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国际金属加工网 2019年11月12日

埃马克是 Pankl 在“车削”应用领域的技术合作伙伴,新工厂内就有来自埃马克的 15 台车床和 1 台磨床。其中包括三套完整生产线,分别有三台VL 100 型机床用于齿轮软加工、两台相连的 VL 200 用于齿轮硬加工、两台 VTC 100-4 用于轴的软加工以及一条附加生产线用于轴的硬加工,包括VTC 100-4 车床和 HG 204 卧式磨床。


在所谓“绿地” ( 空地) 上建设新生产基地,对规划者来说一向是富有挑战性的——特别是在着眼于长远未来的情况下。例如,其生产件数应保持可扩展性,工艺过程则应长期满足现代工业生产要求。就此而言,Pankl 赛车系统公司“高性能驱动装置工厂”的建立是一个格外令人印象深刻的例子:短短两年内,奥地利的卡普芬贝格 (Kapfenberg) 基地就建起了一座囊括数字化及智能化变速器生产的超现代化工厂。同时集成有共 16 台埃马克机床,负责轴和传动齿轮的软硬加工。Pankl 选择埃马克作为核心机械制造合作伙伴的决策因素之一在于其在规划阶段提供的支持:反应快速、所有问题的对接联络中心和拥有全面的技术知识成为了埃马克决定性的加分点。Pankl 采用的各种装配线和独立系统解决方案在质量上有哪些突出之处?

在与 Pankl 的各位负责人谈起“高性能驱动装置工厂”时,“完整可追溯性”、“零缺陷策略”、“最高性能”和“数字化”都是经常提及的术语。这些大致勾勒出这项于 2016 年初提出的高难度任务。当时新工厂的详细规划刚刚开始,除了变速器制造外,还包括热处理系统、四条即装传动轴装配线和“增材制造”设备。其总体目标是开发一座高度先进的驱动系统生产基地,应对摩托车制造中愈加苛刻的技术挑战,因为新工厂将要为客户 KTM 生产成品摩托车变速器。这家欧洲领先的摩托车制造商一直非常重视部件质量和轻量化设计。此外,Pankl 还为 KTM 生产不少于十一种不同类型的变速器,这意味着驱动输入轴和输出轴以及惰轮和滑移齿轮的部件种类相对较多。“归根结底,所有生产链必须符合‘质量’、‘安全’和‘灵活’原则。”Pankl 厂长 Bernd Kögler 指出,“所以我们一方面使用高度先进、精度极高、连接智能自动上下料解决方案、并可灵活应用的机床,另一方面 保证 部件的所有质量数据 100 % 可追溯——从合金原始熔体到成品部件。因此,我们拥有很高的过程安全性。如果出现薄弱点,即可快速识别并消除。”

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专注于精度和工艺可靠性:Pankl 为 KTM 摩托车生产不少于十一种不同的变速器类型

具备全面车削技术知识的合作伙伴

埃马克是 Pankl 在“车削”应用领域的技术合作伙伴,新工厂内就有来自埃马克的 15 台车床和 1 台磨床。其中包括三套完整生产线,分别有三台VL 100 型机床用于齿轮软加工、两台相连的 VL 200 用于齿轮硬加工、两台 VTC 100-4 用于轴的软加工以及一条附加生产线用于轴的硬加工,包括VTC 100-4 车床和 HG 204 卧式磨床。最后还另有两台 VL 100 单机上下料车床用作原型生产中的独立解决方案。鉴于庞大的订单量,首要问题显而易见:为何决定选择埃马克作为核心合作伙伴呢?“首先必须解释一点:虽然我们多年来一直在为汽车航空航天等高科技行业开发和生产复杂的机械系统,但从未有过变速器的批量生产。”Pankl 变速箱生产技术主管 Stefan Zinner 说道,“因此,我们有意寻找一家能够从规划之初便伴随我们,向我们提供所需的车削工艺建议,并最终提供出完整解决方案的合作伙伴。从这个意义上讲,在车削领域享有盛名的埃马克自是机床供应商之首选。”

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Pankl 厂长 Bernd Kögler(左)和埃马克的 Stefan Wonnebauer 在一台埃马克机床的控制界面前。

22 种不同轴的软加工

在选择机械制造商时有哪些关键要求,从各十一种不同驱动输入轴和输出轴的软加工生产线解决方案就可看出:Pankl 在这里选择了一个既要求严格又完全同步的工艺,包括堆垛单元、两台埃马克机床、翻转机械手和桁架机械手。连杆段或锻造毛坯件通过桁架机械手输送到首个 VTC 100-4 的O 形料道上。此款立式车床可借助其两个工件机械手同时抓取一个部件并放置一个已完成的部件。这可缩短第一面车削过程中的非生产时间。此外,4 轴车削加工也可缩短主加工时间。此工序结束后,翻转机械手抓取部件并将其翻转,以便第二面在第二台 VTC 100-4 机床上接受同样快速的车削。然后,桁架机械手将部件输送至激光打标系统。由此添加的明码和数据矩阵二维码确保每个轴均可追溯。在后续生产流程中进行滚齿、表面淬火、修整和硬加工——最后又会用到埃马克技术。在此将会使用另一台VTC 100-4 进行凹槽和轴肩的硬车削,以及使用 HG 204 卧式磨床沿整个轴进行切入磨削。“我公司轴生产的批量大小在 800 至 5000 件之间大幅浮动。”Pankl 切削技术团队主管 Michael Mogg 就任务分配总结道,“因此,能够顺利而快速地执行所有工艺,包括换装,对我们而言相当重要。凭借这些灵活的生产系统,我们得以确保这一点。”

高可靠性

在用于各类摩托车变速器、总共 110 种不同惰轮和滑移齿轮的软加工的生产系统中实现了类似的完美解决方案。在三条各有三台埃马克 VL 100 型上下料机床的生产线上,可快速进行第一面(Op10)的粗加工、第二面(Op20)的粗加工和精加工以及第一面(Op30)的精加工。机床之间的连接由一台桁架机械手执行。有趣的是,此处还采用了一套图像处理系统,可在夹紧前保证部件的正确角向校准。所使用的工件架则是 Pankl 自主研发的产品。这些可保证快速灵活、部件范围广泛的机床上料——批量大小为800 至 2500 件不等,对传动齿轮生产起到重大作用。

Pankl 目前每年共生产 80000 台变速器——而且呈现迅速增长趋势:该公司的目标拟在 2020 年实现生产超过 100000 台变速器。在生产开始一年多之后,领导团队对我们的总体看法如何呢?厂长 Bernd Kögler 总结道:“我们的规划得以证实,如今针对诸多不同部件都有高效的工艺可用。我们正在达到计划的目标产量,同时都能始终保证要求的质量。我们的客户可以信赖这份供应可靠性——这也正是最重要的目标。为此,埃马克将一直担当我们在车削领域技术合作伙伴的角色。”


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