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大型齒輪箱的高效率(lǜ)加工
2013-3-14  來源(yuán):  作者(zhě):

      目前風電行業正在急速膨脹,因此弗蘭德(dé)鑄造有限公司及兩合公司(Flender Guss GmbH & Co. KG)所擁有的加工中(zhōng)心的加工能力已不能滿(mǎn)足市場對於大型齒輪箱箱體(tǐ)的需求。為此弗蘭德公司一次性從斯達拉格海科特(tè)有限公司(StarragHeckert GmbH)訂購了5台臥式(shì)加工中心:第1台自用,另外4台分別配給位於(yú)印(yìn)度和中國的(de)子公司各2台。自2006年10月份以來,一台全新(xīn)的斯達拉格海科特加工中(zhōng)心“Athletic HEC1600”被安裝在開(kāi)姆尼茨市市郊的弗(fú)蘭德鑄造有限公司(弗蘭德集團全(quán)資子公司)的18號車間內。這個車間裏主要加工大型齒輪箱箱體,這些齒(chǐ)輪箱(xiāng)被用於風力發電(diàn)機、機車、有軌電車以及高速列車上。


      風電行(háng)業在急速膨脹(zhàng),威(wēi)能(néng)極的需求也持續增長,原(yuán)有的加工(gōng)能力已不能滿足需(xū)求。此(cǐ)外,機床技術在過去的七年裏(lǐ)有了顯著的發展,雖(suī)然老設備的加工精度還能滿足要求,但其加工經濟性卻不(bú)能滿足當今的要求。

  
      在對設備供應商進行市場調查後,一家當地的供應商贏(yíng)得了訂單:同樣來自開姆尼茨市(shì)的斯達拉格(gé)海科特有限公司所生產的加工中心“Athletic HEC1600”從十家供應商中脫穎而出,取得了五台設備的訂單。其中第一台設備分配給了在開姆尼茨市市郊的弗(fú)蘭(lán)德鑄造(zào)公司,兩台設備分配給位於印度金奈(nài)市的威能極子公司,兩台設備(bèi)分配給在中(zhōng)國天(tiān)津(jīn)的弗(fú)蘭德傳動有限公司。Ullrich Steinbach先(xiān)生表示,起決定性的是加(jiā)工效率。他說:“所有(yǒu)供應商都能提供高質量的設備,但對我(wǒ)們來說(shuō)斯達拉格海科(kē)特(tè)的設備在加工時間和降低非生產時間方麵是最理(lǐ)想的。該設備的設(shè)計很好的符合了我們的期望,也適(shì)合我們的工件係(xì)列。”40m/min的高速進給以及最短的換(huàn)刀時間保證了加工複雜大型工件的經濟性。


      單是主軸帶一個直徑150mm鏜(táng)杆的(de)設計就保證了最大可能(néng)的穩定性。該數控可伸出(chū)的鏜杆還可以高效率的加工位於工件深處的盲孔(kǒng)。

 


圖(tú)1 雙托(tuō)盤結構設計使非(fēi)加工時間縮短

 


圖2 雙夾(jiá)具的設(shè)計實現(xiàn)了加工(gōng)在可維護的空間內完成(chéng)本(běn)

 


圖3 采用新型的加工中心使大(dà)型減(jiǎn)速機殼體的加工時間減半

 

      加工效(xiào)率是最高指(zhǐ)示在投(tóu)資的前期準備階段,位(wèi)於開姆尼茨市市郊的弗蘭德公(gōng)司就被定位為印(yìn)度(dù)威能極和中國弗蘭德傳動的(de)“工(gōng)藝先鋒”。弗蘭德公司表示:“我們在設備上進行了試切並對加工過程進行了優化(huà)。然後安排(pái)來自印度及中國的操(cāo)作人員和編程人員到我們這裏(lǐ)來(lái)接受相(xiàng)應的培訓。這批在德國接受(shòu)培訓的員工最後則參與印度和(hé)中國當地的設(shè)備驗收,並(bìng)將在德國優(yōu)化好的程序在當(dāng)地的設備上試切(qiē)。”經過近半年的運行和經驗積累,加工效率和產品質量完全滿足了Ullrich Steinbach先生的期望。Ullrich Steinbach先生表示(shì):“顯著改善的是加工(gōng)過程中的振(zhèn)動情況。以往在加工大型的複雜工件時,位於工(gōng)件深處的孔(kǒng)徑和較長的刀柄經(jīng)常是問題的症結所(suǒ)在。現(xiàn)在借助直徑150mm的堅固主軸及其立式止推軸(zhóu)承,我們(men)得到了非常好(hǎo)的加工效果。”與以往的加工相比,同樣的工件現在的加工時間隻需原來的一半。Ullrich Steinbach先生補充(chōng)說:“由於新設備的(de)設計非常堅固(gù),我們(men)工件的質(zhì)量也得到了非常大的提高。”

  
      現在該設備實行24h三班製生產,平均每月可加工(gōng)約30個齒輪箱箱體。由於工件有不同的形式(整體式或者分體式),其加工(gōng)時間也不一樣。雙托盤的(de)設(shè)計允(yǔn)許(xǔ)工件的裝(zhuāng)卸(xiè)與加工時間同步,實現了最短的非加工時間。通常情況下,工件的加工需要兩次裝卡。第一次裝卡(kǎ)是加工工件的(de)裝卡麵(miàn)。第二次裝卡則(zé)可將工件完全加工。HEC1600標配的是60或80個刀位的鏈(liàn)式刀庫。但是在弗蘭(lán)德的加工需要用到約150把刀具,所以弗蘭德選用了容量更大的塔式刀庫。另外刀具的裝卸(xiè)也允(yǔn)許與加工同步進行。


      當問(wèn)及Steinbach先生(shēng)對哪(nǎ)些方麵(miàn)存在不滿意(yì)時(shí),他毫無顧慮地(dì)回答:“沒有。我們所有特殊的意願也得到了滿足,而且結果和我們所期望的一樣。我們在準備階段(duàn)就明確了所有事情,包括加工區域的可站人區域等細節。”這(zhè)樣做的(de)原因是在加工這種大型且昂貴的工件的過程中需要(yào)經常使用高精密的測量儀器進行手工測量。雖然該(gāi)加工中心也(yě)配備了一個測量頭,但(dàn)它的精(jīng)度(dù)不能滿(mǎn)足需要。Steinbach先生補充說:“但這點不能(néng)歸咎於加工中心生產商,因為隻靠機床所使用的測量頭(tóu)是不能保證(zhèng)我們(men)產(chǎn)品的質(zhì)量的。”

 


圖4 重型工件:Flender Guss公司(sī)正在加工風能設備(bèi)減速箱的(de)殼體部件

 


圖5 印度(dù)Winergy Drive Systems工廠正在采用兩台StarragHeckert 1600P Athletic加工風能設備的減速機外殼和(hé)轉(zhuǎn)矩支架

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