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埃马克VLC 200 GT:用于加工先进变速器部件的复合工艺

电动汽车市场的增长势头早已不是秘密。咨询公司 Strategy Analytics一项最新研究预测电动汽车产量到 2025年将占到全球市场的 25 %。值得注意的是,该研究使用“电气化”作为一个涵盖所有电动汽车的总称,包括混合动力汽车、燃料电池汽车和纯电动汽车,而且市场高度多样化。据估计,50 %的生产将在中国进行,另外 50 %则由世界其他地区分摊。异质化市场意味着众多生产商、更多机型,以及诸多驱动概念同时并存。此外,目前汽车产量的四分之三仍为燃油汽车。这使得生产规划人员和汽车行业供应商陷入困境:如何应对产品多样性以及不断提升的产量?多年来,埃马克一直致力于为这些问题提供答案,并为主要用于动力总成应用的组件提供广泛的生产解决方案。

埃马克 VLC系列覆盖广泛的加工工艺技术:车削钻孔铣削、滚齿、磨削、硬加工和软加工——基本上包括了构建完整生产线所需的一切工艺。“凭借 VLC机床,我们能够组成生产变速器部件所需的完整工艺链,从毛坯件到成品部件。”埃马克机床有限公司产品与工艺技术团队主管 Dragan Ivanovic解说道,“客户将受益于我们机床的统一结构设计, 一致的传输高度,以及配备集成上下料输送系统,从而可大大简化各机床的联接。”上下料工件输送系统是埃马克机床成功的基石,它曾于将近 30年前在市场上掀起一场革命。 VLC系列的每款机床均配备有毛坯件和成品件工件存储器以及一根借助此工件存储器自动上下料的工作主轴。这可确保较短非生产时间和高生产效率。“当然,我们的 VLC 200 GT也同样具备这些性质,它是一款车磨复合机床,专为工艺链末端的硬加工而研发。” Ivanovic补充道。

传动齿轮的复合加工工艺

2016年推出的VLC 200 GT的首要研发焦点是传动齿轮加工。“由于产量大、质量要求高, VLC 200 GT是传动齿轮加工的理想选择。” Ivanovic先生解说道,“我们分析了加工过程,发现我们可以在一次装夹内实现完整的硬加工。”为此,埃马克采用的是车磨复合加工的工艺组合。先车削端面和内孔,传动齿轮上仅留有几微米的余量。这也使磨削过程明显缩短,用氧化铝或 CBN砂轮即可完成,从而可双管齐下地节约成本,即在降低刀具成本的同时,基于更快的节拍时间总体降低单件成本。同时,车磨复合加工也可提高加工质量:如果车削之后仅须磨削少量材料,则可以根据所需的最终质量更有针对性地设计砂轮规格——因此,VLC 200 GT可以稳定达到 Rz1.6的表面质量。

CVT无级变速器部件的生产解决方案

传动齿轮在 2025年后仍将是汽车制造行业中产量最大的零部件类型之一,但某些较早的变速器概念将随着动力总成电气化而经历一轮复兴。 Dragan Ivanovic解释道:“我们观察到 CVT无级变速器的趋势。这主要是由于该设计效率高,在不受牵引力干扰的情况下,传动可平稳调整,因而可最佳地利用供给能量,从而降低能耗。就混合动力车而言,这意味着能够以同等电量达到更长的续航里程,从而可实现在城市交通中的全天全电动行驶。”

无级变速器带来的是高舒适行驶性能,它依靠一套智能无齿轮构造原理。 驱动力不是通过齿轮,而是通过环绕两根带锥形盘轴转动的钢带或离合器盘片组传输。这些部件的质量非常重要。这就是为什么高精度硬加工通常是在不同的车床和磨床进行多阶段加工的原因。尤其在硬加工中,生产规划者不能接受任何加工缺陷,因为每件淬火硬化的毛坯都成本不菲。埃马克欣然接受了这项任务。

CVT无级变速器皮带轮生产解决方案

VLC 200 GT的加工区可根据应用灵活配置。可用选项包括内外圆磨主轴、一体式刀架或成熟的埃马克 12刀位刀塔。“这款机床的灵活性使我

们不仅能够加工变速齿轮,还能加工 CVT无级变速器皮带轮。” Ivanovic 先生继续说道。为此,除了刀塔之外,埃马克还为 VLC 200 GT配备了外圆磨主轴——同样结合了硬车削和磨削。“凭借这一工艺组合,我们得以对砂轮进行配置,用以加工 CVT无级变速器皮带轮表面。因为其他表面和钻孔都只需车削即可达到要求的质量。” Ivanovic先生说道。因为砂轮磨损减少、刀具成本和节拍时间缩减,,这意味着修整需求也就相应减少。当它需要修整时,VLC 200 GT还专门配备了一个具有金刚石涂层的修整主轴。“机床拥有独立旋转的修整系统和固体声传感系统等配备,因而可以充分利用 CBN技术的优势。” Ivanovic强调说。内置的测量头不仅可保证持续的工艺可靠性和高品质加工,而且可在装夹中过程结束后检测部件的直径和长 度,并在必要时修正。埃马克研发人员也非常重视操作舒适性和可达性:宽大的前门确保加工区方便可达,刀具和夹具得以快速方便地更换。

车磨中心 VLC 200 GT——简单且快捷可达

最佳操作舒适性和可达性:宽大的前门使操作人员能够简单快捷地触及刀具和夹具。

VLC 200 GT——可灵活配置

车磨中心 VLC 200 GT,可灵活配置:此图示配备有 12刀位刀塔、内外圆磨主轴

VLC 200 GT配备高性能外圆磨主轴

22 kW高性能工作主轴可实现高速硬车削操作,采用 VLC 200 GT进行变速器部件硬车削和磨削。

车磨中心 VLC 200 GT——集成测量头

内置的测量头可保证始终如一的高加工质量。

埃马克机床有限公司产品与工艺技术团队主管 Dragan Ivanovic

 

(埃马克)

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