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埃瑪克推(tuī)出VL 1 TWIN雙主軸上下料車床--大幅降低錐齒輪的單件成本
發(fā)布時間:2020-6-22
乘(chéng)用車領域的錐齒輪都是批量(liàng)生產(chǎn)的。作(zuò)為差速器(qì)的核心部件,供應商需要(yào)生(shēng)產數百萬個(gè)錐(zhuī)齒輪——這也就不足為奇了,因為每(měi)一個差速器中(zhōng)都有四個(gè)錐(zhuī)齒輪。此外,四輪驅動車輛(liàng)(配備兩個差速器)的數量也在增加。因此,錐齒輪的(de)數量也隨之增加,許多供(gòng)應(yīng)商也(yě)越來越重視這個工件的生產(chǎn)工藝。他們正在尋找新型機(jī)加工解決方(fāng)案,以確保相當低的單件成(chéng)本和一貫的高品質(zhì)。埃馬克為此研發(fā)的VL 1TWIN雙主軸(zhóu)上下(xià)料車床正是完美的解決方案:這款車床10 能在同一個加工區內高速同時加(jiā)工兩個相同(tóng)的錐齒輪。此外,還可通過機器人單元和回轉工作台輕鬆上料。由此可將節拍縮(suō)短至 4.5秒。
在 VL 1 TWIN 上以約 25 至 40 秒的節拍同時(shí)加工兩個錐齒輪。
四輪驅動汽車風頭正勁。比如在(zài)德國,新注冊(cè)登記的四輪驅動汽車比(bǐ)例目前已達到大約 20%。在瑞(ruì)典或瑞士等其他(tā)國家,這一(yī)比例甚至(zhì)更高。目前這一發展趨勢(shì)意味(wèi)著錐齒輪的數量(liàng)將急劇增(zēng)加,這與(yǔ)汽車製造行業中的其他大批量部件一樣,都麵臨著越來(lái)越大的成本壓力。它的生(shēng)產過程首(shǒu)先從複雜的鍛造工藝開始,在鍛造工藝中製造出錐齒輪工件特有的錐形齒。之(zhī)後進行各種(zhǒng)車削工藝:通過這(zhè)種(zhǒng)20 方式製造出與(yǔ)齒相對(duì)的錐形麵(miàn)、錐形麵上的(de)小側邊、內孔及一個端麵。根據製造商的個性化生產解決方案,可直(zhí)接在最終的硬車過程中執行這些工藝(yì),或者也可(kě)以先對每個工件進(jìn)行軟車(chē),然後(hòu)再硬車。“不管(guǎn)采用哪種方法(fǎ),我們的目標都是以經(jīng)濟高效、快速並且無缺陷(xiàn)的方式大批(pī)量生產產品”,埃馬克(kè)的技術銷(xiāo)售經理Daniele Loporchio 解釋說,“這正是我們設計 VL 1 TWIN 的初衷。此款機床非常適合直(zhí)徑不超過(guò) 75 毫米的各種錐齒(chǐ)輪的軟車和硬車。”
為提高產量,埃馬克研(yán)發人員將兩台 VL 1 TWIN 機床通過(guò)TrackMotion 工件輸送係統或機器人(rén)單元連接在一起。
節拍(pāi)僅20秒(miǎo)
這款上下料車削中心的基本原理起到(dào)決定性的作(zuò)用。它(tā)配備兩條上30下料主軸(占空比為(wéi) 40% 時,可達到 9.9 kW/136 Nm),這兩條主軸能以極高的速度同時加工兩個相(xiàng)同的錐(zhuī)齒輪(OP 10–OP 10)。僅需五到六秒的時間,兩根主軸就可以完成加工區的上下(xià)料。隻需一次裝夾,就可以在大約 25 到 40 秒(miǎo)(取決於工件尺寸和類型)的節拍內依次執行上述的加工步驟。同時平均換裝時間不到六秒。一種特殊的夾緊解決方(fāng)案可構成部件齒的“陰模”,並在整個過程中始終將其牢(láo)牢固定在適當的位置。此外,還可以使用 VL 1 TWIN 對(duì)固體材料鑽孔。錐齒輪的中心孔就是這樣產生(shēng)的。
一(yī)方麵,這台機床的整體設計可以在(zài)極(jí)短的(de)時間內實現極高的產量(liàng)。另一方麵,研發人(rén)員可通過嚴格的成本控製顯著降(jiàng)低每一條主(zhǔ)40軸的成本。這樣也能進一步降低單件(jiàn)成本。
同時關注工件質量
一係列(liè)典型的埃馬克設備特(tè)性也確保(bǎo)了工件品質和工藝可靠性。例如 VL 1 TWIN 采用Mineralit® 製成的機床(chuáng)床身,可明顯降低車(chē)削過程(chéng)中的振動。低振動所帶來的直接益處便是可以延長刀(dāo)具使用(yòng)壽命,從而降低刀具成(chéng)本。主軸箱可以自主移動。這樣,如果在更換可轉位刀片後,就能對兩個工件的(de)直徑和長(zhǎng)度(X/Z 方向)單(dān)獨(dú)進行補償。另外(wài),X 軸(包括線性測量係統)中的無磨損線(xiàn)性驅動裝 置也同(tóng)樣重要。其加速度高達 8 m/s2,並且具有極高的穩定精度。50所有線(xiàn)性軸中均(jun1)配備閉環滾珠導軌,由此可進一步提高精度(dù)。
通過機器人為VL 1 TWIN上料
埃馬克以非常靈活的方式開發了錐形齒輪的實(shí)際生產任務,包括其工件輸送係統和連接件在內的具體(tǐ)生產任務(wù),而且還(hái)能(néng)根據客戶要求進行調整。工件傳輸的(de)基礎是一體化的上下(xià)料工(gōng)件輸送係統。為提高產量(liàng),埃馬(mǎ)克研發人(rén)員可(kě)將 VL 1 TWIN 與性能強大的機器人單元和回轉工作台組合。他們會根據工件形狀(zhuàng)精確地調整機械手。預先(xiān)安裝的工(gōng)件堆垛(duǒ)器可簡化運輸以及上下料。通過這(zhè)種方式,一方麵可將節拍(pāi)縮短至 4.5 秒,並(bìng)且(qiě)可以輕鬆構建單獨的工藝流程。另60一方麵,還可以將測量、打(dǎ)標和清(qīng)潔等(děng)其他工藝同時整合(hé)到同一節
拍中。
緊湊型機床的高性(xìng)能技術:配備雙(shuāng)主軸的 VL 1 TWIN 占地麵積僅約五(wǔ)平方米。
另(lìng)外(wài),還可(kě)以使用之前提到的機器人單元,或者使用埃馬克的TrackMotion 工件輸送係統(OP 10-OP 10、OP 10-OP 10)為兩台 VL 1 TWIN 上下料。在後一種情況下(xià),由 TransLift(一個(gè)配備電(diàn)動(dòng)機械手的升降翻轉滑台)從(cóng)進(jìn)料(liào)帶上同時抓取毛坯件,並(bìng)將(jiāng)它們運送到機(jī)床中。這樣就可以快(kuài)速連續地為兩台機床上下料,不愧為一套性能強(qiáng)大的緊湊型四主軸解(jiě)決方案。
對電動汽車同樣重要
投(tóu)資和生產成本低、節拍(pāi)短、工藝可靠性高——在此基礎上,機床製造商(shāng)們已為錐齒輪生產任務(wù)做好理想的準備。“從傳統內燃機到純電(diàn)動(dòng)驅動器,差速齒輪對所有驅動器類型都非常(cháng)重要。如果您希望(wàng)使現在的(de)生產(chǎn)係統現代化,並為不斷增長的產量做好準備,那麽您(nín)絕對應該關注一(yī)下這項技術”Loporchio 最後強調說,“我們確信,VL 1 TWIN 是眾多錐齒輪製造商(shāng)的理想解(jiě)決方案。”