世纪之星黄金武士ii
正文
字體:    

DMG  MORI成功案例–TOYOTA MOTORSPORT GMBH賽道奪魁

中國機械工業聯合會機經網  發布時間:2019-06-05 15:09:07  來源:DMG  MORI


由于碳纖維重量輕和強度高,是賽車開發中必須使用的材質。然而,其加工十分耗時,Toyota  Motorsport數控生產和編程負責人Marcel Voigt介紹說:“每一個碳纖維工件進入高壓釜前,都需要使用逐層鋪設碳纖維的模具。”無論是模具的生產還是其后的復雜碳纖維工件的加工都需要使用數控加工中心,模具材質可為特種塑料、鋁或碳纖維。“為避免碳纖維易于出現的毛邊現象,我們使用特殊磨削和特殊涂層的銑刀加工。我們也使用超聲加工技術進一步提升部件的質量。”

  豐田公司參與賽車運動已有1 0年的歷史,2015年繼續以TOYOTA GAZOO Racing之名續寫成功。輝煌業績:去年勒芒24小時耐力賽雙料冠軍、2014世界耐力錦標賽(WEC)總冠軍以及世界拉力錦標賽(WRC)總冠軍。位于科隆的Toyota Motorsport公司是豐田汽車集團內的重量級公司,300名員工開發和制造WEC的LMP1賽車和全新Yaris WRC賽車的發動機。在技術合作中,DMG MORI的共21臺創新的加工中心和車削中心承擔著高難的生產任務。最新購買的機床是配超聲加工主軸的DMU 200 Gantry加工中心,Toyota Motorsport用該機干式加工高質量的復合材料部件。

  由于碳纖維重量輕和強度高,是賽車開發中必須使用的材質。然而,其加工十分耗時,Toyota  Motorsport數控生產和編程負責人Marcel Voigt介紹說:“每一個碳纖維工件進入高壓釜前,都需要使用逐層鋪設碳纖維的模具。”無論是模具的生產還是其后的復雜碳纖維工件的加工都需要使用數控加工中心,模具材質可為特種塑料、鋁或碳纖維。“為避免碳纖維易于出現的毛邊現象,我們使用特殊磨削和特殊涂層的銑刀加工。我們也使用超聲加工技術進一步提升部件的質量。”

 

將DMU 200 Gantry安裝在地坑中,使敏感的碳纖維部件,可在地面上用叉車裝件和卸件。

未標題-3.jpg

DMU 200 Gantry自動可換的超聲加工主軸提高復合材質加工的工藝可靠性。

優化加工區設計的DMU 200 Gantry

2018年夏季,Toyota Motorsport安裝他們第一臺DMG MORI的DMU 200 Gantry,其配置正好滿足干式加工擴大復合材質部件能力的要求。由于該機的龍門結構高度較低,相對于2,250×2,000mm的巨大加工區(DMG MORI也提供X軸行程達4,000 mm 的選配),該機占地面積僅27 m²,結構相當緊湊。Marcel Voigt回顧該機的安裝時說:“該機使我們可以理想地將它安裝在工廠的指定位置處”。通過車間屋頂將整機吊入車間。“我們還將該機安裝在地坑中,以便用叉車將敏感的部件在地面上運到工作區中,避免使用吊車。”該機的易用性也是一大亮點:“隨時可從機床側面查看機床內的情況。”

 未標題-4.jpg

Marcel Voigt (右) Toyota Motorsport數控生產和編程負責人

DMU 200 Gantry配除塵系統和超聲加工技術,在復合材質加工中,我們能達到前所未有的加工效果。

加工復合材質的超聲加工技術

為加工復合材質,選擇為DMU 200 Gantry加工中心配超聲加工主軸,其特殊的超聲刀柄可以全自動地在刀庫中換刀。超聲復合加工技術將刀具的軸向振動與刀具的旋轉運動相互疊加。振幅達10µm和振動頻率為20−50kHz。超聲加工減小加工力達40%,根據工藝要求,超聲加工可提高進給速度、延長刀具壽命或提高表面質量。

加工纖維復合材質時,超聲加工技術的高切削速度使碳纖維被干凈地加工,滿足更高生產力和更高工件質量的要求。整齊的切削面表明纖維分叉極少,有效避免材料開裂。

未標題-5.jpg

碳纖維賽車部件:超聲加工提供高工藝可靠性和精度,無需修復加工。

干式加工復合材質時,還必須注意細小的粉塵,Marcel  Voigt繼續介紹說:“這是 DMU  200  Gantry加工中心配除塵和防爆系統的原因。此外,銑頭的A軸甚至帶除塵功能。”DMU 200 Gantry的干式加工取得積極成果后,DMG MORI于2018年11月底在Toyota  Motorsport舉辦以干式加工為主題的研討會,約有70家感興趣的機構到場參會。

未標題-6.jpg

5軸加工的加速度達0.5g, 有效提高表面質量達Ra<0.3µm

在賽車部件的傳統銑削加工方面,DMU 200  Gantry也滿足嚴格的生產要求。A軸擺動范圍為±120°,并配轉速達40,000rpm,適用于HSC加工的電主軸。熱對稱的龍門結構提供高剛性和高動態性能的5軸聯動加工能力,所有軸的加速度都達5 m/s²。刀具在Z軸方向上的懸長不變,因此在整個加工區中保持一致的銑削性能。充分的冷卻措施確保長期高精度。

未標題-7.jpg

5軸銑削加工和超聲加工集于一臺機床

Marcel Voigt稱贊說:“DMU 200 Gantry加工中心功能強大,當其它機床滿負荷時,我們也用該機加工鋁模具”。“由于進給軸的大加速度,加工的表面質量< 0.3 µm。我們還獲益于該機高達20t的工作臺承重。”

未標題-8.jpg

MG MORI gearSKIVING – 在DMU 60 eVo上

DMG MORI gearSKIVING –齒輪加工只需幾分鐘,而非幾小時

Toyota  Motorsport還為全新Yaris  WRC賽車加工齒輪。Marcel Voigt解釋說 :“ 我們希望自己掌握這項專業技術,而不需要向外部供應商訂購齒輪”。該公司用DMG MORI的gearSKIVING技術循環加工齒輪并滿足對高精度的要求:“該技術循環目前正在測試,未來還將應用于帶銑/車工作臺的DMU 60 eVo上和CTX beta 1250 TC上。”在幾何和表面質量方面,Toyota  Motorsport希望借助該技術穩定地達到磨削精度。“我們的生產批量很小,開發磨削的全新工藝缺乏價值,包括在機床和人員方面。”gearSKIVING技術循環的另一個優點是速度:“每個齒輪的總加工時間只有數分鐘,而磨削加工需要數小時。”

未標題-9.jpg

+ 外直齒和外斜齒或內直齒和花鍵

+ 在車/銑復合加工中心上加工人字齒*

+ 在TC復合車削中心上用第6虛擬軸* 進行數學變換加工冠齒輪齒

*配副主軸的CTX TC

攜手DMG MORI馳騁賽道

DMG MORI與Toyota Motorsport兩公司間保持著最高級別的技術合作,這也是賽車運動的要求。Marcel Voigt介紹說:“一方面, 我們必須最大限度地發揮部件性能,當然也必須確保更高安全性,因此對質量要求很高。另一方面,這是一個快速發展的行業,高效率十分關鍵。”這需要平等地合作。

多年來,DMG MORI為高科技行業設計開發開創性的生產解決方案,特別是賽車行業。Marcel Voigt看到一個巨大機會:“如果我們在合作中將雙方的特長結合在一起, 我們將在賽道上保持成功。”

做好產業規劃  推動產業升級
責任編輯:機經網編輯部 lixinhua
字體:    
   如果您還不是會員,歡迎注冊!評論不能多于500字。   已有1320條評論  點擊查看

用戶名: 密碼:

 匿名發表       

  留言須知

? 遵守《互聯網新聞信息管理制度》。

? 遵守中華人民共和國法律法規。

? 尊重網上道德,嚴禁發表侮辱、誹謗、淫穢內容。

? 承擔一切因您的行為而直接或間接引起的法律責任。

? 您的言論機經網有權在站內保留、轉載、引用或刪除。

? 參與本評論即表明您已經閱讀并遵守上述條款。

會員服務 會員服務
會員服務
會員服務涉及機械行業各種研究報告、數據庫查詢、產品市場調研等。幫助企業全面掌握第一手權威信息。
    企業自供信息
世纪之星黄金武士ii