Process time and footprint halved

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加工时间和占地面积都减半

只需两次装夹即可完成行星齿轮架的加工

两台海科特五轴卧式加工中心与一组机械手单元连线后，可用于生产工艺密集型的行星齿轮架。其中，装夹时间显得不那么重要了，而自动化托盘系统、夹具和刀具交换以及各加工步骤的智能编排可以确保尽可能短的加工和生产时间。Voith 从这套集高精度、高效率和高工艺可靠性于一体的自动化生产线中获益良多，不仅大幅提高了自身的生产率，降低了单位成本、刀具成本和设备成本，并且还节省了生产空间。目前，市场上没有任何其他制造解决方案能够提供如此深层次的工艺整合。

Check out the benefits

How do you manufacture twelve different components of a planetary gear in two clamping positions each and simultaneously reduce machining time, production area and parts costs?
Starrag shows in this video the solution of that task.

Step 1 – Machining time @ 0:25
Step 2 – Tooling and fixture costs @ 1:14
Step 3 – Required production area @ 1:55

自动变速箱采用最先进的传动结构，它由大量力矩和扭矩驱动的内部传动组件组成。变速箱种类繁多，除了轻量化，汽车制造商还要求其性能和刚性最大化。最后，变速箱必须能运行平稳，摩擦损失极小。

齿轮制造商必须能够根据汽车公司的装配线按时提供不同数量、不同型号的齿轮。这对制造设备、工艺和物流有着很高的要求。2018 年，齿轮制造商 Voith 签署了一个建造专门用于行星齿轮架自动化生产设备的协议。该设备的配置要求十分严苛：零件年产量需达到数千件，并且多种不同型号的部件要求只通过两次装夹完成柔性生产。这对精度和工艺稳定性的要求自然也非常高。“起初，我们以为这对我们来说过于激进，而且单纯依靠标准技术和程序很难做到，”项目首席工程师 Matthias Gündel 回忆道。“但凭借我们在工程领域深厚的专业知识、开发思路以及与 Voith 的密切合作，我们最终拿下了这个极具挑战的项目。”

设备技术要求通常可以通过不同的方式实现——但并非所有解决方案最终都是高效的，甚至不能保证是有效的。这就要用到我们在工程领域的创新知识以及在技术和工艺方面数十年的经验。作为一家车铣钻高效卧式加工中心制造商，斯达拉格多年来一直享有良好的声誉。其位于凯姆尼茨的海科特机床为加工箱体类零件提供了领先的解决方案，尤其适用于交通运输、风能和精密机械制造领域的应用。

Friedrich Oberländer，Voith 公司生产技术总监

“高度集成的生产步骤和全自动传输是该设备所独有的特点。”

斯达拉格的工程师和设计师与位于米特韦达的自动化专家 SAV 联手开发出一套独特的生产设备。“我们很快确定，久经考验的海科特 T45 加工中心将能满足现有的车削、铣削和钻孔要求。其特殊挑战是要为辅助和装夹工作开发一套省时的自动化解决方案，并结合智能化的过程管理，”Gündel 说。

事实上，项目规划和实施阶段对于所有参与方来说都是一个相互学习的过程。“高度集成的生产步骤和全自动传输是该套设备所独有的特点。只有依靠相关各方在项目各个阶段的通力合作——从构思到生产设备的安装——才能最终得以实现，”位于海登海姆的 Voith 公司生产技术总监 Friedrich Oberländer 如是说。自动化的操作、物流和生产解决方案由两台紧凑型海科特 T45 五轴卧式加工中心和一个集成式机械手单元组成。其中，机械手作为主调度，用于高效协调整个自动化加工系统，检查工件进给，以及两台加工中心的上下料。可加工相同或不同型号的部件。加工和生产所需时间极短，这部分归功于机械手可以在加工期间自动安装所需的夹具和专用托盘。当操作员通过人机界面批准一个新的生产系列时，机械手可以在八秒内更换所有设备。所需的夹具和托盘已经预先装配好，可随时从机械手单元存储系统中调取。

“凭借这一创新的生产解决方案，我们能把先前的加工时间缩短一半。该设备可以在不到十分钟的时间内完成部件两面的加工，与此同时机械手利用这段时间来准备下一个工件，”应用工程师 Nico Lämmel 自豪地强调道，他负责主要零件的编程和设备的最终启动。

标准生产通常需要更换机床，以及重新装夹、安装夹具、刀具，有时甚至还要进行零件清洁。现在，这些都不需要了，总生产时间也大大缩短。所选生产解决方案提供了最佳的零件流，从而减少在制品（WIP）库存，也不再需要使用专用区域进行部件的中间过渡存储。“从以往的经验来看，根据过程物流和内部物流的组织，从部件生产到准备好装配可能需要很长时间。有了这台新设备后，这一过程明显加快了，”Nico Lämmel 说道。

要了解用户能获得多少额外优势，直接对比以前的工艺和来自斯达拉格的全新集成式生产工艺便能看出：“假设每年生产 5 万个零件，该设备不仅能把加工时间缩短一半，还能把单位面积生产率提高 2.5 倍，刀具成本降低四分之一左右，设备成本降低 50%（视具体应用而定），”市场经理 Christian Queens 说道。“从一个产品中获得如此多的优势真的非常难得！”

该生产解决方案之所以能够提供最高的精度和可靠性，从实际加工过程中可见一斑：部件装夹完毕后，随即开始执行粗加工、精加工、车削和钻孔等一系列最佳排布工序，启动和减速速度很快。刀库可容纳60 把刀具，用于不同加工任务，其中部分刀具的换刀时间短于一秒钟。还有带各种车削刀具的组合型刀具，减少换刀次数。“海科特 T45 能够以极高的精度执行所有加工任务。其核心元件是一个强劲的转台，最大转速达 900 rpm，可以取代标准工艺中使用的多功能车床。由于采用了 HSK T100 刀柄和五轴设计，斯达拉格是唯一一家能提供集液压夹紧装置与铣车功能为一体的卧式加工中心的公司，”Nico Lämmel 解释道。集成化的工序清楚地显示了斯达拉格如何将严苛的要求转化为创新的解决方案。

在初次演示运行中，该系统的效率、性能和速度就给 Voith 留下了深刻的印象。高度创新的生产解决方案证明了标准车削件并非只能使用车床制造。“该设备的独特之处在于，在主加工中心加工期间，可同时进行非生产性装夹操作，这大大缩短了生产时间。凭借这种优化灵活的设计，我们能够制造各种不同型号的部件，快速响应客户要求，”Friedrich Oberländer 总结道。这一智能解决方案必将引起汽车行业及其他行业的兴趣和关注。