渦輪增壓器生產(chǎn)屬于汽車制造中最具有挑戰(zhàn)性的任務之一：高硬度材料、精確的幾何尺寸要求、巨大的生產(chǎn)批量以及價格壓力等，為設備制造商和供應商帶來了艱巨的挑戰(zhàn)。汽車行業(yè)持續(xù)不斷的輕量化，以及對排量較小的高性能零件的需求增加，使得渦輪增壓器和軸類件逐漸成為了生產(chǎn)規(guī)劃者關注的焦點。在此前提下，所需的自動化生產(chǎn)解決方案不僅要能提高工件加工數(shù)量并降低“單件成本”，同時還要確保高精度的生產(chǎn)過程。針對上述挑戰(zhàn)，埃馬克最新研發(fā)出一套整體化解決方案：在“出自一手”的整體連接式生產(chǎn)系統(tǒng)中，可以完成渦輪軸的加工，其中包括預車、淬火和磨削，直到ECM 動平衡。在不到50 秒的時間內，工件便可以完成加工，質量也超出預期要求。
在汽車制造領域內，節(jié)能減排已成為發(fā)展的必然趨勢。例如，德國機械設備制造業(yè)聯(lián)合會 (VDMA) 在其研究報告《轉型中的驅動》 (Antrieb imWandel) 中預測，到2030 年，乘用車內的汽缸數(shù)量將由如今的平均4.3個下降到4 個。未來的發(fā)動機還會變得更小。同時，發(fā)動機的排量也會變小，但這可以通過提高渦輪增壓器增壓來進行補償：吸入的空氣將被進一步壓縮，并以最大壓力壓入燃燒室內。在實際情況下，由此便可達到極高的功率參數(shù)：在現(xiàn)代化的發(fā)動機中，壓縮機轉子最高轉速甚至可以達到每分鐘290,000 轉，并且部件也會產(chǎn)生極高的溫度。在此前提條件下，渦輪增壓器軸的生產(chǎn)便成為汽車制造行業(yè)中最具挑戰(zhàn)性的任務之一。這些采用比如Inconel 等高性能材料制成，可以承受高達1,000 攝氏度的溫度，但這類材料由于硬度極高而很難進行加工。盡管如此，渦輪增壓器仍然必須批量生產(chǎn)，具有高精度和工藝可靠性——埃馬克的標準要求，埃馬克的技術應用工程師Markus Neubauer 強調：“我們全面的專業(yè)知識使我們受益匪淺，畢竟這些涵蓋了從預加工到精加工(包括動平衡)的整個工藝鏈。因此，包括規(guī)劃、項目管理、實施和服務的整條生產(chǎn)線都完全出自一手。這一優(yōu)勢在建立新的渦輪增壓器生產(chǎn)設施中起著決定性要素。對于客戶而言，整個規(guī)劃和售后流程也大大簡化。”
在一條生產(chǎn)線中完成車削、淬火、磨削和動平衡
從預車和感應淬火、磨削直到電化學動平衡的高要求生產(chǎn)工藝，已充分展示出這種工藝方法的優(yōu)勢所在。生產(chǎn)線共分為五道主要工序：
· 在生產(chǎn)線起始處，堆垛機械手將毛坯件放置在立式車床VTC 100-4的輸送帶上，之后由機床的工件機械手將工件運送到加工區(qū)內。一次裝夾便可以完成渦輪軸的預車，通過四軸加工確保縮短主加工時間。機床為倒立式設計結構，從而使切屑能自然掉落，可避免切屑堆積。
· 另一個機械手從VTC 100-4 的輸送帶上抓取已預車完畢的工件，并將其送入EMAG eldec 的MIND-M 1000 機床中進行熱處理，工件會被很快加熱到一個精確的溫度。專家們稱這一步驟為“消除應力”：即有針對性地消除工件中存在的任何應力。如果需要對工件的軸承座進行淬火處理，也可以在這臺機床中進行。
· 在第三和第四道工序中，會進行多項不同的磨削加工：首先會在一臺埃馬克HG 204 機床中進行軸的臥式磨削加工。之后，會在立式磨床VLC 200 GT 中精加工渦輪葉輪的環(huán)形槽和葉輪外部輪廓。在VLC 200 GT 的加工區(qū)內，也可以使用一個選裝的電動刷對葉輪輪廓進行去毛刺處理。
· 工件在經(jīng)過清洗設備和測量系統(tǒng)之后，便來到最后一道工序：在EMAG ECM 的CS 機床中通過電解加工方式進行動平衡 處理。這一無切屑工藝只需要一個重復步驟便可完成。這種非接觸式的材料切削方式刀具磨損極小——與切削工藝相比，這是一項巨大的優(yōu)勢。
完美工藝確保最終質量
汽車渦輪增壓器軸(渦輪轉子)的整個加工過程在50 秒內即可完成。如果采用三班制運行，則每年的渦輪轉子生產(chǎn)量可達到420,000 至450,000個。通常完成最后的動平衡處理后，工件便可立即安裝。“在這類以及其他類似項目中，我們能夠始終確保提供量身定制的系統(tǒng)架構。出于這個原因，埃馬克將向客戶提供其所有的產(chǎn)品專業(yè)知識，其中包括各類不同的刀具應用、多功能車床的設計、整體控制系統(tǒng)和互聯(lián)以及與跨系統(tǒng)連接等。”Markus Neubauer 總結說，“這些出自一手的專業(yè)知識在生產(chǎn)高要求工件的過程中也是一項確保成功的要素，由此可以幫助我們在市場中站穩(wěn)腳跟。”
(圖下注釋：)
渦輪增壓器軸生產(chǎn)解決方案一覽：每50秒，便有一個工件達到“最終質量”并離開生產(chǎn)線。
從毛坯件到成品件只需5 道工序。
采用三班制運行時，生產(chǎn)線上每年的渦輪轉子生產(chǎn)量可達到420,000 至450,000 個。
一次裝夾，VTC 100-4的四軸加工方式可保證在預車渦輪軸時縮短主加工時間。
在 EMAG eldec 的MIND-L 1000 進行熱處理：工件會被很快加熱到一個精確的溫度。
在第三和第四道工序中，會進行多項不同的磨削加工：首先會在一臺埃馬克HG 204機床中進行軸的臥式磨削加工。
在立式磨床 VLC 200 GT 中會精加工渦輪葉輪的環(huán)形槽和葉輪外部輪廓。
在汽車制造領域內，節(jié)能減排已成為發(fā)展的必然趨勢。例如，德國機械設備制造業(yè)聯(lián)合會 (VDMA) 在其研究報告《轉型中的驅動》 (Antrieb imWandel) 中預測，到2030 年，乘用車內的汽缸數(shù)量將由如今的平均4.3個下降到4 個。未來的發(fā)動機還會變得更小。同時，發(fā)動機的排量也會變小，但這可以通過提高渦輪增壓器增壓來進行補償：吸入的空氣將被進一步壓縮，并以最大壓力壓入燃燒室內。在實際情況下，由此便可達到極高的功率參數(shù)：在現(xiàn)代化的發(fā)動機中，壓縮機轉子最高轉速甚至可以達到每分鐘290,000 轉，并且部件也會產(chǎn)生極高的溫度。在此前提條件下，渦輪增壓器軸的生產(chǎn)便成為汽車制造行業(yè)中最具挑戰(zhàn)性的任務之一。這些采用比如Inconel 等高性能材料制成，可以承受高達1,000 攝氏度的溫度，但這類材料由于硬度極高而很難進行加工。盡管如此，渦輪增壓器仍然必須批量生產(chǎn)，具有高精度和工藝可靠性——埃馬克的標準要求，埃馬克的技術應用工程師Markus Neubauer 強調：“我們全面的專業(yè)知識使我們受益匪淺，畢竟這些涵蓋了從預加工到精加工(包括動平衡)的整個工藝鏈。因此，包括規(guī)劃、項目管理、實施和服務的整條生產(chǎn)線都完全出自一手。這一優(yōu)勢在建立新的渦輪增壓器生產(chǎn)設施中起著決定性要素。對于客戶而言，整個規(guī)劃和售后流程也大大簡化。”
在一條生產(chǎn)線中完成車削、淬火、磨削和動平衡
從預車和感應淬火、磨削直到電化學動平衡的高要求生產(chǎn)工藝，已充分展示出這種工藝方法的優(yōu)勢所在。生產(chǎn)線共分為五道主要工序：
· 在生產(chǎn)線起始處，堆垛機械手將毛坯件放置在立式車床VTC 100-4的輸送帶上，之后由機床的工件機械手將工件運送到加工區(qū)內。一次裝夾便可以完成渦輪軸的預車，通過四軸加工確保縮短主加工時間。機床為倒立式設計結構，從而使切屑能自然掉落，可避免切屑堆積。
· 另一個機械手從VTC 100-4 的輸送帶上抓取已預車完畢的工件，并將其送入EMAG eldec 的MIND-M 1000 機床中進行熱處理，工件會被很快加熱到一個精確的溫度。專家們稱這一步驟為“消除應力”：即有針對性地消除工件中存在的任何應力。如果需要對工件的軸承座進行淬火處理，也可以在這臺機床中進行。
· 在第三和第四道工序中，會進行多項不同的磨削加工：首先會在一臺埃馬克HG 204 機床中進行軸的臥式磨削加工。之后，會在立式磨床VLC 200 GT 中精加工渦輪葉輪的環(huán)形槽和葉輪外部輪廓。在VLC 200 GT 的加工區(qū)內，也可以使用一個選裝的電動刷對葉輪輪廓進行去毛刺處理。
· 工件在經(jīng)過清洗設備和測量系統(tǒng)之后，便來到最后一道工序：在EMAG ECM 的CS 機床中通過電解加工方式進行動平衡 處理。這一無切屑工藝只需要一個重復步驟便可完成。這種非接觸式的材料切削方式刀具磨損極小——與切削工藝相比，這是一項巨大的優(yōu)勢。
完美工藝確保最終質量
汽車渦輪增壓器軸(渦輪轉子)的整個加工過程在50 秒內即可完成。如果采用三班制運行，則每年的渦輪轉子生產(chǎn)量可達到420,000 至450,000個。通常完成最后的動平衡處理后，工件便可立即安裝。“在這類以及其他類似項目中，我們能夠始終確保提供量身定制的系統(tǒng)架構。出于這個原因，埃馬克將向客戶提供其所有的產(chǎn)品專業(yè)知識，其中包括各類不同的刀具應用、多功能車床的設計、整體控制系統(tǒng)和互聯(lián)以及與跨系統(tǒng)連接等。”Markus Neubauer 總結說，“這些出自一手的專業(yè)知識在生產(chǎn)高要求工件的過程中也是一項確保成功的要素，由此可以幫助我們在市場中站穩(wěn)腳跟。”
(圖下注釋：)
渦輪增壓器軸生產(chǎn)解決方案一覽：每50秒，便有一個工件達到“最終質量”并離開生產(chǎn)線。
從毛坯件到成品件只需5 道工序。
采用三班制運行時，生產(chǎn)線上每年的渦輪轉子生產(chǎn)量可達到420,000 至450,000 個。
一次裝夾，VTC 100-4的四軸加工方式可保證在預車渦輪軸時縮短主加工時間。
在 EMAG eldec 的MIND-L 1000 進行熱處理：工件會被很快加熱到一個精確的溫度。
在第三和第四道工序中，會進行多項不同的磨削加工：首先會在一臺埃馬克HG 204機床中進行軸的臥式磨削加工。
在立式磨床 VLC 200 GT 中會精加工渦輪葉輪的環(huán)形槽和葉輪外部輪廓。