DMG立式車床在航空航天行業(yè)的應(yīng)用
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德國(guó)提勒航空引擎公司進(jìn)進(jìn)這一行業(yè)固然僅有五年,現(xiàn)在卻已是世界上最成功的航空柴油引擎制造商,此外其在股票市場(chǎng)上獲得的認(rèn)購(gòu)量是發(fā)行量的五倍還多。其成功的途徑是,通過(guò)創(chuàng)造力與過(guò)程的一致性,從而對(duì)生產(chǎn)方式進(jìn)行有遠(yuǎn)見的發(fā)展以及務(wù)實(shí)的投資。該公司目前有200名員工,已從DMG團(tuán)體訂購(gòu)了21臺(tái)車床、銑床以及組合車銑床,這占到了該公司機(jī)床總量的90%。終極事實(shí)證實(shí),這是一個(gè)明智的選擇,例如,可以用兩臺(tái)連接的立式車床加工航空引擎汽缸。
一個(gè)中小型公司要進(jìn)行完整的加工,就需要車床、組合銑鉆床以及車銑加工中心。那么,從一個(gè)來(lái)源訂購(gòu)其所需要的所有機(jī)床會(huì)更加實(shí)際,由于這種集中式采購(gòu)在投資談判,以及可能更重要的未來(lái)服務(wù)分配中保證了有利的地位。
Carsten Rudolph先生是德國(guó)提勒航空引擎公司的技術(shù)試驗(yàn)負(fù)責(zé)人,他進(jìn)一步證實(shí)了這一點(diǎn)并提供了理由:“正是這個(gè)原因,使我們下定決心一開始就從DMG團(tuán)體采購(gòu)機(jī)床,我們都以為在總體上這是一個(gè)實(shí)際公道的決定,DMG團(tuán)體的廣泛計(jì)劃輕易地提供了一切。坦率的說(shuō),一個(gè)重要的原因就是你輕易地獲得了更多的重視。”
就在五年前,作為漢堡提勒母公司的子工廠,位于列支敦士登的德國(guó)提勒航空引擎公司創(chuàng)立,以便為薩克森的單引擎和多引擎螺旋推進(jìn)器飛機(jī)生產(chǎn)以上所有的創(chuàng)新柴油引擎。當(dāng)我們以為相比傳統(tǒng)的煤油驅(qū)動(dòng)引擎,飛行性能良好的柴油引擎削減了60%的直接燃料本錢時(shí),這是一個(gè)極少有的增長(zhǎng)市場(chǎng)。并且這一產(chǎn)品特色也很快給美國(guó)飛行員留下了深刻的印象:至2001年3月,提勒公司的TAE110——世界首個(gè)航空柴油引擎獲得了聯(lián)邦航空治理局的認(rèn)可,與此同時(shí)TAE的Centurion 1.7也已通過(guò)100多項(xiàng)飛行檢測(cè)(較強(qiáng)大的Centurion 4.0柴油引擎也獲得了認(rèn)證,而處于中間范圍的Centurion 3.0正面臨內(nèi)部核定)。
另一方面,盡管15年前位于漢堡的提勒公司是作為一家專為汽車運(yùn)動(dòng)提供專用零件的供給商而起家的,并且現(xiàn)在還是汽車產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)合作伙伴,但其經(jīng)營(yíng)活動(dòng)已延伸到了一個(gè)相當(dāng)大的范圍:德國(guó)提勒航空引擎公司的雄心是成為傳統(tǒng)上同盟航空產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)合作伙伴以及常規(guī)航空引擎制造商的零件供給商。
兩臺(tái)連接的CTV 250線性加工設(shè)備的使用為德國(guó)提勒航空引擎公司縮短了生產(chǎn)時(shí)間,進(jìn)步了刀具的使用壽命。
Rudolph先生作出了這樣的解釋:“對(duì)我們而言這并不矛盾,我們的柴油航空引擎構(gòu)成了一條生產(chǎn)線,老主顧的訂單則是另一條。即使現(xiàn)在我們的Centurion引擎占到超過(guò)80%的銷售額,我們還是系統(tǒng)合作伙伴以及零件供給商。”當(dāng)然,提勒航空引擎公司對(duì)生產(chǎn)方式的投資決定基于其自身需求,而不是明顯按照外界訂單。盡管初步?jīng)Q定支持DMG的機(jī)床,但投資還要接受廣泛的評(píng)估。
以兩臺(tái)連接的CTV 250線性立式車床的兩個(gè)加工單元為例。它不僅能快速直接地沿著X軸直線驅(qū)動(dòng),這是一個(gè)造成空刀時(shí)間的關(guān)鍵因素;而且至關(guān)重要的是其強(qiáng)度明顯高于均勻剛度,從而使切削時(shí)間延長(zhǎng)了30%。據(jù)Rudolph先生先容,在這兩臺(tái)CTV上他們可以加工由不易切削的高合金和高強(qiáng)度鎳鉻鋼鑄造的汽缸,未加工部件重10kg,完工汽缸僅重5kg,因而切除率非常高。
要求的精度同樣如此,如汽缸孔中心線與定心接頭的同心度不得超過(guò)1%。當(dāng)汽缸孔的加工誤差在最后珩磨前為50~70mm時(shí),其幾何精度在精車前必須至少達(dá)到5%。換言之,的確不能看輕對(duì)加工能力和幾何及位置精度的要求。因此,假如沒(méi)有綜合丈量切削,將一事無(wú)成。
此外,汽缸四周必須加工20個(gè)凹槽,每個(gè)深12.5mm,寬3mm,用于放置每個(gè)寬0.8mm的散熱片。另一個(gè)棘手的車削操縱是刨削接頭后的凹槽,對(duì)此還必須使用一種來(lái)自Seco特殊的刀具。Rudolp先生回憶并總結(jié)到:“更不要說(shuō)在堅(jiān)硬鑄造表面的初始切削,所以CTV必須滿足很多不同的標(biāo)準(zhǔn),但在這一方面我們也沒(méi)有什么可抱怨的。”
而且,Rudolph先生可以比較迄今為止在兩臺(tái)DMG通用車床上加工過(guò)的汽缸,先是一臺(tái)六角車床NEF,隨后是一臺(tái)CTX。即使我們忽略了不可避免的相關(guān)運(yùn)輸和等待時(shí)間,僅就車削操縱而言,兩臺(tái)設(shè)備都花了45min。而現(xiàn)在,兩臺(tái)連接的CTV每臺(tái)只需要20min。這毋庸質(zhì)疑對(duì)它們的性能進(jìn)行了有利證實(shí)。
但是即使所有的條件都得到了滿足,假如車床不能在二重系統(tǒng)環(huán)境下運(yùn)行,從而整個(gè)車削單元都將會(huì)處于停頓狀態(tài),那么還是不行的。Rudolph先生說(shuō):“我們還對(duì)兩臺(tái)CTV的技術(shù)可用性感到非常興奮,整個(gè)單元的技術(shù)可用性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了90%。”同時(shí)必須牢記的是,單元要經(jīng)受住一周五天,天天24h輪班的高負(fù)荷。你可能會(huì)假設(shè),第一和第二汽缸側(cè)面的加工時(shí)間為每次20min,加上對(duì)未完品、半成品以及成品的大型存儲(chǔ)能力,至少第三班運(yùn)行時(shí)應(yīng)當(dāng)無(wú)人在場(chǎng)。Rudolph先生說(shuō):“不幸的是,碎片題目使其變得不可能。盡管我們控制了大部分的運(yùn)行,但偶然還是會(huì)產(chǎn)生纏結(jié)的碎片,操縱職員必須將其除往,因而不答應(yīng)無(wú)人在場(chǎng)的操縱。”
現(xiàn)在,德國(guó)提勒航空引擎公司不僅從德國(guó)吉特邁公司訂購(gòu)作為一個(gè)單位連接在一起的兩臺(tái)CTV 250線性加工設(shè)備,還首次訂購(gòu)了全套技術(shù),即NC編程與刀具(順帶一提的是,兩套刀架完全是在箝位盤上第一臺(tái)設(shè)備中的刀具以外的)。Rudolph先生解釋并稱贊吉特邁公司的技術(shù)秘訣時(shí)說(shuō):“我們的飛行引擎汽缸同時(shí)還是官方認(rèn)可的部件,有規(guī)定的運(yùn)行時(shí)間和ISO639的CMK認(rèn)證。它一開始就能工作,到目前為止我們只需要完全同步變化所有五個(gè)汽缸變量的運(yùn)行時(shí)間,由于件數(shù)相對(duì)較少,可輕易按這些變量對(duì)同一未完品進(jìn)行車削。”在這個(gè)過(guò)程中,內(nèi)部直徑從127~134mm不等,各自的加工誤差也同樣如此。
盡管原則上也可用旋轉(zhuǎn)刀具進(jìn)行加工,但在兩臺(tái)CTV線性機(jī)床上只對(duì)汽缸進(jìn)行車削,只有一項(xiàng)操縱例外——綜合激光掃描儀讀取粘貼標(biāo)簽上的部件編號(hào),根據(jù)讀數(shù),銑刀將此編號(hào)刻到各個(gè)部件上。Rudolph先生對(duì)此贊不盡口:“其他供給商不能也不會(huì)提供這種機(jī)床,甚至是吉特邁公司也是在我們的二重單元上首次實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。”因此,這是支持該公司確信使用兩臺(tái)連接的CTV線性加工設(shè)備是其明智選擇的另一個(gè)理由。
(審核編輯: 智匯小新)
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