EMAG 회전자 축 제조를 위한 생산 라인을 개발하다

06/28/2021 - Markus Isgro

전기 모터 회전자 축: EMAG의 제조 시스템

딜로이트(Deloitte)의 최신 연구에 따르면, 2032년부터는 승용차 시장에서 대체 구동 시스템이 순수한 내연기관보다 더 많이 허가를 받을 것으로 예상됩니다. 이러한 전개가 자동차 산업에서 어떤 의미를 가지는지 쉽게 상상할 수 있습니다. 즉 내연기관 구성품의 가치 창출 비율이 감소하는 반면 "전기" 구동 시스템 구성품의 비율이 그만큼 증가할 것입니다. 그 중에서도 현재 EMAG과 같은 전문 기계 제조사가 완벽한 솔루션을 개발하는 다수의 축대칭 부품이 증가할 것입니다. 현재 한 부품공급사 그룹을 위해 회전자 축의 제조 및 회전자 적층 코어의 고정밀 드레싱용의 효율적인 전자동 완전 솔루션이 탄생하였습니다. 이 유연한 시스템을 사용하여 고객은 극히 다양한 가공 공정을 해결할 수 있습니다. 회사의 책임자는 부품의 품질과 재현 가능성에 상당히 만족합니다.


전기 모터의 생산량이 증가함에 따라 생산 계획자는 어려운 도전에 직면합니다. 즉 이들은 많은 응용 분야에서 전기 모터의 구동 축과 같은 구성품을 보다 더 빠르고 효율적으로 가공하는 새로운 솔루션을 구축해야 합니다. 게다가 통합형 생산 시스템이어야 합니다. 이러한 솔루션이 어떠한 형태일 수 있는가는 E-모빌리티용 부품을 생산하는 독일의 부품공급업체의 새롭고 인상깊은 예에서 찾을 수 있습니다. 작년 말 EMAG은 이 회사에 새로운 솔루션을 공급하였습인니다. 협력 계기가 있었습니까? "당사의 상담자는 회전자 축과 다양한 가공 공정을 처리할 수 있는 스마트한 자동화 솔루션을 포함한 고도로 유연한 시스템을 찾고 있었습니다. 이러한 문제 제시에도 고객은 수년 전부터 EMAG을 신뢰하고 있습니다. EMAG 그룹은 턴키 방식의 원스톱 솔루션을 제공하고 거의 모든 가공 기술을 능숙하게 다루기 때문입니다."고 EMAG의 키 어카운트 매니저인 안드레아스 부허(Andreas Bucher) 씨는 설명합니다.

우리의 협력은 아주 초기 단계에서 시작되었습니다. 고객은 추후의 기계 제작이 용이하고, 되도록 간결하며 안전한 생산 공정이 이루어질 수 있도록 사전에 EMAG과 함께 부품의 설계 도면에서 문제점을 찾아 해결하였습니다. 생산 라인 전체의 개발은 EMAG Systems 사의 미하엘 이링(Michael Ihring) 씨가 

인정한 바와 같이 같이 의견을 긴밀하게 교환하며 이루어졌습니다. "EMAG에서는 항상 "단일 창구 지원"(One Face to the Customer)이라는 원칙이 적용됩니다". 노련한 상담자가 생산 솔루션 전체의 요구 사항에 대해 고객과 논의합니다. 이러한 논의 대상에는 EMAG이 생산하지 않는 기계도 포함됩니다. "EMAG은 완전한 제조 솔루션도 개발하며, 또한 솔루션의 사양을 규정합니다. 이에 대한 장점은 명확합니다. 상호 조정 단계가 현저히 적으므로 인도 시간이 단축되고 가성비가 높고 효율적인 완전한 솔루션이 구현됩니다."

목표까지 열두 단계의 작업

회전자 축과 관련된 인상적인 작업 진행이 이제 최종 결과에서 드러납니다. 어쨌든 열두 단계의 기본 작업과 다양한 보조 작업으로 진행됩니다. 개별 공작기계와 스테이션의 연결과 자동화는 로봇과 갠트리 시스템 및 EMAG의 자체 TrackMotion 시스템으로 진행됩니다. 개별 과정:

  • 운전자가 미가공 부품을 버퍼 컨베이어에 공급하면 EMAG의 VT 200 두 대에서 황삭이 시작됩니다. 가공 시간이 단축된(OP 10/20) 4축 샤프트 가공의 완벽한 솔루션입니다. 그다음 청소 및 측정 공정이 진행됩니다. 측정기는 선반에 피드백을 주고, 선반은 필요 시 자동으로 수정을 실행합니다.
  • 내접 기어 공정(OP 30 성형) 후, OP 40에 있는 회전자 축의 베어링 시트가 EMAG eldec 사의 MIND L 1000에서 유도 가열되고 경화됩니다.
  • EMAG의 VTC 200 MA(OP 50, 내경 선삭) 두 대 또는 VTC 200(OP 60, 보링 가공) 두 대에서 이루어지는 후속 공정도 흥미롭습니다. 생산량을 높이려면 이 두 공정을 두 대의 공작기계에서 동시에 진행할 수 있습니다. 그다음 회전자 축을 한 번 더 청소하고 측정하며, DMC로 합격 부품을 표시합니다.
  • OP 70에서는 슬리브와 커버를 조립하는 두 번의 조립 공정이 이루어집니다.
  • 마지막으로 진행되는 VTC 200을 사용한 선삭 가공(OP 80)으로 회전자 축의 결합과 안착이 완벽해집니다. 청소와 측정 및 저장이 생산 라인의 마지막 과정입니다.

"기획 단계에서 저희가 옳았다는 것이 증명되었다고 생각합니다."고 미하엘 이링(Michael Ihring) 씨가 요약하여 설명합니다. "이 공정은 상당히 안정적입니다. 예컨대 부품의 품질에서 이를 알 수 있습니다. 이와 동시에 고객은 생산량 증가가 필요할 때 언제든 확장할 수 있는 유연한 셀 솔루션이 주는 이점을 누리게 됩니다. 이러한 유연성은 자동화에 이르기까지 모든 세부 사항에서 잘 드러납니다. 또한 다양한 공구 교체 전략을 채용함에 따라 운전 정지 시간이 아주 단축됩니다."

스크롤 프리 선삭에 의해 완벽한 적층 코어 표면이 구현됩니다

이것으로 고객과 관련된 EMAG의 대형 "E-프로젝트 전체"에 대한 설명이 끝난 것은 아닙니다 이 기계 제조사는 VTC 200 공작기계를 사용하여 회전자 적층 코어의 정밀 드레싱을 위한 솔루션을 추가로 제작했기 때문입니다. 소위 말하는 스크롤 프리 선삭이 사용됩니다. 여기에서 공작물 위에서 공구의 롤 동작이 일어납니다. 비스듬하게 댄 CBN 절삭날이 회전하는 공작물 위에서 움직입니다. 이 절삭날의 개입 지점은 계속하여 이동합니다. 이 공정은 전체적으로 기존의 경질 선삭보다 약 다섯 배에서 여섯 배까지 빠르게, 그리고 연삭보다 최대 세 배까지 빠르게 진행됩니다. 그럼에도 불구하고 비틀림이 없는 탁월한 품질을 유지합니다. 다시 말해서 지금까지 연삭 가공을 해야 하는 표면을 향후에는 스크롤 프리 선삭으로 가공할 수 있습니다. 축을 둘러싸고 있는 적층 코어의 경우, 이 공정이 이상적인 솔루션입니다.

이러한공정을다음비디오에서있습니다. https://youtu.be/jLKLr6zY5pw 

성장하는 E-모빌리티 시장에서의 장점

"전체적으로 볼 때 고객은 회전자 축을 가공할 때와 적층 코어를 드레싱할 때 높은 안정성과 공정 안전성을 보여주는 완벽히 조정된 시스템이 주는 장점을 누리게 됩니다. 이것은 저희가 향후 몇 년 내에 성장하는 E-모빌리티 시장에서 보여주려고 하는 엄청난 장점입니다."고 안드레아스 부허 씨는 말합니다. "전기 모터 제조업체에서의 문의가 확실히 증가하고 있습니다. 이와 동시에 저희 기술도 이미 오늘날 이 부문의 상당히 많은 응용 분야에서 사용되고 있습니다." 

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Markus Isgro

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회전자 축: 중공 구조의 회전자 축을 위한 턴키 방식의 제조 솔루션

회전자 축: 중공 구조의 회전자 축을 위한 턴키 방식의 제조 솔루션

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