在电力需求越来越大的今天,发电量的大幅增加是不可避免的。仅在2010 年,俄罗斯就建造了17 座发电厂,澳大利亚建造了8 座。在此大趋势下,不仅仅发电设备制造厂商可以从中获利,用于大工件加工的机床制造厂家也是如此。位于捷克Pilsen 地区、属于世界上最大发电机组制造者之一的Brush 涡轮机集团的Brush Sem s.r.o. 公司由于订单逐年增加,不得不面对生产能力不足的问题。在立式车床上加工DAX 涡轮发电机外壳便是生产中遇到的一个难题。最后经过对不同方案的分析,Brush Sem s.r.o. 公司还是认为选用一台卧式镗铣床似乎是最佳的解决方案。
采用支座和镗刀对涡轮发电机外壳内径进行加工
在众多相关厂家中,Brush Sem s.r.o. 公司对SkodaMachine Tool 公司作了考虑。经过详尽的技术商谈,决定选用Skoda HCW 3 型卧式镗铣床,该设备带有直径为200 mm 的主轴和一个载荷能力为95 t 的Skoda 旋转工作台。机床设备采用一套Sinumerik840D Solution Line 数控系统。在缩短辅助时间和提高生产效率方面,能储放60 把刀具的链式刀库中的自动换刀装置也发挥了重要作用。主轴头的快速档可达到6000 r/min,因此可以实现对现代化高效刀具的使用并达到较长的刀具使用寿命。此类刀具通过主轴心轴接受冷却,可以极大缩短切削作业时间。与目前立式车床加工时间相比,这种卧式镗铣床的切削加工时间可以缩短18%。
为了评测其附件, 整个涡轮机外壳的加工流程必须得到保证,通过使用旋转工作台,设备的使用能力得到了显著的扩展。旋转工作台上设有一个4000 mm×5000 mm 的夹持板。用于夹持大体积的工件和配合V 轴上的8000 mm的滑橇延长线。为了精确加工外壳内径,选用了两个直径范围为1150~2400 mm 和2050~3200 mm 的镗刀。整体加工所需的铣刀则由Skoda 公司自行制造。机床设备的装备水平同样可以对涡轮发电机转子的长槽进行高效铣削。对用于固定励磁线圈的长槽,采用特种盘式铣刀进行加工。由于镗铣床的刚性较强,因此设备在进行此类特殊加工作业时,也非常安静。
采用角刀以不同的角度实施CNC 钻孔
与目前还需要七道夹持工序的加工技术相比,这种镗铣床在加工涡轮发电机外壳时只需要两道夹持工序。对位于涡轮机外壳内侧的96 个22 mm 直径内孔的加工需要变换各种不同的角度且费时费力,但是,现在则可采用一把可回转任意角度的刀具来完成。涡轮发电机外壳在目前立车上的平均加工时间为220 h,而采用卧式镗铣床这样一种新的技术方案之后,所需的加工时间只有130 h。在显著提高加工精度的同时,加工一个工件可实现约41% 的工时节省。另一个优点是,涡轮发电机外壳的加工位置符合机床作业位置,因此加工精度也可提高大约30%。
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