사례 연구: 정밀 가공 및 품질 관리를 통한 대형 단조 팬 샤프트 제조

대형산업장비용 5.8톤 K1045 팬샤프트 제작

대형 산업용 팬 샤프트에는 단조 기능, 재료 제어, 정밀 기계 가공 및 비파괴 테스트의 조합이 필요합니다.

대형 회전 부품의 경우 제조 품질은 샤프트의 최종 외관만으로는 평가할 수 없습니다. 재료 무결성, 치수 정확도, 기하학적 공차, 가공 품질 및 내부 건전성은 모두 완성된 부품의 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다.

JIANGSU HUI XUAN 신에너지 장비 CO., LTD.단조 및 정밀 가공 산업 부품 제조를 전문으로 하며, 특별한 경험을 갖고 있습니다.단조, 대형 부품 가공, 품질 관리 및 제조 비용 최적화.

이 사례 연구는 대규모 제조 방식을 제시합니다.K1045 정규화 팬 샤프트전체 길이는 대략7,432mm총 질량은 대략5,778kg.

이 프로젝트는 상세한 엔지니어링 도면과 까다로운 치수 및 검사 요구 사항에 따라 대형 단조 샤프트를 제조하고 가공하는 당사의 능력을 보여줍니다.

프로젝트 개요

엔지니어링 도면에는 샤프트 재질이 다음과 같이 지정되어 있습니다.K1045 정규화에 따라 거친 가공 후 초음파 테스트가 필요합니다.AS 1065 레벨 1, 표시가 없어야 하는 구성 요소가 있습니다.

1. 과제: 7.4미터, 5.8톤 샤프트 제조

첫 번째 과제는 단순히 구성 요소의 규모입니다.

샤프트의 전체 길이는 대략 다음과 같습니다.

7,432mm

총 질량은 다음과 같습니다.

5,778kg

이는 해당 구성 요소를 대형 산업용 회전 장비 구성 요소 범주에 확실히 포함시킵니다.

대형 샤프트는 기존의 소형 가공 샤프트와 근본적으로 다릅니다.

샤프트 길이와 질량이 증가함에 따라 제조 공정에서는 다음 사항을 해결해야 합니다.

• 재료 무결성

• 단조 품질

• 열처리 조건

• 샤프트 직진도

• 가공 안정성

• 공작물 지원

• 치수 정확도

• 기하학적 공차

• 표면 마무리

• 비파괴 테스트

또한 엔지니어링 도면에서는 부품 크기에 따라 다양한 치수 공차 범위를 지정하며, 선형 공차는 4,000mm 이상의 치수까지 확장됩니다.

이는 제조 공정에서 길이가 7미터가 넘는 부품 전체에 걸쳐 치수 제어를 유지해야 함을 의미합니다.

2. 재질 : K1045 정규화 강철

지정된 샤프트 재질은 다음과 같습니다.

K1045 정규화 강철

정규화는 대형 단조 샤프트 제조 공정에서 중요한 부분입니다. 왜냐하면 열처리 조건이 재료의 기계적 특성과 가공 거동에 직접적인 영향을 미치기 때문입니다.

회전 샤프트의 경우 부품이 작동 중 지속적인 기계적 부하를 견딜 것으로 예상되므로 재료 선택 및 열처리 조건이 특히 중요합니다.

따라서 당사의 제조 공정에서는 자재 관리를 품질 관리의 첫 번째 단계로 간주합니다.

기본 생산 순서는 다음과 같습니다.

원자재 → 단조 → 노멀라이징 → 검사 → 황삭가공 → NDT → 정밀가공 → 최종검사

각 단계는 다음 단계로 연결됩니다.

목표는 단순히 대형 강철 샤프트를 생산하는 것이 아니라, 후속 정밀 제조를 위해 제어된 재료 조건과 충분한 가공 여유를 갖춘 샤프트를 생산하는 것입니다.

3. 단조: 부품의 기초 구축

대형 샤프트의 경우 단조는 중요한 제조 단계입니다.

단조의 목적은 단순히 원료의 형태를 바꾸는 것만이 아니다.

적절하게 제어되는 단조 공정은 다음을 제어하여 최종 구성품의 기초를 제공합니다.

• 재료 변형

• 단조감소

• 내부구조

• 표면상태

• 가공 여유

• 전체 기하학

무게가 거의 나가는 구성 요소의 경우5.8톤, 제조 효율성이 특히 중요해집니다.

가공 중에 불필요하게 제거되는 재료는 추가 제조 비용이 됩니다.

따라서 단조 블랭크와 최종 가공 형상 간의 관계를 신중하게 고려해야 합니다.

우리의 단조 전략은 후속 정밀 가공을 위한 충분한 가공 여유를 유지하면서 적절한 시작 형상을 달성하는 데 중점을 둡니다.

4. 황삭 가공: 정확한 참조 형상 설정

단조 및 정규화 후 샤프트는 가공 단계에 들어갑니다.

황삭 가공의 목적은 여분의 재료를 제거하고 정밀 가공에 필요한 기본 형상을 설정하는 것입니다.

길이가 약 7.4m인 샤프트의 경우 공작물 지지 및 위치 지정이 특히 중요합니다.

가공 순서는 다음의 영향을 최소화해야 합니다.

• 잔류응력

• 재료 제거

• 샤프트 편향

• 공작물 이동

• 위치 변경 오류

목표는 최종 가공으로 이동하기 전에 신뢰할 수 있는 기준 표면을 구축하는 것입니다.

이러한 단계별 접근 방식을 사용하면 단일 최종 가공 작업에 전적으로 의존하는 대신 생산 전반에 걸쳐 치수 제어를 유지할 수 있습니다.

5. 거친 가공 후 초음파 테스트

이 프로젝트에서 가장 중요한 품질 요구 사항 중 하나는 초음파 테스트입니다.

엔지니어링 도면에는 샤프트 재질이 다음과 같이 지정되어 있습니다.AS 1065 레벨 1에 따라 거친 가공 후 초음파 테스트를 거쳤습니다.징후가 없어야합니다.

초음파 검사는 육안 검사에만 의존하지 않고 재료의 내부 상태를 검사하는 방법을 제공하기 때문에 이 요구 사항은 중요합니다.

대형 회전 샤프트의 경우 내부 재료 무결성은 제품 품질의 중요한 부분입니다.

따라서 당사의 품질 관리 철학은 다음을 기반으로 합니다.

공정관리 + 치수검사 + 비파괴검사

최종 육안 검사에만 의존하기보다는

6. 정밀 가공: 단조 블랭크부터 완제품 샤프트까지

황삭가공 및 검사를 거쳐 샤프트 정밀가공을 진행합니다.

최종 가공 단계에서는 엔지니어링 도면에 정의된 치수와 기하학적 특성에 중점을 둡니다.

도면에는 엄격한 기하학적 공차 및 지정된 표면 마감을 포함하여 여러 가지 중요한 치수 및 기하학적 요구 사항이 포함되어 있습니다.

예를 들어 도면에서는 다음을 지정합니다.

• 가공된 소수점 공차 요구 사항

• 표면 마감 요구 사항

• 기하학적 공차

• Keyway 관련 검사 요구 사항

• 정밀 베어링 관련 치수

또한 도면에서는 키홈 절단 후 기하학적 공차를 확인해야 합니다.

이는 중요한 제조 원리를 보여줍니다.

샤프트 가공은 개별 치수 달성에만 국한되지 않습니다.

여러 기능 간의 관계도 제어해야 합니다.

7. 장축의 기하학적 정확도 제어

길이가 7미터가 넘는 샤프트의 경우 기하학적 정확성이 특히 중요합니다.

구성 요소는 공차 내에서 개별 치수를 가질 수 있지만 전체 형상에는 여전히 문제가 있을 수 있습니다.

따라서 제조 공정에서는 다음과 같은 관계를 고려해야 합니다.

• 동심도

• 직진도

• 조정

• 런아웃

• 베어링-좌석 관계

• 키홈 방향

• 데이텀 관계

엔지니어링 도면에는 다음과 같은 값을 포함하여 여러 기하 공차 요구 사항이 포함되어 있습니다.0.050mm 및 0.100mm지정된 기하학적 특성에 대해.

이러한 요구 사항은 대형 샤프트 제조에 기본 선삭 기능 이상이 필요한 이유를 보여줍니다.

이를 위해서는 적절한 검사 방법과 결합된 제어된 가공 공정이 필요합니다.

8. 표면 마감 및 최종 가공

표면 상태는 완성된 샤프트의 또 다른 중요한 부분입니다.

도면은 다음을 포함하여 구성 요소의 다양한 영역에 대해 다양한 표면 마감 요구 사항을 지정합니다.1.6, 3.2, 6.3지정된 위치의 표면 마감 값.

이를 위해서는 다음을 구별하는 가공 프로세스가 필요합니다.

일반 가공 표면

그리고

기능적 정밀 표면.

베어링 관련 영역 및 기타 기능 표면은 단순히 공칭 직경을 달성하는 것보다 제어된 가공이 필요합니다.

이는 정밀 가공이 제조 솔루션의 필수적인 부분이 되는 부분입니다.

9. 키 홈 및 최종 검사

샤프트에는 최종 검사 단계에서 추가적인 주의가 필요한 키 홈 기능이 포함되어 있습니다.

엔지니어링 도면에서는 특히 키홈 절단 후 기하학적 공차를 확인하고 확인하도록 요구합니다.

제조 순서 후반에 수행되는 가공 작업이 이전에 설정된 기하학적 관계에 잠재적으로 영향을 미칠 수 있기 때문에 이는 중요합니다.

따라서 우리의 검사 접근 방식은 모든 검사 지점을 독립적으로 처리하는 대신 제조 순서를 고려합니다.

최종 검사에는 다음 사항에 대한 검증이 포함될 수 있습니다.

• 전체 치수

• 샤프트 직경

• 베어링 관련 치수

• 키 홈 치수

• 기하학적 공차

• 표면 마무리

• 시각 상태

• NDT 기록

• 재료 및 열처리 문서

10. 제조 효율성 및 비용 관리

대략 무게가 나가는 대형 단조 샤프트의 경우5,778kg, 가공 전에 비용 관리가 시작됩니다.

주요 비용 동인은 다음과 같습니다.

원료 → 단조 → 열처리 → 가공 → 검사 → 취급 → 포장 → 운송

비효율적인 제조 경로는 모든 단계에서 비용을 증가시킬 수 있습니다.

우리의 접근 방식은 가공 가격에만 초점을 맞추는 것이 아니라 전체 제조 공정을 최적화하는 것입니다.

자재 활용

단조 블랭크는 가공 중에 과도한 소재가 불필요하게 제거되지 않도록 적절한 가공 여유를 갖도록 설계되었습니다.

가공 효율성

황삭 가공과 정삭 가공 작업을 분리하여 공정 안정성을 높이고 불필요한 정삭 시간을 줄입니다.

품질 관리

검사는 최종 단계 전에 잠재적인 문제를 식별하기 위해 제조 공정에 통합되어 비용이 많이 드는 재작업의 위험을 줄입니다.

공정 계획

제조 순서는 구성 요소의 실제 형상 및 검사 요구 사항을 중심으로 설계되었습니다.

이 접근 방식은 균형을 유지하는 데 도움이 됩니다.

품질 + 가공 정확도 + 제조 효율성 + 전체 비용

11. 대형 단조 샤프트 운송

전체 길이가 대략적인 샤프트7.4미터그리고 거의 많은 양의5.8톤또한 물류 문제도 발생합니다.

수출 프로젝트의 경우 제조와 함께 운송도 함께 고려해야 합니다.

중요한 고려 사항은 다음과 같습니다.

• 공장 로딩

• 리프팅 용량

• 포장 및 보호

• 트럭 선택

• 도로교통

• 항구 취급

• 화물 고정

• 국제 배송

• 목적지 배송

대형 산업용 부품의 경우 물류는 단순한 판매 후 활동이 아닙니다.

이는 프로젝트 계획 프로세스의 일부로 간주되어야 합니다.

제조, 검사, 포장 및 물류 요구 사항을 조정함으로써 불필요한 취급 및 운송 위험을 줄이는 데 도움을 줄 수 있습니다.

12. 대형 샤프트 제조에 통합 공급업체가 필요한 이유

대형 단조 샤프트에는 여러 제조 분야가 필요합니다.

공급업체는 단조 능력은 있지만 정밀 가공 능력은 부족할 수 있습니다.

또 다른 공급업체는 가공 능력은 있지만 대형 단조 블랭크에 대한 경험이 부족할 수 있습니다.

고객의 경우 여러 공급업체를 조정하면 의사소통 요구 사항, 검사 복잡성 및 프로젝트 위험이 증가할 수 있습니다.

당사의 통합 제조 역량은 다음을 결합합니다.

단조

엔지니어링 요구 사항에 따라 대형 단조 블랭크를 제조합니다.

열처리

가공하기 전에 필요한 재료 상태를 제어합니다.

정밀 가공

단조 블랭크를 치수 및 기하학적 정확성이 제어된 완성된 샤프트로 변환합니다.

품질 관리

치수 검사 및 NDT를 사용하여 제품 품질을 확인합니다.

비용 관리

재료 활용, 가공 공정 및 제조 순서를 최적화합니다.

수출 지원

대형 산업용 부품의 포장 및 운송 요구 사항을 지원합니다.

프로젝트 요약

이 대형 팬 샤프트 프로젝트는 까다로운 엔지니어링 요구 사항을 충족하는 견고한 단조 및 정밀 가공 부품을 제조할 수 있는 당사의 능력을 보여줍니다.

주요 데이터

요소:산업용 팬 샤프트

재료:K1045 노멀라이즈 스틸

전체 길이:7,432mm

총질량:5,778kg

조작:단조 + 노멀라이징 + 황삭가공 + 정밀가공

NDT:AS 1065 레벨 1에 따른 초음파 테스트

주요 품질 초점:치수 정확도 + 기하학적 공차 + 표면 마감 + 내부 재료 무결성

엔지니어링 도면은 또한 별도로 지정된 경우를 제외하고 모든 재료와 기술이 관련 호주 표준을 준수하도록 요구하며 도면 표준은 다음과 같이 식별됩니다.AS 1100.

JIANGSU HUI XUAN 신에너지 장비 CO., LTD.

당사의 핵심 제조 역량은 다음 네 가지 영역을 중심으로 구축되었습니다.

단조

재료 상태와 가공 여유가 통제된 대형 단조 부품.

정밀 가공

샤프트 및 기타 맞춤형 산업용 부품의 대규모 가공.

품질 관리

프로젝트 요구 사항에 따른 치수 검사, 기하학적 제어 및 비파괴 테스트.

비용 관리

품질, 성능 및 총 제조 비용 간의 실질적인 균형을 달성하기 위해 재료 활용 및 제조 프로세스를 최적화합니다.

우리는 고객 도면 및 기술 사양에 따라 제조하여 호주를 포함한 국제 시장을 위한 맞춤형 산업 부품을 지원합니다.

대형 단조 샤프트 및 기타 중공업 부품의 경우 당사의 목표는 간단합니다.

단조를 통해 올바른 소재 기반을 구축하고, 정밀 가공을 통해 필요한 형상을 구현하며, 체계적인 검사를 통해 품질을 검증하고, 최적화된 생산 프로세스를 통해 총 제조 비용을 관리합니다.