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電動汽車飛速發展：埃馬克研發出轉子軸生產線
發布時間：2021-11-17
德勤 (Deloitte) 公司的一項最新研究調查結果表明，從 2032 年起，在乘用車市場中，將首次出現替代動力汽車的新增銷售量超過純內燃機汽車的情況。不難想象，這樣一種發展趨勢對于汽車行業會有什么樣的影響：內燃機組件的增值份額持續下降，而“電動”驅動組件的份額卻急劇上升，其中就包括多種旋轉對稱的部件，機械制造專業公司埃馬克目前正在研發的就是專為這類部件量身定制的生產解決方案。最近，埃馬克為一個供應商集團研發出一套全自動、高效的完整解決方案，專用于轉子軸制造以及用于轉子鐵芯疊片的高精度外徑車削。利用這套靈活的系統，客戶可以實現多種加工組合?？蛻舴截撠熑藢τ谶@套系統所能達到的部件品質和可重復性非常滿意。
不斷增長的電動機產量需求向生產規劃者提出重大挑戰：在許多應用領域內，他們必須建立起新的整體化解決方案，從而更快、更高效地生產電動機驅動軸等部件。去年年底，埃馬克向一家專門生產電動汽車零部件的德國供應商提供了一套全新的解決方案。這個令人印象深刻的最新案例，為我們展示了這類解決方案的具體內容。雙方如何達成合作？“這名客戶當時正在尋找一種智能自動化解決方案和物聯網集成的高度靈活的系統，以實現與轉子軸相關的各種加工組合。在這類問題方面，這名客戶在過去多年中一直非常信賴埃馬克的技術，因為我們不僅能提供出自一手的解決方案，而且從整個埃馬克集團范圍來看，我們掌握了幾乎所有加工技術”，埃馬克大客戶經理 Andreas Bucher 解釋說。
雙方的合作在很早期的階段就已經開始：客戶甚至提前與埃馬克討論工件的設計圖紙，以簡化后續的機械制造工作，并實現精益和可靠的生產工藝。整條生產線的研發工作在密切的交流與合作中順利完成。EMAG Systems 公司的 Michael Ihring 對此評價說：“在埃馬克，我們始終遵循‘面向客戶’的原則。一位經驗豐富的員工會與客戶討論整套生產解決方案的各種要求，其中甚至包括比如并非由埃馬克提供的機床（本案例中的OP 30）。換句話說，我們負責整套生產解決方案并定義其技術規格。這種方法的優勢非常明顯：各部門之間的溝通和確認工作量明顯減少、供貨時間縮短，同時也可以實現一套更加經濟和高效的整體解決方案。”
十二道工序便可達成目標
通過十二道主要工序以及其他不同的輔助工序完整加工轉子軸。各臺機床與工位的自動化和連接通過機械手、桁架機械手系統以及由埃馬克自行研發的 TrackMotion 系統實現。
最終，我們為客戶呈現出一套令人印象深刻的轉子軸加工系統——包括十二道主要工序以及其他不同的輔助工序。各臺機床與工位的自動化和連接通過機械手、桁架機械手系統以及由埃馬克自行研發的 TrackMotion 系統實現。整個工藝流程具體如下：
操作人員將毛坯件放到緩沖輸送帶上之后，在兩臺埃馬克 VTC 200 機床上開始粗車削——這是一種可縮短主加工時間 (OP 10/20) 的 4 軸式軸類件加工解決方案。接著執行吹掃和測量過程。測量設備向車床發送反饋，并由車床自動進行補償。
OP 10 / 20——在兩臺埃馬克 VTC 200 上進行粗車削——這是一種可縮短主加工時間的 4 軸式軸類件加工解決方案。
完成內齒磨削（OP 30，成型）之后，便會轉移到 EMAG eldec 的MIND L 1000 上執行 OP 40 工序：轉子軸的軸承座的感應加熱和淬火。
OP 40——在 EMAG eldec 的 MIND L 1000 上進行軸承座的感應加熱。
分別在兩臺埃馬克 VTC 200 CD（OP 50，內車）或兩臺埃馬克VTC 200（OP 60，鉆孔加工）機床上進行的后續工序也非常重要。這兩道工序在兩臺機床上同時進行，以提高產量。接著對轉子軸再次進行吹掃、測量，并在合格工件上執行 DMC 打標操作。
OP 50——在配備中心驅動的 VTC 200 上完成轉子軸的內車削。
工序 OP 70 包含兩個裝配過程，在此會通過熱套裝配一個套筒和一個蓋板。
最后的車削工序 (OP80) 在 VTC 200 機床上進行，此時可對轉子軸的軸環和軸座進行精加工。吹掃、測量和堆垛三道工序標志生產線的結束。
OP 60——在 VTC 200 上使用動力刀具完成精車削和鉆孔。
通過以下鏈接，可觀看整條生產線的視頻：轉子軸加工解決方案-科技高清完整正版視頻在線觀看-優酷 (youku.com)“我們的規劃得以證實，”Michael Ihring 總結說，“所有工藝都非常穩定，得到的部件品質因此也非常高。同時，客戶也能從靈活的生產單元解決方案獲益，這種解決方案可隨著產量要求的提高而隨時擴展。這種靈活性體現在包含工件輸送系統在內的每一個細節中。此外，各種不同的智能模塊的更換策略可確保只有極短的停機時間。”
OP 70——裝配套筒和蓋板。
無紋路切削保證完美的疊片組表面
埃馬克為這名客戶提供的“電動汽車整體項目”遠不止如此，因為機床制造商埃馬克還額外利用 VTC 200 機床設計出一種用于轉子鐵芯疊片高精度外徑車削的解決方案。這里使用所謂的無紋路切削工藝：刀具在工件上作滾軋運動，也就是說傾斜的 CBN 刀刃會在旋轉的工件上方運動。刀刃切入點持續不斷地移動。整個過程比傳統硬車削快五到六倍，比磨削快三倍。并且同時可以實現卓越的無紋路表面質量。換句話說：以前必須采用磨削加工的表面，未來可以使用無紋路切削技術完成。對于圍繞軸的疊片組來說，這正是最理想的解決方案。
OP 80——精車削轉子軸的軸環和軸座。
為不斷增長的電動汽車市場帶來優勢
“總的來說，無論是加工轉子軸還是疊片鐵芯的外徑車削，客戶都可以從具有高度穩定性和工藝可靠性、經過完美協調的整體系統中受益。這些都是我們希望在未來幾年內為不斷增長的電動汽車市場所帶來的巨大優勢。”Andreas Bucher 說，“電動機制造行業的需求明顯越來越大。同時，我們的技術已在此行業的多個應用領域內得到廣泛應用。”