W miarę ciągłego zwiększania się skali instalacji wiatrowych na całym świecie, zapotrzebowanie na precyzyjnie obrobione komponenty o dużej średnicy wypchnęło tokarki pionowe na czoło linii produkcyjnych turbin wiatrowych. Łożyska obrotowe, kołnierze wirnika i korpusy piast — wszystkie charakteryzujące się dużą masą, dużymi wymiarami promieniowymi i wąskimi wymaganiami w zakresie tolerancji — należą do najtrudniejszych elementów w łańcuchu dostaw energii odnawialnej. Tokarki pionowe są coraz częściej maszyną wybieraną do obróbki tej klasy części.
Dlaczego konfiguracja pionowa ma znaczenie dla komponentów wiatrowych
Elementy turbin wiatrowych, takie jak kołnierze wału głównego i gniazda łożysk skośnych, mają średnicę zewnętrzną regularnie przekraczającą 2000 mm i mogą ważyć od 8 do 15 ton w stanie surowym. Montaż przedmiotu obrabianego o tej skali na tokarce poziomej wprowadza znaczne naprężenia grawitacyjne na wrzeciono i układ uchwytu, co sprawia, że stała siła mocowania jest trudna do utrzymania w całym cyklu skrawania.
Tokarka pionowa — z pionowo ustawionym wrzecionem i poziomym stołem roboczym — pozwala grawitacji pracować z oprawą, a nie przeciwko niej. Obrabiany przedmiot spoczywa stabilnie na płycie czołowej pod własnym ciężarem, co zmniejsza odkształcenia mocowania i umożliwia równomierne toczenie promieniowe dużych otworów i powierzchni czołowych.
Wymagania dotyczące tolerancji w obróbce gniazd łożysk podziałowych
Gniazda łożysk skośnych należą do powierzchni charakteryzujących się największą tolerancją w zespole gondoli turbiny wiatrowej. Powierzchnia współpracująca pomiędzy zewnętrznym pierścieniem łożyska a otworem piasty zazwyczaj wymaga tolerancji walcowości w zakresie od 0,05 do 0,10 mm na średnicy od 1800 do 2500 mm, w zależności od klasy turbiny.
Osiągnięcie tego na sztywnym, stabilnym termicznie pionowym łożu tokarki — zwykle odlewanym z wysokiej jakości żeliwa szarego lub żeliwa Meehanite — umożliwia spójne usuwanie materiału bez dryfu termicznego, który jest plagą lżejszych maszyn podczas długich cyklów obróbki zgrubnej.
Rosnący popyt, coraz krótsze terminy realizacji
W przypadku wykonawców zajmujących się obróbką skrawaniem i wewnętrznych zakładów produkcyjnych obsługujących sektor wiatrowy, możliwości tokarek pionowych — zwłaszcza modeli CNC z oprzyrządowaniem napędzanym i automatycznymi zmieniaczami narzędzi — są coraz częściej postrzegane jako podstawowy wymóg kwalifikacyjny, a nie wyróżnik konkurencyjny.