Brazil là nơi tập trung cụm sản xuất máy bơm và van lớn nhất Nam Mỹ, tập trung ở bang São Paulo và Rio Grande do Sul. Các nhà máy này cung cấp máy bơm ly tâm, van cổng và van bướm cho các lĩnh vực dầu khí sinh hoạt, khai thác mỏ và tưới tiêu nông nghiệp. Trong các sản phẩm này, độ song song của mặt bích có đường kính lớn—thường là 800–1.500 mm—là yếu tố quyết định đến hiệu suất bịt kín.
Trong quá trình đánh giá thực tế tại xưởng, một phát hiện thường xuyên xuất hiện: mặt bích được gia công trên máy tiện tháp pháo thủ công thường vượt quá dung sai độ song song của bề mặt trong sản xuất hàng loạt. Trong trường hợp bản vẽ chỉ định độ song song 0,03 mm, giá trị đo thực tế thường nằm trong phạm vi 0,06–0,12 mm.
Dữ liệu kẹp không nhất quán.Mâm cặp bốn hàm trên máy tiện tháp pháo thủ công được vận hành thủ công và độc lập trên mỗi hàm, với lực kẹp hoàn toàn phụ thuộc vào phán đoán của người vận hành. Đối với cùng một lô phôi, những người vận hành khác nhau—hoặc cùng một người vận hành tại các thời điểm khác nhau—áp dụng các lực kẹp khác nhau, dẫn đến biến dạng đàn hồi không nhất quán của phôi trong quá trình gia công. Đối với mặt bích, bộ phận dạng đĩa có thành mỏng, sự thay đổi 10% trong lực kẹp có thể làm thay đổi độ phẳng của mặt một cách đáng kể.
Mất dữ liệu trên các luồng quy trình nhiều máy.Một mặt bích đơn thường yêu cầu các thao tác tiện mặt, đường kính ngoài, lỗ khoan, mặt lỗ bu lông và rãnh bịt kín. Trong một xưởng thủ công, các thao tác này thường được phân phối trên các máy khác nhau—máy tiện đứng cho mặt và đường kính ngoài, máy khoan hướng tâm cho các lỗ bu lông và máy tiện động cơ để bịt kín các bề mặt. Mỗi lần kẹp lại sẽ tạo ra một lỗi định vị mới, lỗi này sẽ tích lũy thành kết quả song song của mặt cuối cùng.
Bồi thường hao mòn dụng cụ bị trì hoãn.Khi tiện thủ công, người vận hành dựa vào việc kiểm tra trực quan và cảm nhận để đánh giá tình trạng dụng cụ. Vào thời điểm các vết sứt mẻ hoặc tín hiệu dao mài mòn trên bề mặt gia tăng, một số chi tiết có thể đã được gia công. Những mảnh chuyển tiếp này, với chất lượng bề mặt không đạt tiêu chuẩn, hiếm khi được kiểm tra từng mảnh và thường kết thúc theo lô được chấp nhận.
Sử dụng máy tiện đứng một cột CNC CK5116A (đường kính tiện tối đa 1.600 mm, đường kính bàn máy 1.400 mm) làm tài liệu tham khảo, lộ trình cải tiến cho gia công mặt bích van và bơm của Brazil bao gồm:
Hệ thống kẹp cứng.Mặt cắt ngang cán dao 30×40 mm thể hiện thông số kỹ thuật mặt cắt lớn trong số các máy tiện đứng một cột trong lớp này. Kết hợp với khả năng chịu tải 3,2 tấn của bàn làm việc, đầu dụng cụ vẫn ổn định ngay cả trong điều kiện cắt gián đoạn trên phôi mặt bích có khối lượng lớn. Điều này có nghĩa là bản thân tính cứng nhắc của hệ thống quy trình sẽ không phải là nguyên nhân gây ra sai lệch về tính song song.
Tất cả các hoạt động trong một thiết lập duy nhất.Máy hỗ trợ chín quy trình—bao gồm tiện mặt, tiện ID/OD, khoan, doa và tạo rãnh—trong một chu trình kẹp duy nhất. Các bề mặt OD, mặt, lỗ khoan và vòng đệm của mặt bích có thể được gia công tuần tự mà không cần nhả mâm cặp, loại bỏ lỗi chuyển đa máy tích lũy phổ biến ở các nhà máy ở Brazil.
Sự ổn định lâu dài của hệ thống truyền động trục chính.Các bánh răng truyền động chính được sản xuất từ thép hợp kim 40Cr qua quá trình mài nhẵn, kết hợp với bộ truyền động động cơ servo AC và hộp số vô cấp bốn cấp. Trong điều kiện hoạt động liên tục hơn 8 giờ, tiếng ồn của bánh răng và độ suy giảm độ chính xác vẫn có thể kiểm soát được. Đối với chế độ vận hành một ca điển hình của các nhà máy ở Brazil, thiết kế truyền động này duy trì tính nhất quán của khả năng gia công song song trong các đợt sản xuất kéo dài.
