EMO 2019 — Линейные решения с использованием станка VL 1 TWIN: значительное снижение издержек на единицу продукции при обработке сателлитов и кон

06.08.2019 - Markus Isgro

Токарный станок VL 1 TWIN — шпиндели Pick-up

Требования по сокращению издержек, высокие требования к качеству обработки и, не в последнюю очередь, огромные партии обрабатываемых деталей — со всеми этими проблемами сталкиваются производители коробок передач легковых автомобилей. При этом в ближайшие годы объемы производства, скорее всего, увеличатся. Так, по оценкам авторов текущей версии «Прогноза Shell в сфере производства легковых автомобилей», к 2050 году всемирный автопарк легковых автомобилей может удвоиться и достичь более 2,5 млрд единиц. При этом себестоимость выпуска продукции почти неизбежно является ключевой задачей для планировщиков производства. Так каким же образом можно максимально эффективно осуществлять серийное производство стандартных деталей коробок передач, таких как мателлиты или конические шестерни? Ответ на этот вопрос дает группа EMAG, представляя двухшпиндельный токарный Pick-up станок VL 1 TWIN. На этом станке в одной рабочей зоне одновременно обрабатывается две одинаковые детали. Данная технология открывает различные возможности, например: при помощи двух станков, объединенных в одну линию, сателлит можно обрабатывать с двух сторон с незначительным временем такта выпуска. Что же из себя представляет линейное решение для производства сателлитов или конических колес?


Часто на отдельных производственных площадках изготавливают до миллиона сателлитов в год. Если рассмотреть использование этих деталей в гидродинамической автоматической коробке передач, то становится понятно, что соответствующая планетарная передача в основном состоит из четырех наборов планетарных колес, каждый из которых включает по три сателлита и одно солнечное колесо. Таким образом, в общей сложности получается 16 зубчатых колес. Примечательно, что в настоящее время гидродинамическая автоматическая коробка передач приобретает новое значение. Во-первых, она по-прежнему считается удобным, компактным и надежным решением для передачи крутящего момента. Во-вторых, при проектировании современных гибридных приводов некоторые производители также отдают предпочтение этой технологии. «Именно поэтому мы разработали токарный станок VL 1 TWIN. Снижение издержек при обработке сателлитов и конических шестерен было одним из главных требований, стоявших на повестке дня», — объясняет Бьорн Сватек, директор по сбыту и маркетингу направления Modular Solutions группы EMAG. — На  данном двухшпиндельном станке осуществляется одновременная обработка двух одинаковых деталей в одной рабочей зоне. Это помогает обеспечить большие объемы выпуска деталей в кратчайшие сроки. С другой стороны, благодаря последовательному контролю издержек мы значительно снизили цену в пересчете на один шпиндель, что в конечном итоге позволило снизить себестоимость единицы продукции».

Обработка сателлитов: две готовые детали каждые 20 секунд

Как именно выглядит продуманное линейное решение VL-1 TWIN для мягкой обработки планетарных колес? Процесс осуществляется на двух станках, соединенных друг с другом посредством системы автоматизации TrackMotion. TransLift (транспортировочный модуль с электрическим грейферным захватом) одновременно захватывает две заготовки с подающей ленты и передает их на первый станок. Здесь они перехватываются двумя Pick-up шпинделями станка VL 1 TWIN и перемещаются в рабочую зону. После этого выполняется токарная обработка первой стороны, внутреннего и наружного диаметров (установ OP 10 — OP 10). Диаметр и длину (оси ЧПУ X/Z) каждой из двух деталей можно откорректировать отдельно, поскольку шпиндельные бабки могут работать автономно. Это особенно важно после смены инструмента, чтобы иметь возможность компенсировать отклонения (например, после смены поворотных режущих пластин). После выгрузки из зоны обработки станка модуль TransLift снова захватывает две наполовину обработанные заготовки, переворачивает их на 180 градусов и передает их на второй станок VL 1 TWIN. Здесь выполняется поперечная проточка второй стороны наружного диаметра (установ OP 20 — OP 20). Наконец, полностью обработанная деталь подается на транспортер-накопитель модулем TrackMotion. Емкость накопителя составляет до 400 обработанных деталей, устанавливаемых вертикальными пакетами на штыревые палеты. Длительностью цикла обработки составляет примерно 20 секунд для двух деталей. При этом среднее время «от стружки до стружки» составляет всего 5 секунд. Для поддержания такого колоссального темпа используется несколько технических решений: два Pick-up шпинделя с мощностью 9,9 кВт и крутящим моментом 136 Нм при продолжительности включения 40%. Кроме того, не подверженный износу линейный привод по оси X (вместе с системами непосредственного измерения перемещений) имеет высокое ускорение 8 м/с2 и высокую точность, сохраняемую на протяжении длительного времени. Таким образом, гарантируется надежная и стабильная обработка часто используемых допусков H6 главного отверстия.  

Коническая шестеня: сверление, черновая и чистовая обработка на одном станке 

Из-за растущих требований по сокращению издержек при изготовлении конических шестерен все процессы должны выполняться с высокой эффективностью — в данном аспекте производство методом ковки имеет следующие преимущества: современные конические шестерни зачастую покидают кузнечный цех с уже обработанными зубьями. В этом случае требуется только один процесс токарной обработки за один установ. Представляя токарный станок VL 1 TWIN, группа EMAG предлагает оптимальное решение для параллельной мягкой обработки двух заготовок конической шестерни (установ OP 10 – OP 10). На станке последовательно выполняется четыре этапа обработки, а время такта выпуска составляет всего 25 секунд: после подачи заготовок на обработку системой автоматизации TrackMotion или Pick-up шпинделем, в ходе сверления в сплошном металле выполняется центральное отверстие, после чего начинается черновая обработка полусферы. На третьем и четвертом этапах осуществляется чистовая обработка отверстия и сферической поверхности. Специальная конструкция зажимной оснастки представляет собой негативное отображение зубчатого венца детали, надежно удерживая ее при зажиме. Станина станка из материала Mineralit® играет особую роль в процессе сверления при серийном производстве, поскольку это синтетический гранит, который уменьшает колебания и обеспечивает повышение точности. Опциональная система измерения параметров детали, устанавливаемая между рабочей зоной и позицией загрузки / выгрузки, повышает надежность обработки. Можно также объединить два токарных станка VL 1 TWIN системой TrackMotion и выполнять аналогичный процесс на этих станках (OP 10 – OP 10, OP 10 – OP 10). В этом случае важно, чтобы захват TrackMotion двигался со скоростью до 150 м/мин, обеспечивая подвод и отвод деталей на параллельных станках TWIN. 

Идеальное решение для производства деталей коробок передач

В целом, концепция TWIN также позволяет повысить производительность обработки целого ряда других деталей: от кулачков и колец подшипников до фланцев. В зависимости от технологических требований, могут создаваться производственные линии с использованием нескольких технологий EMAG, включающие, например, фрезерные станки и станки для снятия заусенцев. «Мы убеждены, что токарный станок VL 1 TWIN — это идеальное решение для постоянно растущих объемов производства и высокой конкуренции в сфере производства деталей коробок передач», — говорит Бьорн Сватек. — Пользователи получают выгоду от снижения себестоимости единицу продукции, сокращения времени такта и повышения надежности производства. Мы хотим усилить эти преимущества нашего бренда».

Презентация станка VL 1 TWIN на EMO 2019

Посетите стенд C29 компании EMAG на выставке EMO 2019 в павильоне 17 и познакомьтесь «живьем» с высокой производительностью токарного станка VL 1 TWIN.

Контактное лицо

Markus Isgro

Press and Communication

Телефон:+49 7162 17-4658
Факс:+49 7162 17-4027
E-mail:communications@emag.com

Рисунки