電動(dòng)汽車飛速發(fā)展：埃馬克研發(fā)出轉(zhuǎn)子軸生產(chǎn)線
2021-11-17 來(lái)源：埃馬克 作者：-
德勤 (Deloitte) 公司的一項(xiàng)最新研究調(diào)查結(jié)果表明，從 2032 年起，在乘用車市場(chǎng)中，將首次出現(xiàn)替代動(dòng)力汽車的新增銷售量超過(guò)純內(nèi)燃機(jī)汽車的情況。不難想象，這樣一種發(fā)展趨勢(shì)對(duì)于汽車行業(yè)會(huì)有什么樣的影響：內(nèi)燃機(jī)組件的增值份額持續(xù)下降，而“電動(dòng)”驅(qū)動(dòng)組件的份額卻急劇上升，其中就包括多種旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的部件，機(jī)械制造專業(yè)公司埃馬克目前正在研發(fā)的就是專為這類部件量身定制的生產(chǎn)解決方案。最近，埃馬克為一個(gè)供應(yīng)商集團(tuán)研發(fā)出一套全自動(dòng)、高效的完整解決方案，專用于轉(zhuǎn)子軸制造以及用于轉(zhuǎn)子鐵芯疊片的高精度外徑車削。利用這套靈活的系統(tǒng)，客戶可以實(shí)現(xiàn)多種加工組合。客戶方負(fù)責(zé)人對(duì)于這套系統(tǒng)所能達(dá)到的部件品質(zhì)和可重復(fù)性非常滿意。
不斷增長(zhǎng)的電動(dòng)機(jī)產(chǎn)量需求向生產(chǎn)規(guī)劃者提出重大挑戰(zhàn)：在許多應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)，他們必須建立起新的整體化解決方案，從而更快、更高效地生產(chǎn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸等部件。去年年底，埃馬克向一家專門生產(chǎn)電動(dòng)汽車零部件的德國(guó)供應(yīng)商提供了一套全新的解決方案。這個(gè)令人印象深刻的最新案例，為我們展示了這類解決方案的具體內(nèi)容。雙方如何達(dá)成合作？“這名客戶當(dāng)時(shí)正在尋找一種智能自動(dòng)化解決方案和物聯(lián)網(wǎng)集成的高度靈活的系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)與轉(zhuǎn)子軸相關(guān)的各種加工組合。在這類問(wèn)題方面，這名客戶在過(guò)去多年中一直非常信賴埃馬克的技術(shù)，因?yàn)槲覀儾粌H能提供出自一手的解決方案，而且從整個(gè)埃馬克集團(tuán)范圍來(lái)看，我們掌握了幾乎所有加工技術(shù)”，埃馬克大客戶經(jīng)理 Andreas Bucher 解釋說(shuō)。
雙方的合作在很早期的階段就已經(jīng)開(kāi)始：客戶甚至提前與埃馬克討論工件的設(shè)計(jì)圖紙，以簡(jiǎn)化后續(xù)的機(jī)械制造工作，并實(shí)現(xiàn)精益和可靠的生產(chǎn)工藝。整條生產(chǎn)線的研發(fā)工作在密切的交流與合作中順利完成。EMAG Systems 公司的 Michael Ihring 對(duì)此評(píng)價(jià)說(shuō)：“在埃馬克，我們始終遵循‘面向客戶’的原則。一位經(jīng)驗(yàn)豐富的員工會(huì)與客戶討論整套生產(chǎn)解決方案的各種要求，其中甚至包括比如并非由埃馬克提供的機(jī)床（本案例中的OP 30）。換句話說(shuō)，我們負(fù)責(zé)整套生產(chǎn)解決方案并定義其技術(shù)規(guī)格。這種方法的優(yōu)勢(shì)非常明顯：各部門之間的溝通和確認(rèn)工作量明顯減少、供貨時(shí)間縮短，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)一套更加經(jīng)濟(jì)和高效的整體解決方案。”
十二道工序便可達(dá)成目標(biāo)
通過(guò)十二道主要工序以及其他不同的輔助工序完整加工轉(zhuǎn)子軸。各臺(tái)機(jī)床與工位的自動(dòng)化和連接通過(guò)機(jī)械手、桁架機(jī)械手系統(tǒng)以及由埃馬克自行研發(fā)的 TrackMotion 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
最終，我們?yōu)榭蛻舫尸F(xiàn)出一套令人印象深刻的轉(zhuǎn)子軸加工系統(tǒng)——包括十二道主要工序以及其他不同的輔助工序。各臺(tái)機(jī)床與工位的自動(dòng)化和連接通過(guò)機(jī)械手、桁架機(jī)械手系統(tǒng)以及由埃馬克自行研發(fā)的 TrackMotion 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。整個(gè)工藝流程具體如下：
操作人員將毛坯件放到緩沖輸送帶上之后，在兩臺(tái)埃馬克 VTC 200 機(jī)床上開(kāi)始粗車削——這是一種可縮短主加工時(shí)間 (OP 10/20) 的 4 軸式軸類件加工解決方案。接著執(zhí)行吹掃和測(cè)量過(guò)程。測(cè)量設(shè)備向車床發(fā)送反饋，并由車床自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。
OP 10 / 20——在兩臺(tái)埃馬克 VTC 200 上進(jìn)行粗車削——這是一種可縮短主加工時(shí)間的 4 軸式軸類件加工解決方案。
完成內(nèi)齒磨削（OP 30，成型）之后，便會(huì)轉(zhuǎn)移到 EMAG eldec 的MIND L 1000 上執(zhí)行 OP 40 工序：轉(zhuǎn)子軸的軸承座的感應(yīng)加熱和淬火。
OP 40——在 EMAG eldec 的 MIND L 1000 上進(jìn)行軸承座的感應(yīng)加熱。
分別在兩臺(tái)埃馬克 VTC 200 CD（OP 50，內(nèi)車）或兩臺(tái)埃馬克VTC 200（OP 60，鉆孔加工）機(jī)床上進(jìn)行的后續(xù)工序也非常重要。這兩道工序在兩臺(tái)機(jī)床上同時(shí)進(jìn)行，以提高產(chǎn)量。接著對(duì)轉(zhuǎn)子軸再次進(jìn)行吹掃、測(cè)量，并在合格工件上執(zhí)行 DMC 打標(biāo)操作。
OP 50——在配備中心驅(qū)動(dòng)的 VTC 200 上完成轉(zhuǎn)子軸的內(nèi)車削。
工序 OP 70 包含兩個(gè)裝配過(guò)程，在此會(huì)通過(guò)熱套裝配一個(gè)套筒和一個(gè)蓋板。
最后的車削工序 (OP80) 在 VTC 200 機(jī)床上進(jìn)行，此時(shí)可對(duì)轉(zhuǎn)子軸的軸環(huán)和軸座進(jìn)行精加工。吹掃、測(cè)量和堆垛三道工序標(biāo)志生產(chǎn)線的結(jié)束。
OP 60——在 VTC 200 上使用動(dòng)力刀具完成精車削和鉆孔。
通過(guò)以下鏈接，可觀看整條生產(chǎn)線的視頻：轉(zhuǎn)子軸加工解決方案-科技高清完整正版視頻在線觀看-優(yōu)酷 (youku.com)“我們的規(guī)劃得以證實(shí)，”Michael Ihring 總結(jié)說(shuō)，“所有工藝都非常穩(wěn)定，得到的部件品質(zhì)因此也非常高。同時(shí)，客戶也能從靈活的生產(chǎn)單元解決方案獲益，這種解決方案可隨著產(chǎn)量要求的提高而隨時(shí)擴(kuò)展。這種靈活性體現(xiàn)在包含工件輸送系統(tǒng)在內(nèi)的每一個(gè)細(xì)節(jié)中。此外，各種不同的智能模塊的更換策略可確保只有極短的停機(jī)時(shí)間。”
OP 70——裝配套筒和蓋板。
無(wú)紋路切削保證完美的疊片組表面
埃馬克為這名客戶提供的“電動(dòng)汽車整體項(xiàng)目”遠(yuǎn)不止如此，因?yàn)闄C(jī)床制造商埃馬克還額外利用 VTC 200 機(jī)床設(shè)計(jì)出一種用于轉(zhuǎn)子鐵芯疊片高精度外徑車削的解決方案。這里使用所謂的無(wú)紋路切削工藝：刀具在工件上作滾軋運(yùn)動(dòng)，也就是說(shuō)傾斜的 CBN 刀刃會(huì)在旋轉(zhuǎn)的工件上方運(yùn)動(dòng)。刀刃切入點(diǎn)持續(xù)不斷地移動(dòng)。整個(gè)過(guò)程比傳統(tǒng)硬車削快五到六倍，比磨削快三倍。并且同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)卓越的無(wú)紋路表面質(zhì)量。換句話說(shuō)：以前必須采用磨削加工的表面，未來(lái)可以使用無(wú)紋路切削技術(shù)完成。對(duì)于圍繞軸的疊片組來(lái)說(shuō)，這正是最理想的解決方案。
OP 80——精車削轉(zhuǎn)子軸的軸環(huán)和軸座。
為不斷增長(zhǎng)的電動(dòng)汽車市場(chǎng)帶來(lái)優(yōu)勢(shì)
“總的來(lái)說(shuō)，無(wú)論是加工轉(zhuǎn)子軸還是疊片鐵芯的外徑車削，客戶都可以從具有高度穩(wěn)定性和工藝可靠性、經(jīng)過(guò)完美協(xié)調(diào)的整體系統(tǒng)中受益。這些都是我們希望在未來(lái)幾年內(nèi)為不斷增長(zhǎng)的電動(dòng)汽車市場(chǎng)所帶來(lái)的巨大優(yōu)勢(shì)。”Andreas Bucher 說(shuō)，“電動(dòng)機(jī)制造行業(yè)的需求明顯越來(lái)越大。同時(shí)，我們的技術(shù)已在此行業(yè)的多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。”
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