埃馬克使用整體生產(chǎn)系統(tǒng)制造輕量型轉(zhuǎn)子軸

■埃馬克供稿

大量研究預(yù)測電動(dòng)車市場將繼續(xù)迅猛增長，而當(dāng)前的銷售數(shù)據(jù)也證實(shí)了這一變化趨勢。根據(jù)汽車管理中心統(tǒng)計(jì)顯示，2019年中國和美國的電動(dòng)汽車銷量有大幅提升，德國低端市場份額也翻了一番。在這一發(fā)展過程中，機(jī)械制造將發(fā)揮核心作用，通過研發(fā)相應(yīng)生產(chǎn)技術(shù)，這些技術(shù)能夠可靠、精密地生產(chǎn)各種電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)核心組件，數(shù)量遠(yuǎn)大于以往的生產(chǎn)批量需求。以轉(zhuǎn)子軸為例，它必須精準(zhǔn)穩(wěn)定地傳遞電動(dòng)機(jī)的高扭矩。與此同時(shí)，轉(zhuǎn)子鐵芯疊片和轉(zhuǎn)子軸應(yīng)盡可能輕量化，以增加電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程。但是，如何才能高效生產(chǎn)構(gòu)造復(fù)雜的轉(zhuǎn)子軸呢？埃馬克的工程師一直在研發(fā)各種解決方案，以適應(yīng)于不同的部件幾何形狀和生產(chǎn)規(guī)劃——從全自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)到客戶定制的單臺(tái)機(jī)床。

數(shù)十年來，輕量化結(jié)構(gòu)一直是汽車制造行業(yè)的主要挑戰(zhàn)之一，從傳動(dòng)齒輪、驅(qū)動(dòng)軸到各種殼體的每個(gè)組件，都要做得更輕更小，以減小燃料消耗。有趣的是，該課題在電動(dòng)汽車領(lǐng)域變得更加重要，減輕質(zhì)量，電池單次充電可以續(xù)航更長距離。因此，在可預(yù)見的未來。“輕量化”課題仍將是電動(dòng)汽車領(lǐng)域的主要目標(biāo)之一。在這種情況下，裝有相對較大型轉(zhuǎn)子鐵芯疊片的重型電動(dòng)機(jī)軸已不合時(shí)宜。埃馬克當(dāng)前專注于如何大批量制造質(zhì)量優(yōu)化的轉(zhuǎn)子軸，從而優(yōu)化電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量。整體生產(chǎn)系統(tǒng)專家團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一條可直接依次連續(xù)進(jìn)行空心輕型軸軟加工、淬火和硬加工的生產(chǎn)線。“總體來看，生產(chǎn)此類部件在任何情況下都是埃馬克的理想任務(wù)選擇。”埃馬克技術(shù)應(yīng)用經(jīng)理Ulrich Heiermann解說道，“我們掌握著從車削、鉆孔和銑削到淬火以至磨削的各種必要的應(yīng)用知識(shí)技術(shù)。此外，我們數(shù)十年來一直在持續(xù)研發(fā)相關(guān)工件輸送系統(tǒng)，這意味著能夠一站式提供完整的生產(chǎn)線和工藝流程研發(fā)服務(wù)。我們還能夠針對核心子工序工藝（如車削和磨削），為客戶提供個(gè)性化定制解決方案，可手動(dòng)裝載。”

優(yōu)勢巨大的裝配式軸

“裝配式”轉(zhuǎn)子軸是這個(gè)靈活生產(chǎn)方法的一個(gè)突出例子。根據(jù)要求，埃馬克需要開發(fā)一套結(jié)合軟加工、激光焊接、淬火和硬加工的多級(jí)生產(chǎn)系統(tǒng)。此外，在此工藝中，軸由兩個(gè)不同的端件組裝而成，就像裝配式凸輪軸的基本原理一樣。整個(gè)流程可分解為多個(gè)較短并且可以同時(shí)進(jìn)行的子工序。另外，這種方法往往可為部件研發(fā)人員提供更大的自由空間，軸在完美的生產(chǎn)節(jié)拍中完成加工。

軸承座淬火在埃馬克eldec MIND 750感應(yīng)淬火機(jī)床上完成

軸與相應(yīng)疊片組通過熱套裝配組裝在一起。除了擁有各機(jī)床間的工件輸送系統(tǒng)技術(shù)外，埃馬克還可根據(jù)客戶需求進(jìn)行調(diào)整。例如，可以使用生產(chǎn)線桁架機(jī)械手、堆垛單元、工件傳送帶或埃馬克自己的TrackMotion系統(tǒng)。在任何情況下，系統(tǒng)都將受益于所用機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)配置及其優(yōu)化接口。客戶受益于整套系統(tǒng)和完整解決方案，在規(guī)劃、實(shí)施和保養(yǎng)服務(wù)過程中僅需聯(lián)系埃馬克即可解決所有問題。此外，埃馬克自主的上下料拾取技術(shù)更可為工藝流程提速：軸（或開始時(shí)的兩個(gè)單件）通過可移動(dòng)式工件主軸傳送進(jìn)出加工區(qū)，然后以極高的切削速度完成立式車削和銑削，并優(yōu)化工序中的切屑。

快速解決方案

該生產(chǎn)線大約每45s就可產(chǎn)出一件成品轉(zhuǎn)子軸，這樣便可以將機(jī)床停機(jī)的非生產(chǎn)時(shí)間降至最低。“此類生產(chǎn)工藝可達(dá)到的質(zhì)量在早期設(shè)計(jì)方案階段就已經(jīng)確定。埃馬克將其對不同刀具應(yīng)用、多功能機(jī)床設(shè)計(jì)、控制和連接的所有知識(shí)都運(yùn)用到生產(chǎn)線的配置中。而重點(diǎn)目標(biāo)始終在于按客戶要求的節(jié)拍時(shí)間和質(zhì)量生產(chǎn)出最佳的部件。無論是通過整體式生產(chǎn)線大批量生產(chǎn)，還是通過手動(dòng)上料式小批量生產(chǎn)，提高靈活性，一切都由客戶決定。”Ulrich Heiermann指出。

精加工由VTC系列的立式軸類磨床執(zhí)行