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大型齒輪箱的(de)高效率加工
2013-3-14  來源:  作者:

      目前風電行業正在(zài)急速膨脹,因此弗(fú)蘭德鑄造(zào)有(yǒu)限公(gōng)司及兩合公司(Flender Guss GmbH & Co. KG)所擁有的加工中心的加工(gōng)能力已不能滿足市場對於大型齒輪箱箱體的需求。為此(cǐ)弗蘭德公司一次性從斯達(dá)拉格海科特有限公司(StarragHeckert GmbH)訂購了5台臥式(shì)加工中心:第1台自(zì)用,另外4台分別配給位於印度和中國的子公司各2台。自2006年10月份以來,一台全新的(de)斯達拉格海科特加工中心“Athletic HEC1600”被安(ān)裝在開姆尼茨市市郊的弗蘭(lán)德鑄造有限公(gōng)司(弗蘭德集團全資子公司(sī))的(de)18號車間內。這個車間裏主要加工大型齒輪箱箱體,這些齒輪箱被用於風力發電機、機(jī)車、有軌(guǐ)電車以及高速列車上。


      風電行業在急速膨脹,威能極的需求也持續增長,原有的加工能(néng)力已不(bú)能滿足需(xū)求。此外,機床技術在過去的七年裏有了顯著的發展,雖然(rán)老設備的加工精(jīng)度還能滿足要求,但其加(jiā)工經濟性卻不(bú)能滿足當今的要求。

  
      在對設備供應商進行市場調查後(hòu),一家當(dāng)地的供應商贏得了訂單:同樣來自開姆尼茨市的斯達拉格海科特(tè)有限公司(sī)所(suǒ)生產的加工中心“Athletic HEC1600”從十家供應商中(zhōng)脫穎而出,取得了五台設備的訂單。其(qí)中第一台設備分(fèn)配給了在開姆尼茨市市郊的弗蘭德鑄造公司,兩台設備分配給位(wèi)於印度金奈(nài)市的威能極子公司,兩台(tái)設備分配給(gěi)在中國天津的弗蘭德傳動有限公司。Ullrich Steinbach先生表示,起決定(dìng)性的是(shì)加工效率。他說:“所有(yǒu)供應商都能提供高質量的設備,但對我們來說斯達拉格海科特的設備在加工時間和(hé)降低非(fēi)生產時間方麵是最理想的(de)。該設備的設(shè)計很好的符合了我們的期望,也適合我們的(de)工件係列。”40m/min的高速進給以及最短的(de)換刀時間保證了(le)加工複雜大型工(gōng)件的經濟性。


      單是主軸帶一個直徑150mm鏜杆的設計就保證了最(zuì)大可(kě)能的穩定(dìng)性。該數控可伸出的鏜杆還可以高效率的(de)加工位於工件深處的盲孔。

 


圖1 雙托盤結(jié)構(gòu)設計使(shǐ)非加工時間縮(suō)短

 


圖2 雙夾具(jù)的設計實現(xiàn)了加工(gōng)在可維護的空間內(nèi)完成本

 


圖3 采用新型的加工中心使大型減速機殼(ké)體(tǐ)的加工時間減半

 

      加工效率是(shì)最高指示在投資(zī)的前期準備階段,位於(yú)開姆尼茨市市郊的弗蘭德公司就被定(dìng)位為印度威能極和(hé)中國弗蘭德傳動的“工藝先鋒”。弗蘭德公司表示:“我們在設備上進行了試切並對加工過程進(jìn)行了(le)優化。然後安排來自印度及(jí)中國的操作人(rén)員和(hé)編程人員到我們這裏來接受相應的培訓。這批在德國接受培訓的員工最後則參與印(yìn)度和中國當地的設(shè)備驗收,並將(jiāng)在德國優化好的程序在當地(dì)的設備上試切。”經過近半年的(de)運行和經驗積累,加工效率和產品質量完全滿足(zú)了Ullrich Steinbach先生的期望(wàng)。Ullrich Steinbach先(xiān)生表示:“顯著改善(shàn)的是加工過程中的振動情況。以往在加工大型的複雜工件時,位於工件深處(chù)的孔徑和較長的刀柄經常(cháng)是問題的症結所(suǒ)在。現在(zài)借助直徑150mm的堅固主軸及其立式止推軸(zhóu)承,我們得到了非常好(hǎo)的加工效果(guǒ)。”與以往的加工相(xiàng)比,同(tóng)樣的工件現在的加工時間隻需(xū)原來的一半。Ullrich Steinbach先生補充(chōng)說:“由於新設備的設計非常堅固,我們工件的質量也得到(dào)了非常大的提高。”

  
      現在該(gāi)設備實行24h三班製生產,平均每月(yuè)可加工約30個(gè)齒輪箱箱(xiāng)體。由於工件有不同的形式(整體式(shì)或(huò)者(zhě)分體式),其加(jiā)工時間也不一樣。雙托盤的(de)設計允許工件的裝(zhuāng)卸與加工時間同步,實現了最短的非加工時間(jiān)。通常情況下,工件(jiàn)的(de)加工需要兩次裝(zhuāng)卡。第一次(cì)裝卡是加工(gōng)工件的裝卡麵。第二次裝卡則可將工件完全加工。HEC1600標配的是60或80個刀位的鏈式刀庫。但是在弗蘭德的加工需要用到約150把(bǎ)刀具,所(suǒ)以弗蘭德選用(yòng)了容量更大的塔式刀庫。另外刀具的裝卸也(yě)允許與加工同步進行。


      當問及Steinbach先生對哪些方麵存在不滿意時,他毫無顧慮地回答:“沒有。我們所有特殊的(de)意願也得到了滿足,而且結果和我們所期望的一樣(yàng)。我們在(zài)準備階段就明確了所有(yǒu)事情,包括加工區域的(de)可站人區域等細節。”這樣做的原因是在加工這(zhè)種(zhǒng)大型且昂貴的工件的過程中需要經常(cháng)使用高精密的測量儀器進行手工測量。雖然該加工中心(xīn)也配備了一個測量頭,但它的精度不(bú)能滿足需要。Steinbach先生補充說:“但這點不(bú)能歸咎於加工中心生產商,因為隻靠機床所使用(yòng)的測量頭是不能(néng)保證我們產品的質量的。”

 


圖4 重型工件:Flender Guss公司正在加(jiā)工風能設備減(jiǎn)速箱的殼體(tǐ)部件

 


圖(tú)5 印度Winergy Drive Systems工廠正在采用兩台StarragHeckert 1600P Athletic加工風能設備(bèi)的減速機外殼和轉(zhuǎn)矩支架

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