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埃馬克生產係統（tǒng）：使（shǐ）用整體生產係統製造輕量（liàng）型轉子軸
發布時間：2018-12-27
大量研究預測（cè）電動車市（shì）場將繼續迅猛增長，而當前的銷售數據也證實了（le）這一變化（huà）趨勢：根據汽車（chē）管理中心 (Center of Automotive Management)統計（jì）顯示，去年中（zhōng）國和美國的電動汽車（chē）銷量有大幅提升。德國低端市場份額也（yě）翻了一番。在這（zhè）一發展過程中，機械製造將發揮（huī）核心作用，通過研發相應生產技（jì）術，這些技術能夠可靠、精密地生產各（gè）種電（diàn）動驅動（dòng）係統核心組件——數量遠大於以往的生產批量需求。以轉（zhuǎn）子軸為例：它必須（xū）精（jīng）準穩定地傳遞電動機的高（gāo）扭矩。與此同時，轉子鐵芯疊片和轉子軸應盡（jìn）可能輕量（liàng）化（huà），以增加電動汽車續航裏程。但是，如何才能高效生產構造（zào）複雜的轉子軸呢？埃馬（mǎ）克（kè）的工程師為此一直在研發各種解決方案，以完美適應（yīng）於不同的部件幾何形狀和生產規劃——從全自動化生產係統到客戶定製的單台機床。
數十年來，輕量化結構一直是汽車製造行業的主要挑戰之（zhī）一（yī）：從傳動齒輪、驅動軸到（dào）各種殼體的每個組件，都要做得更（gèng）輕更小，以減小（xiǎo）燃料消（xiāo）耗。有趣的是，該（gāi）課題在電動汽車領（lǐng）域變得愈（yù）加重要，因為減輕重量，即（jí）使電池單（dān）次充電，續航更長距離。因此，在可預見的（de）未（wèi）來。“續航裏程”課題仍將是電動汽車領域的主要目標之一。在這種情況下，裝（zhuāng）有（yǒu）相對較大型轉子鐵芯疊片的重（chóng）型電動機軸已不合（hé）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（cóng）而優化電動（dòng）機的重量。整體生產（chǎn）係統專家團（tuán）隊設計（jì）出一條可直接依次連續進（jìn）行空心輕型軸軟加（jiā）工、淬火和硬（yìng）加工的生產線。“總體來看，生產此類部件在任何情況下都是埃馬克的理想任務選擇。”埃（āi）馬克技術應用經理Ulrich Heiermann 解說道，“我們掌握著從車削、鑽孔（kǒng）和銑削到淬火以至磨削的各種（zhǒng）必要應用知識技術。此外，我（wǒ）們數十年（nián）來一直在（zài）持續研發相（xiàng）關工件輸送係統，這意味著能夠一站式提供完整的生產線和工藝流程研（yán）發服務。我們還（hái）能夠針對核心子工序工藝（如車削和（hé）磨削），為（wéi）客戶（hù）提供個性化定製解決方案，可手動裝載。這些單台（tái）機床安裝可為日後擴建成（chéng）整條自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。基於不同的（de）工藝技術模塊，我們可配置出各種量身定製的機床，使（shǐ）我們針對任（rèn）何挑戰都有（yǒu）充分的準備。”
優勢巨大的裝配式軸
“裝配式”轉子軸是此（cǐ）靈活生產（chǎn）方（fāng）法的一個突出例子。根據要求，埃馬克需（xū）要開（kāi）發一套結合軟加工、激光焊接、淬火和硬（yìng）加工的多級生產係（xì）統。此外，在此工藝中，軸由兩個不同的端件組裝而成——就像裝配式凸輪軸的基本原（yuán）理。整個流程可分解為多個較短並且可以（yǐ）同時進行的子工序。另外，這種（zhǒng）方法往往可為部件研發人員提（tí）供更大的自由空間。軸在完美的生產節（jiē）拍中完成加工：在開始的兩道工序（10和20）中，對兩個不同的毛坯件進行內、外加工，形成中空幾何形狀。在（zài）此使用四台埃馬克VL 4 型上下料機床。清潔工序（xù） (OP 30) 完畢（bì）之後，端件在埃馬克ELC 250 中使用激光焊接(OP 40)彼此連接——工藝快速可（kě）靠。激光束的能量可（kě）精確控製並且高度集中，能夠實現高速焊接，將已焊接部件上的變形減至（zhì）最小。然後，軸承座在埃馬克eldec MIND 750 感應淬火機床上以數秒快速完成（chéng）高精度淬火 (OP 50)。軸的硬加工通過埃馬克VT 4-4 上下料機床進行外部車削 (OP 60) 以及VL 係列模（mó）塊化機（jī）床（chuáng）的內部車削 (OP 70) 。在OP 80 和90 中，完成軸的滾齒（chǐ）和（hé）各處軸肩的外部車削加工。小公差和高表麵質量要求（qiú）的精加工在VTC 係列的立式軸類件磨（mó）床上(OP 100)完成最終磨削工序。
然後，軸即準備好（hǎo）與相應疊片組通過熱套裝配組裝在一起。在負責確保各機床間輸送的工件輸送係統技術上，埃馬克也可（kě）根（gēn）據客戶需求進行（háng）調整。
例如，可以使用生產線桁架機械手、堆垛單元、工件傳送帶或埃（āi）馬克自己的TrackMotion 係統。在任何情況下，係統都（dōu）將受益於（yú）所用機床的標準配置及其優（yōu）化（huà）接口。客戶受益於整套係統和完（wán）整解決方（fāng）案，在規劃（huá）、實施和保養服務過（guò）程中僅（jǐn）需聯係埃馬克即（jí）可解決所有問題（tí）。此（cǐ）外，埃馬克自主的上下料拾取技術更可為工藝流程提速：軸（或開始時的（de）兩個單件）通過可移動式工件主軸傳送進出加工區，然後以極高的切削速度完（wán）成立式車（chē）削和銑削，並優化工序中的切屑（xiè）掉落。
出自一（yī）手的快速解決方案
該生產線大約每45 秒就可產出一件成品轉子軸。這樣（yàng）便可以將機床停機的非生產時間（jiān）降至最低。“此類生產工藝可達（dá）到的質量在早期（qī）設計方案階段就（jiù）已經確（què）定（dìng）。埃馬克（kè）將其對不同刀具應用、多功能機床設計、控製和連接的所有知識都運用到生產線的配置中。而重點目標始終在於按客（kè）戶要求的節拍（pāi）時間（jiān）和質量生產出最佳的部件。無論是通過整體式生產線以大批量生產，還是例如通（tōng）過手動上（shàng）料式的單獨解決方案以（yǐ）小批量生產而由此（cǐ）提（tí）高靈活性，一切都由客戶決定。”Ulrich Heiermann 指出。
圖片資料（liào）
Grafic_Rotorshaft_Line_EN.jpg
“裝配式”轉子軸在（zài）這條（tiáo）埃馬克生產線上經（jīng）十道工序加工而成。
軸承座淬火在埃馬克eldec MIND 750 感應淬火（huǒ）機床上完成。
圖：OP 10.jpg & OP60.jpg
軟（ruǎn）、硬加工在VL 和VT 係（xì）列標準機床上（shàng）完（wán）成。
精加工由VTC 係列的立式軸類磨床執行。