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载重汽车变速箱或农用和建筑机械传动系中所需各种极大型复杂部件的加工为原始设备制造商和供应商带来了巨大挑战:一方面,这些组件需要经过多道生产工序——通常工件传送耗时、成本昂贵。另一方面,很多生产设备上,越来越多的工件种类需要加工。在更换批次时,由于数目众多,因此安装工作量巨大。关键问题是:是否能提高载重汽车行星齿轮架、离合器或制动组件等大型车辆部件生产的灵活性和效率?埃马克莱比锡机床有限公司的vmc 450 mt和vmc 600 mt对此给出了令人信服的答案。立式多功能车铣中心可确保前所未有的灵活性:可快速、连续对大型复杂盘类件进行车削、铣削、磨削和滚齿加工。只需要少数几次装夹,不仅能保证提高工件质量并缩短生产时间,而且换装时间也降至最低,从而极大的提升产能。

在卡车生产中,变速箱和驱动系统组件的传统工艺链对于许多生产规划人员来说都是个难题。究其原因,就在于生产情况的不断改变。在原始设备制造商和供应商的生产基地中,现在需要加工的工件类型越来越多。同时,发动机和变速箱的市场周期也相应缩短。这意味着,机床上不断需要加工新的工件类型。最重要的是,对于工件质量的要求也在日益提高:车削、钻孔或铣削都必须达到极高的精度。但是,需要进行多次装夹的复杂生产过程却阻碍了发展进程,因为每次工件重复装夹最终都会影响进程可靠性和加工质量。行星齿轮架是一个很好的说明示例:在传统工艺链中,工件需要经过六台不同的机床加工,在每台机床上只能完成一道工序——两次车削后需要进行滚齿和磨削,最后进行钻孔和动平衡。使用该系统加工一种工件时,操作人员不得不调整六台不同的机床。上述工艺链还有其他缺点:这些机床通常并未完全联接。因此,需要使用叉车在车间内来回运送工件。这会影响整个系统的效率,因为各台机床的节拍时间相互之间并不匹配——op 20所需的时间长于op 10。在这种情况下,第一台机床需要空转“等待”下一台机床。

仅使用两台机床代替六台机床

埃马克莱比锡机床有限公司的最新车铣中心vmc 450 mt和vmc 600 mt(数字代表可加工工件的最大直径,以mm为单位)可以有针对性地优化大型重型部件的此类生产工艺。“在研发这类生产进程时,我们完全倾注于多功能车铣中心,”埃马克“重型部件”技术销售经理georg händel对研发理念作出解释说,“车削是主要的加工工艺。同时,机床还配备一条功能齐全的刀具主轴,可装备用于钻孔和铣削工序的刀具以及用于车削工序的多用刀具。当然,我们也能够根据客户要求为机床装备b轴和y轴。这样便可以将磨削、滚齿或强力刮齿工艺也纳入到标准模块中。意味着这车铣中心集成了工件生产所需的所有工艺技术。”对于行星齿轮架来说,这意味着:仅需两台车铣中心便能完成主要加工。在op 10中会进行车削和滚齿。之后在op 20中会进行钻孔、铣削和磨削,最后只需要在一台单独的设备上进行动平衡。总的来说,工件只需要装夹三次,每次装夹中都会快速连续完成多个加工进程。“由于减少了装夹次数,工件质量和进程安全性当然也大大提高。另外,我们还使用多种测量系统,从而形成完整的质量管理体系。在质量检查时,我们会使用无线测量头检查工件,用激光测量电桥检查刀具,”händel解释说。不仅如此,用户还可以从相互完美匹配的机床节拍中获益。机床的停机时间缩至最短,总能耗明显更小,而且整台设备的效率也远远高于传统工艺链。换句话来说:行星齿轮架、离合器或制动组件等各类部件的生产成本大幅降低。

换装显著简化

另外,机床配备了可容纳80个刀位的刀库,这一点对于进程的经济性非常重要。由于机床刀位众多并且集成了刀具管理系统,客户可以在vmc mt上针对不同工件进行准备,并在刀库中放置姐妹刀。在所使用的刀具磨损时,便可以直接自动换刀。因此,操作人员实际需要执行的换装工作仅是更换卡盘。另外一项优势在于,机床侧面有一个大型的上下料门,机械手可通过此门自动完成工件上料。在执行保养作业时,操作人员并不需要进入侧面区域,所有作业都可以从机床正面完成。因此,无需停止任何机床或生产线便可以完成换装。

定制解决方案

埃马克可以根据切削任务,利用标准模块化系统精确地配置机床。因此,可以选用多种工艺技术模块。其中包括各种不同的刀架,还有2轴、3轴、4轴或5轴机床规格以及尾架或工件托架等专用附件。“量身定制”的产品可为用户带来诸多优点,例如部件更换快速、非生产时间短以及部件质量高。“另外,请不要忘记,我们的系统所需的占地面积比多台机床构成的工艺链要小得多。对于许多新建的生产基地来说,这正是一个决定性的成本因素,”händel总结说,“我们确信,这种灵活高效的工艺技术在重型切削应用领域中将得到越来越广泛的使用。”

vmc 450 mt:可快速、连续对大型复杂盘类件进行车削、铣削、磨削和滚齿加工。

机床的刀库可容纳80个刀位。客户可以在vmc mt上针对不同工件进行准备并放置姐妹刀

回转卡盘可以进一步提高机床的灵活性

同时,机床还配备一条功能齐全的刀具主轴,可装备用于钻孔和铣削工序的动力刀具

使用激光测量电桥检查刀具

(埃马克)

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