L'usinage des composants des pompes et des vannes minières du Chili: comment le contrôle de vitesse sans pas stabilise la vitesse de coupe d'une grande partie

Le Chili est le plus grand producteur mondial de cuivre, et sa demande en matière de pompes et de vannes minières se concentre sur des équipements lourds tels que des pompes de transport de lisier, des pompes de sous-verse d'épaississeur et des pompes de résidus haute pression. Les composants du circuit d'écoulement de ces pompes (roues, plaques d'usure avant et arrière, corps de pompe) sont généralement fabriqués en fonte à haute teneur en chrome ou en acier inoxydable duplex, avec des diamètres de pièces atteignant fréquemment 1 200 à 1 600 mm et des poids individuels dépassant deux tonnes.

Une caractéristique déterminante de ces matériaux est leur fenêtre étroite de vitesse de coupe. La fonte à haute teneur en chrome mesure généralement HRC 58-62 ; le dépassement de la vitesse de coupe recommandée brûle rapidement le bord de l'outil. L'acier inoxydable duplex a une forte tendance à l'écrouissage ; une vitesse de coupe inférieure à la plage optimale produit des arêtes rapportées, dégradant la qualité de la surface. Contrôler la vitesse de coupe avec précision est donc une condition préalable à l’usinage de pompes et de vannes minières au Chili.

Le dilemme de la vitesse de coupe des VTL manuels sur des pièces de grand diamètre

Les tours manuels à tourelle verticale offrent généralement des vitesses fixes sélectionnées. Sur un modèle courant à quatre vitesses, les vitesses de la table de travail peuvent être de 10, 20, 40 et 80 tr/min. Cela signifie:

• Lors du tournage d'un diamètre extérieur de 1 500 mm, les quatre vitesses disponibles correspondent à des vitesses de coupe de 47, 94, 188 et 377 m/min. La plage de vitesse de coupe recommandée pour la fonte à haute teneur en chrome est comprise entre 60 et 100 m/min. Sur les quatre vitesses, seules 20 tr/min (94 m/min) se situent dans la plage recommandée. Pour l'ébauche, qui nécessite une vitesse inférieure, 10 tr/min (47 m/min) est trop faible ; pour la finition, qui nécessite une vitesse plus élevée, 40 tr/min (188 m/min) dépasse déjà la plage de sécurité.

• Sur la même pièce, le rapport de vitesse de coupe entre un diamètre extérieur de 1 500 mm et un alésage de 400 mm est de 3,75:1. À une vitesse de broche fixe, aucun réglage d'engrenage unique ne satisfait simultanément aux paramètres de coupe raisonnables pour le diamètre extérieur et l'alésage. La pratique typique des ateliers chiliens consiste à les usiner dans deux configurations distinctes à des vitesses différentes, au prix d'un écart de concentricité et d'heures de travail supplémentaires.

Valeur de processus du contrôle de vitesse en continu

Le tour vertical CNC CK5116A offre une plage de vitesses de table de travail de 15 à 160 tr/min, réglable en continu. Cela offre trois avantages directs pour l’usinage de pompes et de vannes minières chiliennes :

Correspondance précise de la fenêtre de coupe des matériaux.Pour faire tourner le diamètre extérieur d'une roue en fonte à haute teneur en chrome de 1 500 mm, l'opérateur peut régler la vitesse de la table de travail à 18 tr/min, ce qui donne une vitesse de coupe de 85 m/min, précisément dans la fenêtre recommandée de 60 à 100 m/min. Cette précision est inaccessible avec un VTL à engrenage fixe.

OD et alésage couverts dans une seule configuration.Lors de l'usinage d'une roue, le diamètre extérieur de 1 500 mm peut être tourné à 20 tr/min (vitesse de coupe de 94 m/min), tandis que l'alésage de 400 mm peut être tourné à 75 tr/min (vitesse de coupe de 94 m/min) — la vitesse s'ajuste automatiquement en fonction du diamètre, maintenant une vitesse de coupe constante tout au long. Le tournage du diamètre extérieur et de la finition de l'alésage s'effectue sans deuxième réglage, préservant ainsi la concentricité.

Boîte de vitesses hydraulique à deux vitesses pour une large couverture de vitesse.La machine utilise un servomoteur AC avec une transmission hydraulique à deux vitesses. La gamme à basse vitesse gère l'ébauche lourde de grand diamètre ; la gamme haute vitesse gère la finition de petits diamètres. Le changement de vitesse hydraulique évite les chocs et l'usure des faces d'engrenage associés au changement de vitesse mécanique des fourches, garantissant ainsi la fiabilité de la transmission tout au long des lots de production continue de composants de pompes et de vannes minières.