強化核(hé)心能力歐洲某汽車集團在南歐建造了變速(sù)箱廠,並將傳動軸磨削工藝設計委托給了勇(yǒng)克公司。勇克人也(yě)不負(fù)重望,為其量(liàng)身(shēn)定做了一套可擴展“Plug&Play”柔性(xìng)製造工序。
對於(yú)機(jī)床製造商來說,汽(qì)車行業是最具挑戰性的領域。汽車工業在生產質量、節拍時(shí)間、單件(jiàn)成本、年產量、程序及設備可用性等方麵(miàn)都提出了極高的要求。在遵守認證(zhèng)規(guī)定、企(qǐ)業標準以及供應商章程的前提下,最大投資總額與售後服務也麵臨著持續增加的挑戰和壓力。新(xīn)車型日益(yì)縮短的市場投放周期對於機床產品的不斷精調起到直接影響,該影響體現在工藝設計(jì)和機床配置雙方麵。倘若成功入(rù)市,國際聲譽和大量(liàng)項目訂單便會接(jiē)踵而來。而想要與汽車製造商做生意(yì),必須做到的一點就是靈活,而且要非常靈活。
任意操作分(fèn)支工序,生產多種類型傳動軸
盡管有如此繁多的框架條件,位(wèi)於諾(nuò)德拉赫的磨削設備製造商勇克集(jí)團卻成功地成為汽車(chē)製(zhì)造商多年來的技術(shù)合作夥伴。潛在技術合(hé)作夥(huǒ)伴(bàn)的生產要求包括,對兩(liǎng)種表麵(miàn)硬化鋼質的(de)傳動軸整體磨削(驅動軸和輸出軸)。磨削方式包括切入式(shì)磨削、端麵磨削及所有外圓磨削。也就是說,對整個外形(xíng)輪廓進行磨(mó)削。
當配合公差約(yuē)為10μm時,機(jī)器能力(lì)指數(cmk)應在1.67至2.0之間。勇克機床擁有完整的一體化過程測量係統以及閉環(huán)控製回路,因此上述要求對(duì)於(yú)勇克來說並不成(chéng)問題,因為這是勇克機床的標準。此外,機械製造商必須(xū)適應委托(tuō)商提供的(de)配(pèi)有單一工件托架和RFID識別(bié)工件(jiàn)芯片的工件物流傳送帶,以保證在(zài)機床內和工件托架之(zhī)間的自動工件(jiàn)上下料。“HMIpro”軟件由控製裝置製造商(shāng)西門子設置,客戶也為生(shēng)產人員建(jiàn)立了統一的操作界麵。
機床使用商進行變速箱生產(chǎn)所追尋的目標是,基於中央傳送帶對(duì)每道分支工序(車削(xuē)、銑、磨削等)以任意順(shùn)序進行靈活操(cāo)作,從而使小批量或者單件產品實現必要的磨削操作及磨(mó)削參數更改。理論上來說,最小批量(liàng)值為1。
優質高效(xiào)磨削:在EJ50設備上使用(yòng)電鍍砂輪組(zǔ)進行的(de)直切入磨(mó)削
優質高效磨削:在EJ50設備上使用陶瓷結合劑CBN砂輪組進行的無痕成型磨(mó)削
係列生(shēng)產(chǎn)
勝過(guò)成套加工
勇克專家必須把進一(yī)步的基(jī)本條件計算在內:根據原計劃年產量、實際應用的(de)生產班次以及機床可利用率統計,計算出包(bāo)括上下(xià)料時間在內的磨削工序的目標節拍時間。勇克(kè)集團汽車(chē)分部項目(mù)負責人在(zài)提到上次成功的方(fāng)案時評價說:“憑借在CBN磨削技術高效磨削領域(yù)的(de)豐富經驗,勇(yǒng)克曾提出整體加工的解決方(fāng)案(àn)。但是這套(tào)方案並不能幫助我們實現目標,因(yīn)為隨之而來的是設備投(tóu)資總額的大幅增加。相比較而言,將切入式磨削與端麵磨削分(fèn)開,而後再進行全部外形輪廓磨削會節省更多的費用(yòng)。通過對驅(qū)動軸(zhóu)進行一(yī)係列測試,我們確定該方案(àn)可以保證(zhèng)產品質量(liàng),生產過程也相當穩定。”
針對年(nián)產能(néng)為400,000根的傳(chuán)動軸第一擴產階段,客戶采用了(le)勇克兩條獨立生產線方案:一條生產(chǎn)兩種驅動軸的加工線(手動變速器和自動變速箱)由兩台“Jumat5000/50s”CBN外圓磨床進行切入磨削,三台“Quickpoint3000/60”HSG外圓磨床(參見圖三(sān))進行外形輪廓磨削。另一條生產兩(liǎng)種輸出(chū)軸的加工線由三台“EJ50”直切入外圓磨床構成,其中一台磨床進行切入加工,另外兩台(tái)磨床進(jìn)行無痕外形輪廓磨削。
諾德拉赫勇克生(shēng)產車間:某傳動軸項目正在安裝的部分磨床,包括工件物流傳送帶
該項目證(zhèng)明,在現有合作夥(huǒ)伴關係和成本控製原則(zé)的框架內,可(kě)以把(bǎ)原始設(shè)備供應商(OEM)轉變為技術供應商。勇克某項目負責人曾說:“為了使隻有(yǒu)一個砂輪頭架的EJ50磨床能夠加工兩種不同長度的(de)輸出軸,勇克在進行產品(pǐn)設計時,已(yǐ)按照該項目的兩種主軸類型對切(qiē)削方式進行了相應的設計調整,這樣就可以用同一砂輪組進行加工,而借助集成的軸向定(dìng)位(wèi)裝置(zhì)可以將該砂輪組調節至正確位置。Jumat和Quickpoint磨床因為擁有B軸,則可以借助(zhù)旋轉工件一周對兩組不同的砂(shā)輪進行方便(biàn)快速的定位。”
借(jiè)助(zhù)芯片進行快速工件上下料和物流控製
為(wéi)了(le)實現較短的節拍時間,一方麵必須(xū)借助高效磨削工藝得以實現。切削工藝(yì)由無須修整的電鍍砂輪進行,輪廓加工則借助在機床內修整(zhěng)過後(hòu)的陶瓷結合劑CBN砂輪完成。另一方麵,工件換裝時間(jiān)必須包含在節拍時間之(zhī)內,勇克內置上料機械手方案的(de)優勢在這裏就彰顯出來了。當(dāng)外置上料機械手必(bì)須等待磨削過程結(jié)束,直(zhí)至上料窗可以打開(kāi)時(shí),內置上下料機械手(shǒu)已經使用W型夾爪將(jiāng)下一個工件送至主軸附近。由於機床(chuáng)具有極高的剛(gāng)性(xìng),上下料機械手並不會對磨削過程產生任何影響。而(ér)內置在線測量可以保證產品質量並提高工藝安全。
除了(le)機(jī)床的使用率,機床換裝頻率和(hé)所需時間也是影響年產量的因素之一。在切入式磨削情況下,砂輪使用壽命(mìng)接近於20000根傳動軸,這樣的話一年隻要更換兩至三次砂輪組,借助機床上的換(huàn)裝輔助裝置可以使換裝所需時間縮減至30-60分(fèn)鍾。為了盡量排除對最大柔性生(shēng)產理念的幹擾,機床還特意安裝了配(pèi)有RFID芯片的工件托架(jià)。在工件被(bèi)送入機床前,傳動軸類型和加工(gōng)狀態信息將被確(què)認,如有需(xū)要並對(duì)尾架的頂尖位置(zhì)、所使用(yòng)的磨削砂輪組等機器配置以及數控(kòng)程序進行修改。在程序開啟之前,將對傳動軸幾何參數的額定值與實際值再次(cì)進行合理性檢(jiǎn)驗。一旦出現偏差,將對傳動軸進行分類(lèi)整(zhěng)理。加工完畢後,需對工件托架芯片內(nèi)的儲存數據進(jìn)行更新。
試生產,生(shēng)產,生產升級(jí)
首批八台機床在諾德拉赫進行驗收後,已經發貨。客戶對勇(yǒng)克設備給出了完全滿意的評價:
“2005年給合資夥伴(bàn)Tata安裝生產(chǎn)線時,我就已經對勇克機(jī)床(chuáng)有所了解。就我們目前的項目來說,勇克為我(wǒ)們提供了(le)頗(pō)具說服力的總(zǒng)體方案。與(yǔ)其它供應商(shāng)相比,勇克方案能為我們節約更多(duō)的設備投資。此(cǐ)外,在同台磨床上,多種型號傳動軸的高柔(róu)性加(jiā)工無需人工操作也可實現,因此也能更快地適應市場需求。在試生(shēng)產和生(shēng)產階段,勇克還為我們提供了高水平工(gōng)作(zuò)人員予以(yǐ)協助。至於售後服(fú)務(wù),在Maglione先生的領導下,勇(yǒng)克及(jí)其合作夥(huǒ)伴Tecmi為我們提供了包括備件供應在內的及時支持(chí)。”
持續(xù)的質量保證
2008年春季開始,勇克質量檢(jiǎn)測中心(xīn)引進了Zeiss公司基於多(duō)傳感器技術(shù)的龍門式三坐標測量機(jī)(參見下圖)。在諾德拉赫,9台測量設備可以對(duì)所有的工件(jiàn)幾何參(cān)數進(jìn)行測量,以滿足(zú)磨床(chuáng)的高質量標準。在勇克質量檢測中心,無論是圓度測量儀、光學測量機、表麵測量儀還是2008年引(yǐn)進的三坐標測量機都是頂級品牌廠家Hommel,Adcole,Mahr,Zoller和Zeiss提供的(de)設備,他們的設備質(zhì)量以及他們對測量技術的專注在整個金屬加(jiā)工界都是出(chū)類拔萃的。而其在客戶項目的每個(gè)階段都能展現(xiàn)出決定(dìng)性的優(yōu)勢,特(tè)別在高端的汽車領域。
不允許出現任何質量問題:在新(xīn)的質量檢測中心裏,勇克擁有與其磨床品質和高要(yào)求的客戶項目相配的歐洲(zhōu)最先進的質量檢測設備。
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