中國汽車工業(yè)的發(fā)展洶涌澎湃，勢頭強勁。根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)，全球四大會計師事務(wù)所之一的普華永道事務(wù)所 (PricewaterhouseCoopers) 估計，再過五年中國的汽車年產(chǎn)量將翻番，從現(xiàn)在的一千四百五十萬輛提高到二千七百萬輛。汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，給新建工廠的生產(chǎn)規(guī)劃人員提出了巨大挑戰(zhàn)。他們思考的首要問題是，如何能在新的生產(chǎn)基地迅速建立起一套適應(yīng)復(fù)雜零件生產(chǎn)的高效生產(chǎn)流程? 而擁有全面技術(shù)的機(jī)床制造商考慮的是，能為這些用戶提供哪些高效加工可能性?車磨技術(shù)專家——埃馬克和中國長安公司的一個合作項目給這些問題提供了最佳答案。這個合作項目要加工的核心零件是金屬加工業(yè)公認(rèn)的難題——凸輪軸的加工。長安公司將采用埃馬克生產(chǎn)線對發(fā)動機(jī)的核心部件進(jìn)行車、銑、 鉆、磨的分級加工，而且加工設(shè)備全部采用立式機(jī)床。這在凸輪軸加工領(lǐng)域是史無前例的偉大創(chuàng)舉，長安公司慧眼識英雄，及時洞察到了這個創(chuàng)新工藝的優(yōu)點。
“立式加工”在埃馬克公司已有悠久歷史。這家座落在薩拉赫小鎮(zhèn)的機(jī)床制造商在過去的幾十年中已設(shè)計制造了無數(shù)以立式加工為原理的機(jī)床。加工時，工件垂直夾緊，而刀具則布置在工件側(cè)面。 加工時，機(jī)床的這種結(jié)構(gòu)為落屑提供了理想條件，從而為穩(wěn)定可靠加工創(chuàng)造了最佳條件。數(shù)十年來，埃馬克憑借這一創(chuàng)新書寫了一部部成功篇章。 由于全部采用立式機(jī)床組成的生產(chǎn)線對凸輪軸進(jìn)行軟硬加工是一種全新的生產(chǎn)方案和理念，所以長安發(fā)動機(jī)專家的選擇無疑是突破常規(guī)， 邁出了創(chuàng)新的一步。 “實際上這個生產(chǎn)方案也帶領(lǐng)我們進(jìn)入了一個全新世界”， 埃馬克薩拉赫機(jī)床有限公司總經(jīng)理 Guido Hegner 博士介紹說， “誠然我們在立式車、鉆、銑、磨領(lǐng)域具有豐富經(jīng)驗，然而對垂直夾緊的凸輪軸進(jìn)行深鉆孔，確實是難以想像的高難度加工， 因為鉆深孔時，鉆刀進(jìn)入到工件內(nèi)部的深度高達(dá) 320 毫米。 然而設(shè)計之初我們就已立下目標(biāo)，一定要充分利用立式加工的優(yōu)點， 讓立式加工的優(yōu)勢體現(xiàn)在生產(chǎn)線的每一臺機(jī)床上。“
埃馬克工藝在實踐中大顯身手
埃馬克為長安汽車公司提供的凸輪軸全套加工的生產(chǎn)線。從軟加工到磨削全部采用 VTC 機(jī)床平臺
此生產(chǎn)線六月份在重慶長安投產(chǎn)，到時有心人便不難看出，這確實是一個非同尋常的生產(chǎn)方案。此生產(chǎn)方案包含了兩條幾乎平行安裝的、機(jī)型也類似的生產(chǎn)線，分別用于進(jìn)氣和排氣凸輪軸的加工。軸類件的加工始于埃馬克的兩臺 VTC 250 DUO 車削中心：一臺車削中心用于凸輪軸的端面加工并完成所有車削任務(wù); 第二臺車削中心除完成前面提到過的深鉆孔加工外，還完成鉆徑向油孔和銑打標(biāo)面的加工。接下來凸輪軸通過兩臺 VTC 315 DS 磨削中心完成全部精加工：第一臺磨削主軸頸，第二臺磨削凸輪。這兩臺磨削中心的設(shè)計亮點是采用兩個互相對置的砂輪對凸輪軸進(jìn)行同時磨削，加工時砂輪的運行方向剛好相反，這樣加工時產(chǎn)生的切削力被完全抵消。 這種設(shè)計的其他優(yōu)點也十分明顯：首先由于工件夾緊穩(wěn)定，剛性好，所以磨削凸輪軸時可使用極高的進(jìn)給速度;另外兩個砂輪同時磨削，又進(jìn)一步縮短了加工時間。
智能化的自動系統(tǒng)，高效的冷卻方案
埃馬克車磨生產(chǎn)線方案為配置高效智能的工件輸送系統(tǒng)提供了條件。集成在車削中心內(nèi)的上下料刀塔負(fù)責(zé)在機(jī)床內(nèi)自動傳輸工件。磨削中心之間的工件輸送則通過一個機(jī)械手完成。“另外我們?yōu)檎�設(shè)計了一個高效冷卻系統(tǒng)”，Hegener 博士補充說，“由于進(jìn)排氣生產(chǎn)線平行安裝，距離很近，而且兩條線的機(jī)床設(shè)計幾乎相同，所以可以很好地共用切削液設(shè)備，因此我們?yōu)閮蓷l生產(chǎn)線總共才配置了兩臺切削液凈化裝置。”兩條線的車削中心和磨削中心各共用一臺切削液凈化裝置。這個高效解決方案，大大降低了投資成本。另外對凸輪軸進(jìn)行全套加工，除了加工設(shè)備外，還需配置一系列的輔助設(shè)備，如探傷機(jī)、測量設(shè)備、清洗機(jī)和涂油機(jī)。前兩者用于保證質(zhì)量，后兩者則用于處理凸輪軸，以讓它滿足裝機(jī)狀態(tài)。
最高的產(chǎn)能
兩臺車削中心、兩臺磨削設(shè)備、去毛刺拋光機(jī)、齒輪壓裝機(jī)各一臺，再加上前面提到過的輔助設(shè)備，一根凸輪軸完成所有工序只需 69 秒的節(jié)拍時間。 也許有人會問，這么短的節(jié)拍又是如何實現(xiàn)的呢? ”當(dāng)然要實現(xiàn)短的節(jié)拍，就需要多個因素的互相配合。我們采用兩個對置砂輪進(jìn)行同步磨削，已大大縮短了加工時間;四軸聯(lián)動車削則是如虎添翼， 而工件上下料同時進(jìn)行則是錦上添花。正是這些因素的互相交融，大幅度縮短了整線的非機(jī)加工時間“，Hegener 博士解釋道。
出自一手的全套解決方案
總的來說，六月份投產(chǎn)后，長安公司將是這個解決方案的最大受益人。它不僅能保證生產(chǎn)的高效，還能保證零件的最高品質(zhì)。另外立式加工設(shè)備在加工可靠性方面也更勝一籌。“關(guān)于這個加工方案的優(yōu)勢肯定很多”，Hegener 博士接著說，“然而促使中國決策者投資這個解決方案的還是埃馬克公司在軸類件加工領(lǐng)域的整體技術(shù)實力。我們?yōu)橛脩粢?guī)劃并配置了整體生產(chǎn)線，包含聯(lián)機(jī)技術(shù)和必要的外圍設(shè)備。這個“出自一手的解決方案”無疑為新生產(chǎn)基地的生產(chǎn)規(guī)劃人員提供了巨大方便。” |
