中國汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展洶涌澎湃，勢頭強勁。根據權威機構，全球四大會(huì )計師事務(wù)所之一的普華永道事務(wù)所 (PricewaterhouseCoopers) 估計，再過(guò)五年中國的汽車(chē)年產(chǎn)量將翻番，從現在的一千四百五十萬(wàn)輛提高到二千七百萬(wàn)輛。汽車(chē)工業(yè)的迅猛發(fā)展，給新建工廠(chǎng)的生產(chǎn)規劃人員提出了巨大挑戰。他們思考的首要問(wèn)題是，如何能在新的生產(chǎn)基地迅速建立起一套適應復雜零件生產(chǎn)的高效生產(chǎn)流程? 而擁有全面技術(shù)的機床制造商考慮的是，能為這些用戶(hù)提供哪些高效加工可能性?車(chē)磨技術(shù)專(zhuān)家——埃馬克和中國長(cháng)安公司的一個(gè)合作項目給這些問(wèn)題提供了最佳答案。這個(gè)合作項目要加工的核心零件是金屬加工業(yè)公認的難題——凸輪軸的加工。長(cháng)安公司將采用埃馬克生產(chǎn)線(xiàn)對發(fā)動(dòng)機的核心部件進(jìn)行車(chē)、銑、 鉆、磨的分級加工，而且加工設備全部采用立式機床。這在凸輪軸加工領(lǐng)域是史無(wú)前例的偉大創(chuàng )舉，長(cháng)安公司慧眼識英雄，及時(shí)洞察到了這個(gè)創(chuàng )新工藝的優(yōu)點(diǎn)。
“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的機床制造商在過(guò)去的幾十年中已設計制造了無(wú)數以立式加工為原理的機床。加工時(shí)，工件垂直夾緊，而刀具則布置在工件側面。 加工時(shí)，機床的這種結構為落屑提供了理想條件，從而為穩定可靠加工創(chuàng )造了最佳條件。數十年來(lái)，埃馬克憑借這一創(chuàng )新書(shū)寫(xiě)了一部部成功篇章。 由于全部采用立式機床組成的生產(chǎn)線(xiàn)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(cháng)安發(fā)動(dòng)機專(zhuān)家的選擇無(wú)疑是突破常規， 邁出了創(chuàng )新的一步。 “實(shí)際上這個(gè)生產(chǎn)方案也帶領(lǐng)我們進(jìn)入了一個(gè)全新世界”， 埃馬克薩拉赫機床有限公司總經(jīng)理 Guido Hegner 博士介紹說(shuō)， “誠然我們在立式車(chē)、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(shí)是難以想像的高難度加工， 因為鉆深孔時(shí)，鉆刀進(jìn)入到工件內部的深度高達 320 毫米。 然而設計之初我們就已立下目標，一定要充分利用立式加工的優(yōu)點(diǎn)， 讓立式加工的優(yōu)勢體現在生產(chǎn)線(xiàn)的每一臺機床上。“
埃馬克工藝在實(shí)踐中大顯身手
埃馬克為長(cháng)安汽車(chē)公司提供的凸輪軸全套加工的生產(chǎn)線(xiàn)。從軟加工到磨削全部采用 VTC 機床平臺
此生產(chǎn)線(xiàn)六月份在重慶長(cháng)安投產(chǎn)，到時(shí)有心人便不難看出，這確實(shí)是一個(gè)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、機型也類(lèi)似的生產(chǎn)線(xiàn)，分別用于進(jìn)氣和排氣凸輪軸的加工。軸類(lèi)件的加工始于埃馬克的兩臺 VTC 250 DUO 車(chē)削中心：一臺車(chē)削中心用于凸輪軸的端面加工并完成所有車(chē)削任務(wù); 第二臺車(chē)削中心除完成前面提到過(guò)的深鉆孔加工外，還完成鉆徑向油孔和銑打標面的加工。接下來(lái)凸輪軸通過(guò)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計亮點(diǎn)是采用兩個(gè)互相對置的砂輪對凸輪軸進(jìn)行同時(shí)磨削，加工時(shí)砂輪的運行方向剛好相反，這樣加工時(shí)產(chǎn)生的切削力被完全抵消。 這種設計的其他優(yōu)點(diǎn)也十分明顯：首先由于工件夾緊穩定，剛性好，所以磨削凸輪軸時(shí)可使用極高的進(jìn)給速度;另外兩個(gè)砂輪同時(shí)磨削，又進(jìn)一步縮短了加工時(shí)間。
智能化的自動(dòng)系統，高效的冷卻方案
埃馬克車(chē)磨生產(chǎn)線(xiàn)方案為配置高效智能的工件輸送系統提供了條件。集成在車(chē)削中心內的上下料刀塔負責在機床內自動(dòng)傳輸工件。磨削中心之間的工件輸送則通過(guò)一個(gè)機械手完成。“另外我們?yōu)檎�(xiàn)設計了一個(gè)高效冷卻系統”，Hegener 博士補充說(shuō)，“由于進(jìn)排氣生產(chǎn)線(xiàn)平行安裝，距離很近，而且兩條線(xiàn)的機床設計幾乎相同，所以可以很好地共用切削液設備，因此我們?yōu)閮蓷l生產(chǎn)線(xiàn)總共才配置了兩臺切削液凈化裝置。”兩條線(xiàn)的車(chē)削中心和磨削中心各共用一臺切削液凈化裝置。這個(gè)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，除了加工設備外，還需配置一系列的輔助設備，如探傷機、測量設備、清洗機和涂油機。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(mǎn)足裝機狀態(tài)。
最高的產(chǎn)能
兩臺車(chē)削中心、兩臺磨削設備、去毛刺拋光機、齒輪壓裝機各一臺，再加上前面提到過(guò)的輔助設備，一根凸輪軸完成所有工序只需 69 秒的節拍時(shí)間。 也許有人會(huì )問(wèn)，這么短的節拍又是如何實(shí)現的呢? ”當然要實(shí)現短的節拍，就需要多個(gè)因素的互相配合。我們采用兩個(gè)對置砂輪進(jìn)行同步磨削，已大大縮短了加工時(shí)間;四軸聯(lián)動(dòng)車(chē)削則是如虎添翼， 而工件上下料同時(shí)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(xiàn)的非機加工時(shí)間“，Hegener 博士解釋道。
出自一手的全套解決方案
總的來(lái)說(shuō)，六月份投產(chǎn)后，長(cháng)安公司將是這個(gè)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)。另外立式加工設備在加工可靠性方面也更勝一籌。“關(guān)于這個(gè)加工方案的優(yōu)勢肯定很多”，Hegener 博士接著(zhù)說(shuō)，“然而促使中國決策者投資這個(gè)解決方案的還是埃馬克公司在軸類(lèi)件加工領(lǐng)域的整體技術(shù)實(shí)力。我們?yōu)橛脩?hù)規劃并配置了整體生產(chǎn)線(xiàn)，包含聯(lián)機技術(shù)和必要的外圍設備。這個(gè)“出自一手的解決方案”無(wú)疑為新生產(chǎn)基地的生產(chǎn)規劃人員提供了巨大方便。” |
