ชิ้นต่อใบมีด และต้นทุนเครื่องมือตัดต่อตัวเรือนมอเตอร์หนึ่งชิ้นเกินกว่า 50 หยวน

สถานการณ์การใช้งานของลูกค้า
เพื่อแก้ไขปัญหานี้ บริษัทได้นำเครื่องกลึงแนวตั้งซีเอ็นซีรุ่น Kede CNC VTC70 เข้ามาใช้งาน และจัดตั้งระบบการผลิตพิเศษสำหรับตัวเรือนมอเตอร์ที่ผสานการกลึงแบบแข็งแรงทนทานเข้ากับกระบวนการยึดชิ้นงานเพียงครั้งเดียว อุปกรณ์นี้ใช้โครงเครื่องทำจากเหล็กหล่อเกรดการบินแบบชิ้นเดียว (ความหนาผนังโครงหล่อ 90 มม.) ซึ่งผ่านกระบวนการลดแรงดันสองขั้นตอน ได้แก่ "การอบอ่อนตามธรรมชาติเป็นเวลา 12 เดือน + การอบอ่อนด้วยการสั่นสะเทือนเป็นเวลา 72 ชั่วโมง" ร่วมกับรางเลื่อนแบบสี่จุดรองรับแรงดันสถิต (ความสามารถในการรับน้ำหนัก ≥ 50 กิโลนิวตัน) และปรับปรุงความแข็งแรงของโครงสร้างด้วยการวิเคราะห์ด้วยไฟไนต์อีลิเมนต์ ความแข็งแกร่งของการตัดตามแนวรัศมีอยู่ที่ 35 กิโลนิวตัน/มม. สามารถทนต่อแรงกระแทกตามแนวรัศมี 22 กิโลนิวตัน ขณะตัดเหล็กหล่อเหนียวได้อย่างมั่นคง; อุปกรณ์นี้ติดตั้งระบบซีเอ็นซี FNK และควบคุมแบบวงจรปิดเต็มรูปแบบด้วยไมโครวัดระยะแบบเกรตติง (ความละเอียด 0.05 ไมโครเมตร) ทำให้มีความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่ง ±0.007 มม. และความแม่นยำซ้ำได้ ±0.01 มม. สอดคล้องกับข้อกำหนดความคลาดเคลื่อนระดับ H6 ของห้องแบริ่ง ตอบสนองต่อคุณสมบัติการตัดแบบหยุดชะงักของเหล็กหล่อเหนียว อุปกรณ์นี้มาพร้อมแกนหมุนกำลังสูง (45 กิโลวัตต์) และระบบทำความเย็นแรงดันสูงคู่ (แรงดันทำความเย็นภายใน 1.2 เมกะพาสกาล อัตราการไหลของความเย็นภายนอก 40 ลิตร/นาที) ร่วมกับเครื่องมือตัดโลหะผสม WC Co เม็ดละเอียดพิเศษ (เพิ่มเฟสเสริมความแข็งแรง NbC ความเหนียวต่อแรงกระแทก ≥ 15 เมกะพาสกาล·เมตร¹⁄²) ซึ่งช่วยยับยั้งการแตกร้าวของเครื่องมือตัดได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ยึดจับเปลือกมอเตอร์
ในด้านนวัตกรรมทางเทคโนโลยี อุปกรณ์นี้ได้บรรลุความก้าวหน้าสองประการในกระบวนการ "การผสานกระบวนการ + การตัดที่มีความทนทานสูง" สำหรับการแปรรูปชิ้นส่วนมอเตอร์: โดยรวมคีบจับไฮดรอลิกแบบสี่แคลมป์ขนาด Φ 800 มม. (แรงยึดจับสูงสุด 150 กิโลนิวตัน), หัวเปลี่ยนเครื่องมือเซอร์โว 8 ตำแหน่ง (เวลาในการเปลี่ยนเครื่องมือ 1.6 วินาที) และหัวเครื่องมือขับเคลื่อนแนวรัศมี (แรงบิดส่งออก 350 นิวตัน·เมตร) ซึ่งสามารถทำการกลึงวงกลมภายนอกของตัวมอเตอร์ให้มีความแม่นยำระดับ IT6, การเจาะรูแบริ่งให้มีความแม่นยำสูง (ความทรงกระบอก ≤ 0.006 มม.), การขึ้นรูปขั้นตอนหยุด (ความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลาง ± 0.015 มม.), การไสผิวด้านปลาย (ความเรียบ ≤ 0.03 มม.) รวมถึงการเจาะและแตะเกลียวรูติดตั้งจำนวน 20-24 รู (ความคลาดเคลื่อนตำแหน่ง ≤ 0.1 มม.) ได้ในครั้งเดียว ในการตอบสนองต่อความยากลำบากในการควบคุมความร่วมศูนย์ร่วมแกน เราได้นำเสนอวิธีการแปรรูปโดยใช้ "จุดอ้างอิงแบบบูรณาการ": โดยใช้รูภายในทั้งสองด้านของตัวมอเตอร์เป็นจุดอ้างอิงในการจัดตำแหน่ง ระบบวัดขณะทำงานจะเก็บข้อมูลการแปรรูปแบบเรียลไทม์ (ความแม่นยำในการวัด ± 0.001 มม.) เพื่อชดเชยการเปลี่ยนแปลงร่องรอยที่เกิดจากน้ำหนักของชิ้นงานอย่างต่อเนื่อง ทำให้ความร่วมศูนย์ร่วมแกนระหว่างช่องหยุดและห้องติดตั้งแบริ่งถูกควบคุมไว้ที่ระดับ ≤ 0.04 มม. อย่างมั่นคง สำหรับโครงสร้างที่ซับซ้อน เช่น ซี่ฟินระบายความร้อน อุปกรณ์ใช้การเชื่อมโยงและการแทรกค่า (interpolation) ของแกน Y และแกน C เพื่อให้สามารถขึ้นรูปพื้นผิวสามมิติได้ในขั้นตอนเดียว หลีกเลี่ยงรอยเครื่องมือที่เกิดจากการถ่ายโอนกระบวนการแบบดั้งเดิม
ผลการดำเนินงานสอดคล้องตามมาตรฐานของมอเตอร์แรงดันสูงสำหรับอุตสาหกรรมอย่างครบถ้วน: รอบการประมวลผลต่อชิ้นงานลดลงจาก 75 นาที เหลือ 42 นาที ความจุการผลิตต่อวันเพิ่มขึ้นจาก 120 ชุด เป็น 220 ชุด; ความกลมของห้องแบริ่งฝาครอบมอเตอร์ ≤ 0.006 มม. ความร่วมศูนย์กลางระหว่างตัวหยุดกับห้องแบริ่ง ≤ 0.04 มม. และความตั้งฉากของพื้นผิวปลายกับแกน ≤ 0.03 มม./ม. ซึ่งสอดคล้องตามข้อกำหนดของมาตรฐาน GB/T 1993-1993 "วิธีการระบายความร้อนสำหรับเครื่องจักรไฟฟ้าหมุนได้" และมาตรฐาน IEC 60034-1 อย่างครบถ้วน; ความเข้มของการสั่นสะเทือนขณะมอเตอร์ทำงานลดลงจาก 1.8 มม./วินาที เหลือ 0.8 มม./วินาที อัตราการสั่นเกินค่าลดลงจาก 22% เหลือ 1.5%; อายุการใช้งานของเครื่องมือเพิ่มขึ้น 60% (สูงสุด 65-80 ชิ้น/ใบมีด) เนื่องจากการออกแบบที่ทนต่อแรงกระแทก และต้นทุนเครื่องมือต่อชิ้นงานเปลือกมอเตอร์ลดลงเหลือ 32 หยวน; ระบบวินิจฉัยอัจฉริยะที่ติดตั้งบนอุปกรณ์สามารถตรวจสอบการเร่งการสั่นสะเทือนของแกนหมุน (ความถี่ในการสุ่มตัวอย่าง 1 กิโลเฮิรตซ์) และการเปลี่ยนแปลงแรงตัดแบบเรียลไทม์ ร่วมกับแบบจำลองการทำนายการสึกหรอของเครื่องมือ ทำให้อัตราการใช้ประโยชน์โดยรวมของอุปกรณ์เพิ่มขึ้นจาก 76% เป็น 93% และชั่วโมงการหยุดทำงานต่อปีลดลง 480 ชั่วโมง
VTC70 แก้ไขข้อขัดแย้งระหว่าง 'การกลึงแบบหนักและควบคุมความแม่นยำ' ของเปลือกอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงของเรา หัวหน้าวิศวกรของบริษัทกล่าวว่า 'มอเตอร์แรงดันสูง 20 เมกะวัตต์ของเราไม่เพียงแต่ผ่านการรับรองมาตรฐาน CE เท่านั้น แต่ยังตอบสนองข้อกำหนดในการทำงานได้โดยไม่เกิดข้อผิดพลาดนานถึง 100,000 ชั่วโมง สำหรับอุปกรณ์ในสาขาสำคัญ เช่น โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ และอุตสาหกรรมเคมีขนาดใหญ่ สิ่งนี้ทำให้เรามีขีดความสามารถหลักในการเจาะตลาดระดับสูง' กรณีนี้ยืนยันว่าเครื่องกลึงแนวตั้ง CNC ได้กลายเป็นอุปกรณ์สำคัญในการฝ่าฟันข้อจำกัดด้านคุณภาพและประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตเปลือกอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงภาคอุตสาหกรรม โดยอาศัยความร่วมมือเชิงลึกจาก "การออกแบบโครงสร้างแบบหนัก + นวัตกรรมการผสานกระบวนการ + การควบคุมความแม่นยำอัจฉริยะ"