重型加工火车车轮的极佳解决方案

  【编者按】仅凭一台机床就可以自动、灵活地加工火车车轮吗?许多用户给出的答案是否定的。他们认为,在加工火车车轮时,需要使用多台机床、借助多级相互关联的生产工艺来完成,而且需要对工件进行反复装夹。这也就意味着每加工一批新工件,就需要进行大量的重新装夹工作。


  现在,可以在单台机床上对火车车轮进行完整加工的多功能加工中心面世了。埃马克集团的VLC 1200,显著加快了重型加工的流程,工件质量明显提高,整个生产工艺也更加灵活。

  “重型加工”,涵盖一系列操作,如车削钻削、高效铣削等,但基本条件都一样:工件通常为大型或重型工件,高金属切削率要求机床具备卓越的性能。加工工艺需要从大的方向考虑,而非注重零散的细节。火车车轮的加工同样需要遵守这些严苛的条件。

  目前,许多制造商仍在使用复杂的、互相关联的多级生产工艺,然而,该工艺具有很大的劣势。首先,机器启动成本大,由于所加工的工件尺寸不同,每次更换加工工件就需要重新启动所有整个加工链条上的机器。

  “另外,关联加工耗时太长。但对于仅用单台机床就能加工完毕的工艺,由于无需任何输送,加工速度明显变快,”埃马克应用工程业务部经理Markus Woitsch补充说。

  保证工艺准确无误至关重要

  埃马克在火车车轮的重型加工上主要实现了两大工艺效果:机床利用主轴进行装载,在一台机床上集车削、钻削、铣削等多项操作,只需启动一次或最多两次。为此,VLC 1200特别配备了车刀感应器、铣削主轴和换刀装置。

  “由于工件只需装夹两次,既可保证尺寸的精确性,又可保持一流的表面光洁度。因为车轮毛坯件的价格非常昂贵,所以这一正确的工艺对火车车轮的重型加工尤其重要”。Markus Woitsch解释说。同时,车床内加装质量控制系统,测量探头对工件及工序进行实时检测——精确度高达2微米,从而大大消除了加工工艺的误差。

  在应用中,埃马克VLC 1200型机床的立式结构为其成功增加了多少因素?“它极其重要,”Markus Woitsch肯定地说:“工件主轴垂直悬挂在工件上方,这样落屑就可以直接落入排屑输送机中,从而从机床中输出,进而防止工件与热的落屑接触而升温,并可避免工作主轴受到污染。”尤其是人工劳动力少高度自动化的重型加工工艺,该设计的优点愈发明显。

  世界上最大的上料车床

  上述原理究竟在性能上多大的进步?——事实上,VLC 1200可谓目前世界上最大的上料机床,可提供火车车轮的完整加工服务,其主轴头可以抓起2公吨的重量(包括卡盘)。工作主轴X轴及Z轴的进料速率快,最大转矩可达11,000N*m,极大地缩短了处理时间。

  “这款机器是集强劲的动力、自动化上料及一次启动多重工艺的智能组合,与以前采用的工艺相比,单批工件的处理时间缩短了35%。”Markus Woitsch解释说。

  VLC系列机床的决定性因素是其模块化设计,目前100多台机床已采用了这种设计。每台机器按照用户特定的加工要求进行设计,可以实现多样组合:一个或两个刀塔、磨削及硬加工工艺一体化,或者,通过不同型号的机床实现不同的功能。(


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