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顯著降低行星齒輪和錐形齒輪的單件成本（běn）
發布時間：2019-8-30
成本壓力大、品（pǐn）質（zhì）要求高以及生產（chǎn）批量大——在汽車傳動齒輪箱生產中同時出現了多種極端情況。而且在滿足這些需求的（de）同時，在未來幾年內，其產量預計還（hái）會（huì）繼續增長。例如，最新出版的（de）《Shell Pkw-Szenarien》的作者預測，到2050 年，全球汽車保有量將增加一倍，達到25 億輛。因此，“單（dān）件成本”也不可避免地成為生產規劃（huá）者關注的焦點：如何才能更高效地大批量生（shēng）產（chǎn）行星齒輪和錐形齒（chǐ）輪等各類典型的傳動部件？埃（āi）馬克集團研發的VL 1 TWIN 雙主軸上下料車削（xuē）中心為這一問題提（tí）供了定製的解（jiě）決（jué）方案。該機床可（kě）在一（yī）個加工區內同時加工兩個相同的工件。這一技術帶來了廣泛的可能性：如果將兩台機床連接成為一（yī）條生產線，那麽便可以從兩側同（tóng）時加（jiā）工行星（xīng）齒輪，並且節拍時間極短。這個用（yòng）於行星齒輪和錐形齒輪的生產線解決方案具體是怎樣的呢？
G454V1兩台用於加工行星齒輪的VL 1 TWIN 生產（chǎn）線：加工兩個工件的整個過（guò）程大約20 秒節拍即可完成。
一個生產基地每年（nián）產量達（dá）到一百萬個行星齒輪（lún）並不罕見（jiàn）——隻需要看看如（rú）何將零件（jiàn）應用到自動變速箱中就可以找到原因（yīn）：相應的行星齒輪箱大多包括四個行星齒輪組，每個齒輪組又包含三個行星齒輪和（hé）一個太陽輪。因此，行星齒輪箱中一（yī）共有16個齒輪。有趣的是（shì），自動（dòng）變速箱目前在市（shì）場上（shàng）變得越來越重要。一方麵，這種（zhǒng）變速箱具備舒適性、緊湊性和堅固耐用性等特點。另一方麵，一些製造商在設計製造現代混合動力驅動（dòng）係統時，也大量采用這種技術。“在此背景下，就不難理解研發VL 1 TWIN 的原因了。降（jiàng）低行星齒輪和錐形齒輪的成本（běn）在開發過程中具有重大意義，”埃馬克模塊化解決方案銷售與營銷總監Bjorn Svatek 說，“因此，這就是為什麽我們用這種雙（shuāng）主軸機床在一（yī）個加工（gōng）區內同時加（jiā）工兩個（gè）相同的零件（jiàn）。這種（zhǒng）工（gōng）藝可以在極短時間內達（dá）到較高的產量。另一方麵，我們（men）通過嚴格的成本（běn）控製，顯著降低了（le）每條主軸的價格。這樣也可以降低‘單件成本’。”
行星齒輪：每20秒完成兩個零件（jiàn）的加工
在機床（chuáng）加工區域，能以極高的速度同（tóng）步加工兩個相同（tóng）的工件。
用於行星齒輪軟加工的VL-1-TWIN 生產線解決方案具體（tǐ）是怎樣的呢？通常來說，整個加工過程在兩台通過TrackMotion 工件輸送（sòng）係統相互連接的機床中完成。在加工過程中，所屬的TransLift（一個配備電動夾爪的（de）升降和翻（fān）轉裝置）從進料帶上同時抓取兩個毛坯件，並將它（tā）們送到第一台機床中。然後，由VL 1 TWIN 的兩根（gēn）拾取主軸抓取毛坯件，並將部件送入（rù）加工區。然後會（huì）對工件內、外徑的第一麵進（jìn）行車削加工（OP 10–OP 10）。在此過程中，主軸箱可以（yǐ）完全自主移（yí）動，從而能對兩個工件的直（zhí）徑和長度（X/Z 方向）獨立（lì）進行調整（zhěng）。在（zài）換刀後，這一功（gōng）能尤其重要，因為由此可以補償偏差（例如在更可轉位轉刀片後）。工件被運送出機床後，TransLift再次（cì）將（jiāng）兩個半成品件（jiàn）旋轉180度並將其運送到另一台VL 1TWIN。在此會對外徑的第二麵進行（háng）端麵（miàn）車削（OP 20–OP 20）。最後，通過TrackMotion 將成品件運（yùn）送到儲料輸送機上，輸送帶的內（nèi）置（zhì）式堆垛機單元中可放置多達400 個成品件（jiàn）。加工兩個工件的整個過程（chéng）在大約20 秒節拍時間內（nèi）即（jí）可完（wán）成。一般來說，平（píng）均換裝時間隻有將（jiāng）近5 秒。一係列的技術（shù）配置細節使這一超快的速度成為可能：在占空比40% 的情（qíng）況（kuàng）下，兩條上下料主軸可達到9.9 kW 和136 Nm 的高驅動值。同時，X 軸中的（de）無磨損線性（xìng）驅動裝置（與直接式行程測量係統相結合）具有可達8 m/s2 的極高加（jiā）速度，同時也能達到極高的持續精度。由此可（kě）在（zài）確保進程（chéng）安（ān）全的情況下，對主鑽孔進行常規的H6 配（pèi）合處理。
錐形齒輪：在一台機床中進行鑽孔、粗加工和精加（jiā）工
G037V0 錐形齒輪解決方案：在兩（liǎng）台機（jī）床中進（jìn）行相同的加工工序。可顯著提高產（chǎn）量。
由於錐形齒輪的生產成本壓力（lì）越來越大，因此所有工藝必須高效進行，采用鍛造工藝（yì）製造錐形齒輪具有以下優點：采用現代化方（fāng）法製造的錐形齒輪在離開（kāi）鍛（duàn）造廠時，齒輪（lún）通常已經過“精加工”。在這種情況下，隻需要在一次裝夾中進行一道車削工藝即可。為此，埃馬克的VL 1 TWIN 機床是對兩個錐形齒輪（lún）毛坯件同時進行軟加工（OP 10–OP 10）的高效解決方案。在（zài）機床中會依次運行四個加（jiā）工步驟，節拍時間僅為大約（yuē）25 秒：通過TrackMotion 或上下（xià）料主軸抓料後，使用鑽孔工藝進行中心鑽孔，之後開始對球頂進行粗加工。在第三個和第四（sì）個步驟中，對鑽孔（kǒng）和球頂進行精加工。一種特殊的夾緊解決方案可構成零件齒的“陰模”，並整個過程中牢牢在保持零件的穩定。考慮到需要（yào）進行大（dà）量鑽（zuàn）孔，采用Mineralit® 製成的機床床身起到（dào）一（yī）種非常特殊的作用，因為聚合物混凝土降低了鑽孔過（guò）程（chéng）中的振動，並確保實現高精度。另外，在加工區和上下料工位（wèi）之間還可以選裝一套用於工件測量的測量係統，以提高工藝（yì）安全性。也可以通過TrackMotion 係統連接（jiē）兩台VL 1 TWIN 機床，並在機床中完成相同（tóng）的進程（OP 10–OP 10、OP 10–OP 10）。此時，至關重要的是，保證TrackMotion 機械手以每分鍾高達150 米的速度（dù）移動並確保為同時進行加工的（de）TWIN 機（jī）床上下料。傳動部件製造的完美解決方案總的來說，TWIN 方法可實現凸輪軸、軸承環、法蘭等多種零件生產率的大幅度提升。我們可根據需（xū）要創（chuàng）造多工藝生產線，其（qí）中（zhōng）可包含（hán）例如埃（āi）馬克滾齒機和去（qù）毛刺機床。“我（wǒ）們（men）確信（xìn），VL 1 TWIN 是滿足不斷增長的產量要求以及符合（hé）傳動部件製造領（lǐng）域中不斷激化的競爭需要的完美解決方案，”Bjorn Svatek 說，“用（yòng）戶可從降低（dī）的單件成本、縮短的節拍時間以及更高的工藝安全性中獲益。我們希望這些亮點能在市（shì）場中發揮更大的優勢。”
F839 借助兩根上下料主軸從進（jìn）料帶上抓取（qǔ）兩個工件、運送到加工區內並在一次裝（zhuāng）夾中同時進行加工。
在2019 年歐洲機床展 (EMO) 上實時體驗VL 1 TWIN歡迎前來EMO 2019並參觀埃馬克公司位於17號展廳的C29號展台，現場體（tǐ）驗VL 1 TWIN 機床的強大性能。