EMAG Scherer 的（de）立式車床（chuáng）：高速、高精度地大批量加工定（dìng）子外（wài）殼
2021-10-26 來源： EMAG 作者：-
電動汽車生產（chǎn）中（zhōng）的（de）工件數量迅速增（zēng）加——但就目前的（de）情況來看，這更像是未來的願景。截至目前，“電動汽車（chē）”的銷售量仍然難以與傳統汽車（chē）匹敵。當然（rán）也有例外情況，比如這家來自中美（měi）洲（zhōu）的（de）供應商公司通過使用EMAG Scherer 的工藝技術（shù），清楚展示其中存在的潛力：總（zǒng）共 12 台 VDZ 520 XL 型號的數控立式車（chē）床確保每天可（kě）加工多達 3,000 個用於純電動汽車電動機的定子外殼（ké）。這（zhè）一解決方案的優（yōu）勢（shì）在（zài）於，具有（yǒu）極高的精度和過程可靠性。那麽，機床主要有哪些性（xìng）能（néng）特點呢？
彭博新能源財經 (Bloomberg-NEF) 研究機構分析人員的分析表明，目前（qián）的電動汽車正處於一個過渡階段（duàn）。根據這一（yī）分析，全球電動汽車的銷售量會在 2020 年上（shàng）升到 250 萬輛，相當於 20% 的增長率——但在之前幾年中，這個增長率其實更高。另一方麵（miàn），“熱點”也正在發生變化：尤其是中國近年來在研發領域方麵取得重大進展，而歐洲市場的作用也正變得越來越重要：這裏數量的增加（jiā）遠遠（yuǎn）超過世界其他地區。無論如何，彭博新（xīn）能源財經堅定地認為這種技術擁有非常“光明的未來”。
EMAG Scherer 擁有電動汽車製造方麵的經驗
機械製（zhì）造在電動汽車的發展進程中發揮（huī）著核心作用。機械製造商必須研發相應的生產技術，以（yǐ）便能可靠精密地生產各種電動驅（qū）動係統核心組件——並且要支持遠大於以往（wǎng）的生產批量。對於 EMAG Scherer 來（lái）說（shuō），這一發展並不（bú）是天（tiān）方夜譚，因為這家（jiā）位於德國哈瑙附（fù）近（jìn）的阿爾（ěr）策瑙的（de）機械製造商已經擁有製（zhì）造核心電動機組件的經驗：結（jié）構複雜的薄（báo）壁式定（dìng）子外殼。早在2018 年，該（gāi）公司（sī）的專家們就受到一家來自中美洲的供（gòng）應商公司的委托（tuō），研發出（chū）一套基於 VDZ 520 XL 數控立式車床的高效加工解決方案。隻需要（yào）240 秒屑到屑的時間，車床就可以在定（dìng）子外殼上執（zhí）行八個切（qiē）削工序。最終，每台機床每天可以生產大約 320 個零件，而且客（kè）戶當時訂購了六（liù）台這樣的機床，能達到更高的工件產量。到目前為止（zhǐ），客戶方投入使用的機床數量（liàng）已達到十二台，清楚表明這一解（jiě）決方案在各個方麵都完全符合客戶的（de）預期。
在 VDZ 機床中，可（kě）依次在定子外殼上執行八個切削工序。節拍時間（jiān）為240 秒。EMAG Scherer 還設（shè）計有（yǒu）一款雙主軸型（xíng）的 VDZ 機床，在（zài）此機床中可在外殼（ké）上依次執行兩道不同的工序。
高要求部件的專家
但是，這樣的訂單要求究竟是如（rú）何產生的（de）呢？畢竟，這一工作領域對於其（qí）他許多機械製造商來說尚屬全新的領域。“在一次展會上，客戶與我們取得聯（lián）係”，EMAG Scherer 的（de）項目工程師 Mario Steigler 解釋說，“多年（nián）來，我們憑借適合各種高要（yào）求部件的高效（xiào）加工解決方案在業界聲名鵲起，這（zhè）當然也起到一定的推動作用。我們從一開始（shǐ）就很清楚，這是一項在部件幾何形狀以及所需公差方麵都有特殊要求的任務。”定子外殼的（de）技術數據也證實了我們的評估：成品部件的壁厚隻有 4 mm——公差僅 0.016 至0.25 mm，且圓度（dù）也（yě）非（fēi）常高。另外（wài），工件上還可以實現許（xǔ）多孔（kǒng）、槽及不旋轉對稱的幾何形狀。
車床會（huì）將部件高精度對齊和居中。個性化切削解（jiě）決方（fāng）案可確保過程安全性。
最後，專家們針對這些條件設計出完美（měi）的生產工藝流程：在 VDZ 520 XL 機床上，機床在注（zhù）塑毛坯件上依次執（zhí）行八個切削過程——從內表麵、外部連接麵（miàn）和燒結襯套的高精度粗加工以及精加工，到銑槽至鑽孔或者銑削各種不同的橫孔和長孔。在此期間，SAV 的個（gè）性化夾緊解決方案發揮特（tè）殊（shū）的作用，通過這一（yī）解（jiě）決方案可以高精度地對敏（mǐn）感部（bù）件進行對（duì）齊和定心。此外，機床的整體設計也有非常重要的作用：盡管定子外殼是封閉式（shì）的，但車床的立式加工方（fāng）法保證最佳的落屑（xiè）方（fāng）式；另外，具有 64.4 kW 功率和（hé）1,110 Nm 額定扭矩的同步驅動技術（shù）確（què）保快速加工過程，穩定的鑄造床身也保證（zhèng）極（jí）佳的減震（zhèn）特性。
加工時間持續縮短
除了上述（shù）優（yōu）點之外，整個生產過程也極其簡單。操作人員隻需將毛坯件放在相（xiàng）應的循（xún）環式（shì）輸送帶上，並在加工完後再次取下即可。輸送帶可用作（zuò）內置毛坯（pī）件存儲器，而（ér）且無需（xū）操（cāo）作人員值守，機床就（jiù）可以在很長（zhǎng）一（yī）段時間內自行生產並在內部（bù）完成高效的加工過程。一條（tiáo）上下料主軸從 V 形架上（shàng）抓（zhuā）取（qǔ）工件，並通過一個集成的 12 刀位（wèi）刀塔將工件快速送入加工區內。短行程可以確保短（duǎn）換裝時間。目（mù）前，EMAG Scherer 的專家們正致力於進一步（bù）優化機床。將來，在刀塔中（zhōng）會使用多刃刀，從而將加工時間進一步縮短 30 秒。
集成的（de） 12 刀位刀塔上也可以安裝動力刀具。
在同一台機（jī）床中在定子（zǐ）外殼上完成兩道（dào）工序（xù）
數控圓形工件往返輸送車用作內置（zhì）毛坯件存儲器，由（yóu）工作主軸自行（háng）為其上下料。
總的來說（shuō），EMAG Scherer 可以非常精確地根據（jù）客戶需求調整這些以及其他類似的機械製（zhì）造解（jiě）決方案，即使是更複雜（zá）的工藝流程也（yě）不在話下。例如，專家（jiā）們為中國客（kè）戶（hù）設計出一台（tái）配（pèi）備兩個主軸的 VDZ 420 XL DS，可以在（zài）定子外殼上依次完成兩道不同的工序：粗加工和精加工外部（bù）幾何形狀(OP 10) 以及粗加工和精加工內表麵和連接表（biǎo）麵，其中也包括鑽孔和銑削工藝流程 (OP 20)。該解決方案包括（kuò）一條位於（yú）兩個加工區之間的數控旋轉軸。借助這條旋轉軸，可在（zài） OP 10 和 OP 20 之間定向放置好工件或（huò）翻轉工件。工件節拍時間隻有 130 秒，在此期間分別在兩個工件上同時執行兩道（dào）工（gōng）序。這樣就能將意外的非生產（chǎn）時間降至最低水平。
車床中也集成有一個翻轉單元
在這樣的背景下，根據 Mario Steigler 的說法，EMAG Scherer 已處於“電（diàn）動汽車熱潮（cháo）”中的競爭優勢地位。“我們的（de）豐富經驗可以為我們帶來許多優勢，因為對於這種複雜部件的生產過程，其質量總是在早（zǎo）期設計方（fāng）案階段就已確定。在這一方麵（miàn），我們（men）將對不同刀具應用、多功能機床設計、控（kòng）製（zhì）和（hé）連接的所有知（zhī）識都運用到其（qí）中。同時，我們還（hái）向客戶透明地展示出現的所有問題，並在（zài）報價階段明確說明我（wǒ）們會如何解決這些問題。我們最關（guān）注的始（shǐ）終隻有一個目（mù）標：按照客戶要求的節拍時間和質（zhì）量生產出最佳的部件。這當然也適用於每一個電動機部件。”
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