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埃馬克生產係統：使用（yòng）整體生產係統製造輕量型轉子軸

2018-11-19 來源：埃馬（mǎ）克作者：-

大量研（yán）究（jiū）預測電動車市場將繼續迅猛增長，而當前的（de）銷售數據也證實了這一變化趨勢：根據汽車（chē）管理中心 (Center of Automotive Management)統計顯示，去年中國和美國的電動汽（qì）車銷（xiāo）量（liàng）有大幅提升。德國低端市場份額也翻了一番。在這一發展過程中，機（jī）械製造（zào）將發揮核心作用，通過研發相應生產技術，這些技術能夠可靠、精密地生產各種電（diàn）動驅動係統核心組件——數量遠大於以往（wǎng）的生產批量需求。以轉子軸為例：它必須精準穩定地傳遞（dì）電動機的高扭矩。與此同時，轉子鐵芯疊片和轉子（zǐ）軸（zhóu）應盡可能輕量化（huà），以增加電動汽（qì）車續航裏（lǐ）程。但是，如（rú）何才能高效（xiào）生產構造複雜的轉子軸呢？埃馬克的工程師（shī）為此一直在研發各（gè）種解決方案，以完美適應於不同的部件幾何（hé）形狀和生產規劃——從全自（zì）動（dòng）化生產係統到客戶定製（zhì）的單台機床。

數十年來，輕量化（huà）結構一直（zhí）是汽車製造行業的主要（yào）挑戰之一：從傳動齒輪、驅動（dòng）軸到各種殼體的每個（gè）組件，都要做得更輕更小，以減小（xiǎo）燃料消（xiāo）耗。有趣的（de）是，該課題在（zài）電動汽車領域變得（dé）愈加重要，因為減輕重（chóng）量，即使電（diàn）池單（dān）次充電，續航更長距離。因（yīn）此，在可預見的未來。“續航裏程”課題仍將是電動汽車領域的主（zhǔ）要目標之（zhī）一。在這種情況下，裝有相對較大型轉子鐵芯疊片的（de）重型電動機軸（zhóu）已不合時宜。埃馬克當前專注於如（rú）何大批量製造重量優化的轉子軸，從而優化電動機的重量。整（zhěng）體生產係統專家團隊設計出一條可（kě）直接（jiē）依次連續進行空心輕型（xíng）軸軟加工、淬火和硬加工的生產（chǎn）線。“總體來看，生（shēng）產此類部件在任何情況下都是（shì）埃馬克的理想任務選擇。”埃馬克技術應用經理Ulrich Heiermann 解說道（dào），“我（wǒ）們掌握著從車削、鑽孔和銑削到淬火（huǒ）以至磨削的各種必要應用知識（shí）技術。此外，我們數（shù）十年來一直在持續研發（fā）相關工件（jiàn）輸（shū）送係統，這意（yì）味著能夠一站式提供（gòng）完整（zhěng）的（de）生產線和（hé）工藝流（liú）程（chéng）研發服務。我們還能夠針對核心（xīn）子工序工藝（如（rú）車削和（hé）磨削），為客戶提供（gòng）個性化定製解決方案，可手動裝載。這些單台機床安裝可為日（rì）後擴建成整（zhěng）條自（zì）30 動化生產線做（zuò）好初步準備。兩者均使用靈活的模塊化解決方案（àn）。基於不同的工藝（yì）技術（shù）模塊，我們可配置出各（gè）種量身定製的機床，使（shǐ）我（wǒ）們針對任何挑戰都有充分的（de）準備。”

優勢巨大的裝配式軸

“裝配式”轉子軸是此靈（líng）活生產方（fāng）法的一個突出例子。根據要求，埃馬克（kè）需要開發一套結合軟加工、激（jī）光焊接、淬火和硬加工的多級（jí）生產係統。此外，在此工藝中，軸由兩個不同的（de）端件組裝而成——就像裝配式凸（tū）輪（lún）軸的基本原理。整個流程可分解為多個較短並且可以同時進行的子工序。另外，這種方法往往可為部件研發人員提供更大的自由空間。軸在完美的生產節拍中（zhōng）完成加工：在開始（shǐ）的兩道工序（10和20）中，對（duì）兩個不（bú）同的毛坯（pī）件進（jìn）行內、外加工，形（xíng）成中空幾何形狀。在此使用（yòng）四台埃馬克VL 4 型上下料機床。清潔工序 (OP 30) 完（wán）畢之後，端件在埃馬克ELC 250 中使用激（jī）光焊接(OP 40)彼此連接——工（gōng）藝（yì）快速可靠。激光束的能量可精確控製（zhì）並（bìng）且高度集中，能夠實現高（gāo）速焊接，將已焊接部件上的變形減至最小。然後，軸承（chéng）座在埃馬克eldec MIND 750 感應（yīng）淬（cuì）火（huǒ）機床上以數秒快（kuài）速完成（chéng）高精度淬火 (OP 50)。軸的（de）硬加工通過埃馬克VT 4-4 上下（xià）料機床進行外部車削 (OP 60) 以及VL 係（xì）列模塊化（huà）機床的內部車削 (OP 70) 。在（zài）OP 80 和90 中，完（wán）成軸的滾齒和各處軸肩的外部車削加（jiā）工。小公差和（hé）高表麵質量要求的精加工在（zài）VTC 係列的立（lì）式軸類（lèi）件磨床上(OP 100)完成最終磨削工（gōng）序。

然後，軸即準（zhǔn）備好與相應疊片組通過熱（rè）套裝配組裝在一起（qǐ）。在負責確保各機床間輸送的工（gōng）件輸送係統技術上，埃馬克也可根據客戶（hù）需求進行調整。

例如，可以（yǐ）使（shǐ）用生產線桁架機械手、堆（duī）垛單元、工件傳送帶或埃馬克自己的（de）TrackMotion 係統。在任何情況下，係統都將受（shòu）益於所（suǒ）用機床（chuáng）的（de）標準配置及其（qí）優化接口。客（kè）戶受益於整套係統和完整解決方案，在規劃（huá）、實施和保養服務（wù）過程中僅需聯係埃馬克即可解決所有問題。此外，埃馬克自主（zhǔ）的上下料拾取技術更可為工藝（yì）流（liú）程（chéng）提速：軸（或開始時的兩個單件）通過可移動式工件主軸傳送進出加工區，然後（hòu）以（yǐ）極高的切削速度完成立式車削和銑削，並優化工序中的切屑掉落。

出自一手的快速解（jiě）決方案

該生產線大約每45 秒就可產出一件成品轉子軸。這樣便可以（yǐ）將（jiāng）機床（chuáng）停機的非（fēi）生產時間降至最（zuì）低。“此類生產工藝可達到的（de）質量在早期設計方案階段就已經確定（dìng）。埃馬克將（jiāng）其對不同刀具應用、多功能機床設計、控製（zhì）和（hé）連接的所有知識都運用到生產線的（de）配置中。而重點目標始終在於按客戶要求（qiú）的節拍（pāi）時間和質量生產出（chū）最佳的部件。無論是（shì）通過整體式生產線以大批量生（shēng）產，還是例如通過手動上料式的單獨解決方案以小批量生產而由此提高靈活性，一切都由客（kè）戶決定。”Ulrich Heiermann 指出。

圖片資料

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