編寫：Helmut Damm
對于機床制造商來說，汽車行業(yè)是最具挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域。汽車工業(yè)在生產(chǎn)質(zhì)量、節(jié)拍時間、單件成本、年產(chǎn)量、程序及設(shè)備可用性等方面都提出了極高的要求。在遵守認證規(guī)定、企業(yè)標準以及供應(yīng)商章程的前提下，最大投資總額與售后服務(wù)也面臨著持續(xù)增加的挑戰(zhàn)和壓力。新車型日益縮短的市場投放周期對于機床產(chǎn)品的不斷精調(diào)起到直接影響，該影響體現(xiàn)在工藝設(shè)計和機床配置雙方面。倘若成功入市，國際聲譽和大量項目訂單便會接踵而來。而想要與汽車制造商做生意，必須做到的一點就是靈活，而且要非常靈活。
任意操作分支工序，生產(chǎn)多種類型傳動軸
盡管有如此繁多的框架條件，位于諾德拉赫的磨削設(shè)備制造商勇克集團卻成功地成為汽車制造商多年來的技術(shù)合作伙伴。潛在技術(shù)合作伙伴的生產(chǎn)要求包括，對兩種表面硬化鋼質(zhì)的傳動軸整體磨削(驅(qū)動軸和輸出軸)。磨削方式包括切入式磨削、端面磨削及所有外圓磨削。也就是說，對整個外形輪廓進行磨削。
當配合公差約為10ìm時，機器能力指數(shù)（cmk）應(yīng)在1.67至2.0之間。勇克機床擁有完整的一體化過程測量系統(tǒng)以及閉環(huán)控制回路，因此上述要求對于勇克來說并不成問題，因為這是勇克機床的標準。此外，機械制造商必須適應(yīng)委托商提供的配有單一工件托架和RFID 識別工件芯片的工件物流傳送帶，以保證在機床內(nèi)和工件托架之間的自動工件上下料。“HMI pro” 軟件由控制裝置制造商西門子設(shè)置，客戶也為生產(chǎn)人員建立了統(tǒng)一的操作界面。
機床使用商進行變速箱生產(chǎn)所追尋的目標是，基于中央傳送帶對每道分支工序(車削、銑、磨削等)以任意順序進行靈活操作，從而使小批量或者單件產(chǎn)品實現(xiàn)必要的磨削操作及磨削參數(shù)更改。理論上來說，最小批量值為1。
優(yōu)質(zhì)高效磨削：左圖是在EJ50 設(shè)備上使用電鍍砂輪組進行的直切入磨削，右圖是在EJ50 設(shè)備上使用陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪組進行的無痕成型磨削。
系列生產(chǎn)
勝過成套加工
勇克專家必須把進一步的基本條件計算在內(nèi)：根據(jù)原計劃年產(chǎn)量、實際應(yīng)用的生產(chǎn)班次以及機床可利用率統(tǒng)計，計算出包括上下料時間在內(nèi)的磨削工序的目標節(jié)拍時間。勇克集團汽車分部項目負責人在提到上次成功的方案時評價說：“憑借在CBN 磨削技術(shù)高效磨削領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗，勇克曾提出整體加工的解決方案。但是這套方案并不能幫助我們實現(xiàn)目標，因為隨之而來的是設(shè)備投資總額的大幅增加。相比較而言，將切入式磨削與端面磨削分開，而后再進行全部外形輪廓磨削會節(jié)省更多的費用。通過對驅(qū)動軸進行一系列測試，我們確定該方案可以保證產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)過程也相當穩(wěn)定。”
針對年產(chǎn)能為400 000根的傳動軸第一擴產(chǎn)階段，客戶采用了勇克兩條獨立生產(chǎn)線方案：一條生產(chǎn)兩種驅(qū)動軸的加工線(手動變速器和自動變速箱)由兩臺“Jumat5000/50s“ CBN 外圓磨床進行切入磨削，三臺“Quickpoint 3000/60“HSG 外圓磨床(參見圖三)進行外形輪廓磨削。另一條生產(chǎn)兩種輸出軸的加工線由三臺“EJ50“直切入外圓磨床構(gòu)成，其中一臺磨床進行切入加工，另外兩臺磨進行無痕外形輪廓磨削。
該項目證明，在現(xiàn)有合作伙伴關(guān)系和成本控制原則的框架內(nèi)，可以把原始設(shè)備供應(yīng)商(OEM)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)供應(yīng)商。勇克某項目負責人曾說：“為了使只有一個砂輪頭架的EJ50 磨床能夠加工兩種不同長度的輸出軸，勇克在進行產(chǎn)品設(shè)計時，已按照該項目的兩種主軸類型對切削方式進行了相應(yīng)的設(shè)計調(diào)整，這樣就可以用同一砂輪組進行加工，而借助集成的軸向定位裝置可以將該砂輪組調(diào)節(jié)至正確位置。Jumat 和Quickpoint 磨床因為擁有B 軸，則可以借助旋轉(zhuǎn)工件一周對兩組不同的砂輪進行方便快速的定位。”
借助芯片進行快速工件上下料和物流控制
為了實現(xiàn)較短的節(jié)拍時間，一方面必須借助高效磨削工藝得以實現(xiàn)。切削工藝由無須修整的電鍍砂輪進行，輪廓加工則借助在機床內(nèi)修整過后的陶瓷結(jié)合劑CBN 砂輪完成。另一方面，工件換裝時間必須包含在節(jié)拍時間之內(nèi)，勇克內(nèi)置上料機械手方案的優(yōu)勢在這里就彰顯出來了。當外置上料機械手必須等待磨削過程結(jié)束，直至上料窗可以打開時，內(nèi)置上下料機械手已經(jīng)使用W 型夾爪將下一個工件送至主軸附近。由于機床具有極高的剛性，上下料機械手并不會對磨削過程產(chǎn)生任何影響。而內(nèi)置在線測量可以保證產(chǎn)品質(zhì)量并提高工藝安全。
除了機床的使用率，機床換裝頻率和所需時間也是影響年產(chǎn)量的因素之一。在切入式磨削情況下，砂輪使用壽命接近于20000 根傳動軸，這樣的話一年只要更換兩至三次砂輪組，借助機床上的換裝輔助裝置可以使換裝所需時間縮減至30-60 分鐘。為了盡量排除對最大柔性生產(chǎn)理念<
