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風(fēng)力發(fā)電機(jī)組定子支架實(shí)用型加工案
2017-3-8  來源：國水投資集團(tuán)西安風(fēng)電設(shè)備股份有限公司  作者：雒正良

      摘要：介紹了借用數(shù)控落地鏜銑床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)精確分度裝置，并配裝多軸鉆孔裝置，從根本上解決了生產(chǎn)周期長、成本高、質(zhì)量難以控制等制造型企業(yè)的生產(chǎn)瓶頸問題，在實(shí)際加工過程中，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，精度可靠，生產(chǎn)效率明顯提高。 此方案已成功申請(qǐng)了實(shí)用新型專利。

      關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電 數(shù)控鏜銑床 鉆床

      風(fēng)力發(fā)電是當(dāng)今世界迅速發(fā)展的綠色清潔能源，日益受到全球許多國家的關(guān)注， 為風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)贏得了新一輪發(fā)展機(jī)遇。 如何高質(zhì)量、高效率、低能耗地組織生產(chǎn)， 是國內(nèi)制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。 筆者就實(shí)現(xiàn)快速、低成本、高質(zhì)量組織生產(chǎn)直驅(qū)風(fēng)力機(jī)組定子支架總成，對(duì)銑面及鉆孔工序進(jìn)行了分析改進(jìn)，并設(shè)計(jì)一種新型加工裝置。 該實(shí)用新型裝置涉及到一種機(jī)械加工方法， 在數(shù)控落地鏜床上實(shí)現(xiàn)大型風(fēng)電機(jī)組風(fēng)力發(fā)電機(jī)組定子支架孔的高效加工。

      風(fēng)力發(fā)電機(jī)組定子支架是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中核心部件。 某風(fēng)力發(fā)電機(jī)組定子支架有 48 根固定夾板，每個(gè)固定夾板需加工外側(cè)面和孔，目前，我公司加工的定子支架產(chǎn)品有：1.5 MW 有 288-準(zhǔn)16 mm 通孔、2.0 MW 有288 -準(zhǔn)20 mm 通 孔 、2.5MW 有 384 -準(zhǔn)20 mm 通 孔 、3.0MW 有 480-準(zhǔn)20 mm 通孔，且固定夾板外側(cè)面均需加工成平面。 此類定子支架產(chǎn)品的傳統(tǒng)加工方法為專用鏜銑床加工，生產(chǎn)效率低，不能滿足用戶對(duì)質(zhì)量及其生產(chǎn)周期的要求；利用本實(shí)用型裝置，完成同樣的工序所需時(shí)間大大減少。

      1.設(shè)計(jì)方案

      筆者以 3.0 MW 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組定子支架固定夾板加工 480-Φ 20 mm 通孔為例介紹本實(shí)用新型裝置，加工示意圖如圖 1 所示， 主要工序?yàn)殂@ 480-Φ 20 mm 以及銑固定夾板端面尺寸 4 4100-0.5mm。

      為提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組定子支架鉆孔效率并保證產(chǎn)品質(zhì)量，利用現(xiàn)有的數(shù)控落地鏜床，在與鏜桿中心同軸的位置處增加一個(gè) 10 軸鉆床［1-3］，如圖 3 所 示 ，數(shù)控落地鏜床控制回轉(zhuǎn)工作臺(tái)行進(jìn)至適當(dāng)位置，10 軸鉆床進(jìn)給鉆孔， 每根固定夾板上的 10 -準(zhǔn)20 mm 通孔同時(shí)加工，加工完一面數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn) 7.5°，加工另一根固定夾板上的 10 -準(zhǔn)20 mm 通孔［4］。 以此類推，直至48 根固定夾板 480-準(zhǔn)20 mm 通孔加工完。 在加工 480-準(zhǔn)20 mm 通孔的同時(shí)，鏜銑床銑頭加工固定夾板端面，保證尺寸 4 410 mm 的精度。

      2.實(shí)施過程

      2.1 加工方法

      （1） 數(shù) 控工作臺(tái)上安裝一套定位裝夾工裝［1，5］，與工件的工藝基準(zhǔn)配合裝夾，減少了裝夾和找正時(shí)間。

      （2） 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)工位同時(shí)完成兩個(gè)工步：10 軸鉆床進(jìn)行一次鉆孔加工［6-7］，鏜銑床完成一根固定夾板端面的加工［8-9］。

      （3） 工作臺(tái)在非旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí) ， 人工可完成孔口倒角和清理毛刺工作。

      2.2 技術(shù)特點(diǎn)

      （1） 巧妙利用了數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的分度精度 （機(jī)床分度精度可精確到±5″）［4］。

      （2） 10 軸鉆床［5］的安裝位置在 Y 軸方向上要求保證鉆孔起始高度尺寸， 基礎(chǔ)施工必須以旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)標(biāo)高為基準(zhǔn)進(jìn)行其余基礎(chǔ)的施工， 細(xì)微調(diào)節(jié)可使用工裝高度滿足。 同時(shí) 10 軸鉆床在橫向 X 軸方向上的中心必須與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)軸線重合， 才能保證通孔與固定夾板垂直［4，10］。

      （3） 10 軸 鉆床的安裝位置在 Z 軸 方向上 ，要保證Z 軸上的進(jìn)給距離及定子支架起吊有足夠的安全距離，同時(shí)不影響后期設(shè)備的正常維護(hù)保養(yǎng)。

      （4） 10 軸 鉆床配備了聯(lián)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng) 、 回水系統(tǒng) ，實(shí)現(xiàn)了鉆孔和銑面同時(shí)進(jìn)行， 在同時(shí)加工的時(shí)候互不影響，最大化地提高了設(shè)備利用率。



      3.結(jié)論

      該實(shí)用新型加工方案通過將現(xiàn)有設(shè)備合理的重新組合，既充分有效地利用現(xiàn)有設(shè)備，又有效解決了加工3.0 MW、2.0 MW 風(fēng) 力 發(fā) 電 機(jī) 組 定 子 支 架 固 定 夾 板480-準(zhǔn)20 mm 鉆孔及銑固定夾板端面尺寸 4 4100-0.5mm效率不高、積累誤差大的難題。 使用該加工方案以來，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、精度可靠，生產(chǎn)效率明顯提高。 使 3.0MW、2.0 MW 定子支架鉆孔和銑端面效率提高了 3 倍以上。按照風(fēng)電行業(yè)每年 20 000 MW 裝機(jī)量計(jì)算，折合2.0 MW 機(jī) 型 1 萬 套 ， 如果全部使用該實(shí)用型加工方式，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。此加工方案值得在同行業(yè)內(nèi)推廣使用。

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