模型生命周期的縮短、人們對產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高以及眾多科技創(chuàng)新項目的出現(xiàn)推動了高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,如汽車制造業(yè)、飛機制造業(yè),而且發(fā)展速度比以往更加迅猛。淬火工藝便是產(chǎn)業(yè)發(fā)展對產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境造成影響的最佳例證。其中,許多關(guān)鍵部件都要經(jīng)過這一工藝流程。淬火工藝不僅要求高精度,而且要求保證始終如一的優(yōu)質(zhì)品質(zhì)。為此,eldec公司的專家們?nèi)硇牡刂铝τ谘邪l(fā)以實現(xiàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的可重現(xiàn)性。他們研制的MIND模塊化淬火機床實現(xiàn)了高度的精確性及工藝流程的經(jīng)濟(jì)性。
在汽車制造業(yè)中,“可重現(xiàn)性”是一個不可分割的詞。畢竟,汽車產(chǎn)品是以傳動軸不變的零部件品質(zhì)為依托的。在該背景下,eldec研發(fā)的重點放在了不可或缺的淬火工藝上。我們都知道,在淬火過程中,工件的顯微組織會經(jīng)歷一次為提高其穩(wěn)定性的相當(dāng)大變化,這就是為什么這個關(guān)鍵的工藝過程必須要保證恒定的重現(xiàn)性的原因。
質(zhì)量優(yōu)劣的關(guān)鍵在于……
eldec公司的專家們深知淬火機床的關(guān)鍵組件(如感應(yīng)器、感應(yīng)電源及冷卻系統(tǒng))和其他系列組件(如回轉(zhuǎn)工作臺、傳動主軸及控制系統(tǒng))之間的關(guān)聯(lián)至關(guān)重要。在過去三十年里,eldec(總部位于德國弗羅伊登施塔特附近的多恩施泰滕)從未停止對淬火技術(shù)的研發(fā)。2013年2月,eldec公司被埃馬克集團(tuán)收購,成為集團(tuán)的一部分。生產(chǎn)工藝的精確性和集成性對eldec專家來說至關(guān)重要,應(yīng)用技術(shù)部主管Christian Krause明確表示:“許多希望獲得優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品質(zhì)量的制造公司都在聯(lián)絡(luò)我們,這就是因為我們的技術(shù)可以為客戶生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品提供保證。”eldec公司系統(tǒng)技術(shù)的核心是MIND系列(模塊化感應(yīng))淬火機床,分為MIND、MIND-M和MIND-S系列,且尺寸各異。一般來講,利用模塊化技術(shù)可以對淬火機床進(jìn)行配置,以滿足不同的工件尺寸、硬度形狀和生產(chǎn)要求。模塊化的系統(tǒng)是由那些成熟的組件構(gòu)成,這極大的增強了機器的穩(wěn)定性,確保該技術(shù)具備最優(yōu)質(zhì)的性價比。Krause先生解釋說:“當(dāng)然,機床的工程受淬火工件的影響也很大,具體需要跟要跟客戶討論決定。根據(jù)客戶要求,我們會選擇合適的部件——主機床、感應(yīng)電源、感應(yīng)器、冷卻系統(tǒng)及自動化部件進(jìn)行MIND系統(tǒng)的安裝。”
高效、精確配料
機床中的每一個組件,都融合了機床制造商的品質(zhì)細(xì)節(jié)和核心技術(shù),有效地降低經(jīng)濟(jì)成本。
• 主機床:底座由大量高精度焊接件構(gòu)成,包括Z軸主柱??拐鹦阅芸纱_保加工的精確度。根據(jù)使用的夾具系統(tǒng),eldec機床可加工直徑達(dá)1,200mm的工件。
• 感應(yīng)電源:微處理器控制的單頻或雙頻感應(yīng)電源的容量為5kW至3,000kW。這些感應(yīng)電源具有很高的效率,可極為準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)到所需要的能量值。感應(yīng)電源的性能可自動調(diào)節(jié),和所使用的感應(yīng)器的精確度相同。
• 感應(yīng)器/工具:這些設(shè)備是根據(jù)用戶需要,運用3D-CAD軟件設(shè)計。精度可達(dá)到微米級,由經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員采用目前最先進(jìn)的機械制造而成。
即使是eldec公司最簡單的MIND技術(shù)性能數(shù)據(jù)也一定會給人留下極為深刻的印象。例如,傳動齒輪加工的時間快至14s。該工件通過自動(如采用機器人)或手動方式放入到機床的分度工作臺中。根據(jù)工件的具體情況,淬火過程的持續(xù)時間從100毫秒到幾秒不等。噴淋后,淬硬的鋼材逐漸回火,在后繼冷卻工藝完畢后,即完成整個加工流程。Krause 先生解釋說:“對我們來說,起到關(guān)鍵性作用的不僅僅是該工藝的驚人速度,而且淬火工藝的精確度非常高。例如,在eldec機床的有效淬硬層深度波動不超過±0.1 毫米——這是一個極小的淬硬層深度數(shù)值。”
公司得益于行業(yè)的總體發(fā)展趨勢
在該背景下,eldec公司得益于汽車及航空工業(yè)的總體發(fā)展趨勢就不足為奇了。許多工件的幾何形狀變得越來越復(fù)雜,同時,工件的尺寸也變得越來越小。雖然客戶對基本條件的要求越來越苛刻,淬火工藝仍然需要與目前的發(fā)展保持同步,并保證達(dá)到客戶要求的質(zhì)量。專家們利用MIND系列機床,創(chuàng)造了輝煌的開端。eldec機床制造商甚至還通過使用適當(dāng)?shù)淖詣踊夹g(shù),實現(xiàn)了更靈活的工作流,所生產(chǎn)的機床也可由單機手動加載解決方案發(fā)展成完全集成的自動化生產(chǎn)線淬火機床,從而實現(xiàn)各個部件的軟加工及硬加工。
尤其是在亞洲的新興市場,這種高度靈活的機床受到的市場的廣泛好評。大型汽車制造商在建立新生產(chǎn)基地后,對eldec機床的品質(zhì)極為信賴。Krause先生總結(jié)道,“例如,在中國生產(chǎn)的部件在每個方面都要求與歐洲或者美國的質(zhì)量看齊,我們提供了他們所需要的淬火機床技術(shù),并用技術(shù)經(jīng)濟(jì)的工藝流程給人留下了很深的印象。”
支持MIND感應(yīng)淬火機床的三個論據(jù)
1.精確性:機器的所有部件及感應(yīng)器是專門定制的,以滿足需要淬火部件的要求。eldec的核心技術(shù)可保證工藝的精確性。
2. 耐用性:模塊化設(shè)計完全依賴經(jīng)過實踐檢驗的耐用部件——可實現(xiàn)良好的性價比。
3.高效性:機床和感應(yīng)電源性能以及可能安裝的自動化系統(tǒng)能夠保證處理過程迅速,零部件制造成本低。
圖2:加工區(qū)域配有分度工作臺、驅(qū)動主軸、尾座頂尖及其他很多部件,能夠很好地滿足工件(此處為傳動軸)生產(chǎn)要求。MIND系列機床適合直徑為250mm至1,500mm的工件。
圖3:在eldec公司,機床的外形使用3D CAD軟件設(shè)計,具有極高的準(zhǔn)確性。感應(yīng)器設(shè)計也是專家們的核心競爭優(yōu)勢。
圖4:傳動小齒輪的加工——從淬火到倒角——僅需14s時間。