Самый лучший радиально-осевой кольцераскатный станок с чпу d53ks-18000 завод

Когда слышишь про радиально-осевой кольцераскатный станок с ЧПУ D53KS-18000, многие сразу думают о гигантских титановых кольцах для аэрокосмоса. Но на деле — это история про то, как точность в 0.1 мм может стоить недели переналадок, если не учитывать температурный дрейф сервоприводов. У нас на ООО Цзянсу Лунъянь Машинери были случаи, когда заказчики требовали идеальной геометрии для ветроэнергетических роторов, а потом оказывалось, что их технолог не учёл разницу в пластической деформации между 20 и 80 градусами в зоне контакта роликов.

Почему D53KS-18000 до сих пор вызывает споры

До сих пор помню, как на выставке в Новосибирске инженер из Уралмаша уверял, что радиальная схема раскатки устарела. Мол, сейчас все переходят на комбинированные методы. Но когда мы разобрали их последний брак — трещины в зоне перехода фланца — стало ясно: их станок не обеспечивал синхронного поджатия по оси Y при радиусе свыше 8 метров. А вот D53KS-18000 за счёт прецизионных энкодеров на каждом приводе позволяет компенсировать даже прогиб станины при длительных циклах.

Кстати, о длительных циклах. В 2022 году мы тестировали эту модель на заказе для Ростеха — нужно было раскатать 120 колец из жаропрочной стали ЭИ698. Первые три партии пошли в брак из-за вибраций. Оказалось, проблема не в станке, а в том, что цех не демпфировал фундамент. После заливки бетонной плиты с виброизоляцией отклонение по торцевой плоскости упало до 0.05 мм.

Ещё один нюанс, который часто упускают — система охлаждения СОЖ. Стандартные форсунки не подходят для обработки колец с переменной толщиной стенки. Пришлось разрабатывать кастомную схему обдува с датчиками тепловизоров. Без этого при раскатке титана ВТ6 возникали локальные перегревы до 400 градусов.

Как ООО Цзянсу Лунъянь Машинери дорабатывала базовую конструкцию

Наша компания ООО Цзянсу Лунъянь Машинери изначально специализировалась на интеллектуальном энергосберегающем оборудовании, поэтому для D53KS-18000 мы сразу предложили рекуперацию энергии торможения. В стандартной комплектации станок потреблял до 180 кВт/ч, но после установки инверторов с обратной связью удалось снизить до 140. Правда, пришлось пожертвовать динамикой разгона — но для колец диаметром 18 метров это некритично.

Запомнился случай с оборонным заводом в Ижевске. Они жаловались на люфт в радиальном суппорте после 2000 часов работы. При разборке обнаружили износ червячных пар — оказалось, их технологи использовали консистентную смазку вместо циркуляционной системы. После перехода на масло И-20А и установки дополнительных фильтров проблема исчезла.

Сейчас мы тестируем модификацию с датчиками акустической эмиссии для предсказания усталостных трещин. Пока результаты неоднозначные — для алюминиевых сплавов система работает идеально, но для сталей с аустенитной структурой нужна калибровка каждые 50 циклов.

Ошибки при выборе режимов резания

Часто вижу, как операторы выставляют скорость раскатки по таблицам для прокатных станов. Но в радиально-осевом кольцераскатном станке ключевой параметр — не скорость, а отношение тангенциальной силы к радиальной. При неправильном балансе возникает эффект ?спиральной гофры? — мы с этим столкнулись при работе с никелевыми сплавами.

Однажды пришлось переделывать партию колец для нефтехимического реактора — заказчик требовал шероховатость Ra 1.6, а получал Ra 3.2. После недели экспериментов выяснили: проблема в том, что ЧПУ не учитывало упругое восстановление материала после прохода ролика. Пришлось вводить поправочный коэффициент 0.87 для стали 12Х18Н10Т.

Сейчас рекомендуем заказчикам всегда проводить тестовую раскатку на образцах-свидетелях. Даже при одинаковой марке стали разные плавки могут вести себя по-разному из-за содержания серы.

Практические нюансы эксплуатации

Механики часто забывают про температурную компенсацию шариковых винтов. На станке D53KS-18000 без этого в зимний период точность позиционирования падала на 0.2 мм. Мы теперь встраиваем термодатчики прямо в направляющие — дополнительно 1200 евро за станок, но экономит часы переналадки.

Ещё больная тема — программное обеспечение. Стандартный Sinumerik 840D sl хорош, но для сложных профилей типа конических колес с переменным шагом пришлось писать кастомные макросы. Особенно сложно было реализовать компенсацию упругих деформаций при реверсивном ходе.

Из последних наработок — подключение системы мониторинга через OPC UA. Это позволяет прогнозировать замену подшипников роликов по изменению вибросигнатура. На тестовом производстве в Тольятти это помогло избежать восьмичасового простоя.

Перспективы и ограничения технологии

Сейчас многие говорят о гибридной обработке, но для кольцераскатных станков добавление фрезерных головок пока неоправданно удорожает конструкцию. Хотя для мелкосерийного производства космических колец это может быть оправдано — мы считаем перспективным направление совмещения раскатки и хонингования за один установ.

Основное ограничение D53KS-18000 — максимальная толщина стенки 300 мм. Для более толстостенных заготовок приходится использовать последовательную раскатку с промежуточным отжигом. Это увеличивает цикл в 1.7 раза, но даёт лучшую структуру металла.

Интересный случай был с заводом в Подольске — они пытались раскатывать биметаллические заготовки сталь-медь. Пришлось разрабатывать специальный алгоритм подогрева медного слоя индуктором, иначе происходило расслоение по границе раздела.

Выводы для практиков

Главное, что поняли за годы работы с D53KS-18000 — нельзя слепо доверять паспортным характеристикам. Реальная точность всегда зависит от сотни факторов: от качества заготовки до влажности в цеху. Мы сейчас в ООО Цзянсу Лунъянь Машинери всегда проводим 72-часовые испытания на площадке заказчика перед подписанием акта приёмки.

Стоит учитывать, что этот станок — не универсальный солдат. Для массового производства мелких колец лучше подходят карусельные модели, а вот для штучных изделий сложной геометрии — он действительно незаменим. Особенно с учётом того, что система ЧПУ позволяет хранить до 5000 программ раскатки.

Из последних улучшений — добавили функцию адаптивного контроля усилия. Теперь при колебаниях твёрдости заготовки на 5-10 HB станок автоматически корректирует давление роликов. Мелочь, а снижает брак на 3-4% в год.