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EMAG Scherer 的立（lì）式（shì）車床：高速（sù）、高精度地大批量加工定子外殼

2021-10-26 來源： EMAG 作者：-

電動（dòng）汽車生產中的工（gōng）件數量迅速增加——但就目前的情況來看，這更像是未來的願景。截至目前，“電動汽車”的銷（xiāo）售量仍然難以與傳統汽車（chē）匹敵。當然也有例外情況，比如這（zhè）家來自中美洲的供應（yīng）商公司通過使用EMAG Scherer 的工（gōng）藝技術，清楚展示其中存在的潛力（lì）：總（zǒng）共 12 台 VDZ 520 XL 型號的數控立式車床確保每天可加工多達 3,000 個用於純電動汽車電動機的定子外（wài）殼。這一解決方案的優勢在於，具有極高的精度和過程可靠性。那麽，機床主要有哪些性能特點呢（ne）？

彭博新（xīn）能源財（cái）經 (Bloomberg-NEF) 研究機構分析人（rén）員的分（fèn）析表明，目前的電動汽車正處於一個過渡階段。根據這一分析，全球（qiú）電（diàn）動汽車的銷售量會在 2020 年上升到 250 萬（wàn）輛（liàng），相當於 20% 的增（zēng）長率——但（dàn）在之前幾年中，這個增長（zhǎng）率其實更高。另一方麵，“熱點（diǎn）”也（yě）正在發生變（biàn）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（zuò）用也（yě）正變得越來（lái）越重要：這裏數量的增加遠遠超過世界其他（tā）地區。無論如何（hé），彭（péng）博新能源財經堅定地認（rèn）為這種技術擁有非常“光明（míng）的未來”。

EMAG Scherer 擁有電（diàn）動汽車製造方麵的經驗

機械製造在（zài）電（diàn）動（dòng）汽車的發展進程中發揮著核心作用。機械製造商必須研發（fā）相應的生產（chǎn）技術，以便能可靠精密地生產各種電動驅動係（xì）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 來說，這一發展並（bìng）不是（shì）天方夜譚，因為這家位於德國哈瑙（nǎo）附近的阿爾策瑙的機械製造商已經（jīng）擁有（yǒu）製造核心電動機組件的（de）經驗：結構複雜的薄壁（bì）式定子外殼（ké）。早在2018 年，該公司的專家們就受到一家來自中美洲的供應商公司的委托，研發出一套基（jī）於 VDZ 520 XL 數控立式車床的高效加工（gōng）解（jiě）決方案。隻需要240 秒屑到屑的（de）時間，車床就可以在定子外殼上執（zhí）行八個切削工序。最終，每台機床（chuáng）每天（tiān）可以生產大約 320 個零件，而且客戶當時訂購了六台這樣的（de）機床，能（néng）達到（dào）更高的工件產量。到目前為止（zhǐ），客戶方投入使用的機（jī）床數量已達到十二台，清楚表明這一解決方（fāng）案在各個方麵都完全符合客戶的（de）預期。

在 VDZ 機（jī）床中，可依次在定子外殼上執行八個切削工序。節拍時間為240 秒。EMAG Scherer 還設計有一款雙主軸（zhóu）型的 VDZ 機床，在此機（jī）床中可在外殼上依次執（zhí）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何產生的呢？畢竟，這（zhè）一工作領域（yù）對於其他許多（duō）機械製造商來說尚屬全新（xīn）的領域。“在一次展會上，客戶與我們取得聯（lián）係”，EMAG Scherer 的項目工程師 Mario Steigler 解釋（shì）說，“多年來，我們憑借適（shì）合各種高要求部件（jiàn）的高效加工解決方案在業界（jiè）聲名鵲起，這當然也起到一定的推動作用。我們從一開始就很清楚，這是（shì）一項在部件幾（jǐ）何（hé）形狀以及所需公差方麵（miàn）都（dōu）有（yǒu）特（tè）殊要求的任務。”定子外殼的技術數據（jù）也證實了我們的評估：成品部件（jiàn）的壁厚隻（zhī）有 4 mm——公差僅 0.016 至0.25 mm，且圓（yuán）度也非常高。另外，工（gōng）件上（shàng）還可以實現許多孔、槽及（jí）不旋轉對稱的幾何形（xíng）狀（zhuàng）。

車床會將部件高精（jīng）度對齊和居中。個性化切（qiē）削解決方案可確保過程安全性。

最後，專家們針對這些（xiē）條（tiáo）件設計出完美的生產工藝流程：在 VDZ 520 XL 機床上，機（jī）床在注塑毛坯件（jiàn）上依次執行八個切削過程——從內表麵、外部連接麵和燒結襯套的（de）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（cǐ）期間（jiān），SAV 的個性化夾緊解決方（fāng）案發揮特殊的作用，通過這（zhè）一解（jiě）決方案可以高精度地對（duì）敏感部件（jiàn）進行對齊和定心。此外，機床的整體設計也有非常重要的作用：盡管定子外殼（ké）是（shì）封閉式的，但車床的（de）立式加工方法（fǎ）保（bǎo）證最佳的落屑方式；另外，具有 64.4 kW 功率和1,110 Nm 額定扭矩的同步驅動技術（shù）確保快速加工過程，穩定的鑄造床身也（yě）保證極佳的減震特性。

加工（gōng）時間持續縮短

除了上述優點之外，整個（gè）生產過程也（yě）極其簡單。操作人員隻需將毛坯件放在相應的（de）循環式輸送帶上，並在加工完後再次（cì）取下即可。輸（shū）送帶可用作內（nèi）置毛坯件存儲器，而且無需操作（zuò）人員值守，機（jī）床就可以在很長一段時間內自行生產並在內部完成高效的加工過程。一條上下料主軸從 V 形架上抓取（qǔ）工件，並通過一個集成的 12 刀位刀塔（tǎ）將（jiāng）工（gōng）件快速（sù）送（sòng）入加工區內。短行程（chéng）可以確保短換裝時間。目前，EMAG Scherer 的專家們正致力於進一步優化機床。將來，在刀塔中會使用多刃刀，從而將加工時（shí）間進一步縮短 30 秒。

集成的 12 刀位刀塔上也可以安裝動力刀具。

在同一（yī）台機床中在定子外殼上完成兩道工序

數（shù）控圓（yuán）形工件（jiàn）往返輸（shū）送車用作內置毛坯件存儲器（qì），由工作主軸（zhóu）自行為其上下料。

總的來說，EMAG Scherer 可以非常精確地根據客戶需求調整這些以（yǐ）及其他類（lèi）似的機械製造解決（jué）方案，即使是更複（fù）雜的工藝流程也不（bú）在話下。例如，專家們為中（zhōng）國客戶設（shè）計出一台配備兩個主軸的 VDZ 420 XL DS，可以在定子外（wài）殼上依次完成（chéng）兩道不同的工序：粗加工和精加工外部幾何形狀(OP 10) 以（yǐ）及粗加工和（hé）精加工內表麵和連接表麵，其中也包括鑽孔和銑削工藝流程 (OP 20)。該解決方案包括一條位（wèi）於兩個加工區之間的數（shù）控旋轉軸。借助這（zhè）條旋轉軸，可在 OP 10 和（hé） OP 20 之間定向放置好工件或翻轉（zhuǎn）工件。工件（jiàn）節拍時（shí）間隻有 130 秒，在此期間分別在兩個工件上同時執行兩道工序。這樣就能將意外的非生產時間降至最低水平（píng）。

車（chē）床中也（yě）集成有一（yī）個翻轉單（dān）元

在這樣的背景下，根據 Mario Steigler 的說法，EMAG Scherer 已（yǐ）處於“電動汽車熱潮”中的競爭優勢地位。“我們的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（guò）程，其質量總是在早期設計方（fāng）案階段就已（yǐ）確（què）定。在這一方麵，我們將對不同刀具應用、多功能機床設計、控製和連接（jiē）的所有知識都運（yùn）用到其中。同時，我們還向客戶透明地展示出現的所有問題，並在報（bào）價階段明確說明我們會如何（hé）解決這些問題。我們最關注的（de）始終隻有一個目標：按照客戶要求的節拍時間和質量生產出最佳的（de）部件。這當然也適用於每一個電動機部件。”

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