滾動軸承對于多種機械裝置和傳動齒輪箱不可或缺：環形結構有助于滾動并同時減少摩擦。但在制造滾動軸承時必須達到微米級的超高精度——這便是總部位于巴伐利亞州附近菲爾特的 Interprecise Donath GmbH 公司的生產任務。在過去 30 多年中，該公司致力于制造例如用于機械裝置和傳動齒輪箱的高精密滾動軸承。規劃、設計制造和生產全部都在公司“內部”完成。從 2017 年起便開始投入使用埃馬克的 VL 系列倒立式車床。該系列機床配備上下料工件輸送系統，可確保提高生產率，并同時保證在對軸承環等典型工件進行軟硬加工時可以達到所需的工件質量。這家滾動軸承專業公司在使用這種生產解決方案的過程中積累了哪些經驗?



      滾動軸承在哪里用不到呢?你可能會問這個問題，因為這種工件被應用在多種機械裝置、傳動齒輪箱以及車輛中。它們大多安裝在軸或車橋上，用于引導或傳輸載荷，它們也減少摩擦，因此可以降低驅動裝置的能耗。在此背景下，滾動軸承生產背后的挑戰即顯而易見：制造公差必須達到微米級范圍要求，而 Interprecise Donath GmbH 公司的滾動軸承專家們能夠保證這一點。這家位于巴伐利亞州的公司共有約 140 名員工，營業額近2,700 萬歐元，專門服務于一個特殊的“高品質細分市場”，正如總經理Christian Witte 所強調的那樣：“我們專注的是一個特殊的應用領域，這里的客戶只需要小批量產品，件數從 1 件到 2,000 件不等。可以說是這是一個不允許采用無人值守批量生產工藝的高精度市場領域。相反，我們在這里采用的是一對一操作方法：熟練的專業操作人員必須監控機床中的加工流程，并使用測量技術持續檢查各個工件的最終質量。對于我們來說，允許的誤差范圍是零。”


　高效完成不斷增長的訂單

另外，Interprecise 公司在市場中對自己的定位是極其快速和靈活的供應商。公司會快速、直接地回答對于滾動軸承的任何詢問。技術圖紙的設計實施也以最快的速度開始。“在這個異常苛刻的技術領域內，我們以極短的響應時間和即時提供的全方位客戶支持來贏得客戶。”Witte 強調說。而這正是最終幫助公司走上持續增長道路的關鍵所在：在過去的 13 年中，員工人數便增長了三倍。2007 年是公司歷史上極其重要的一年，這家專業公司首次推出自己的品牌“iDC”，從此為自家的滾動軸承質量成為一個響亮的名稱。但大約在三年前，良好、積極的發展勢頭給Interprecise 公司的規劃者們帶來一個核心的問題：如何才能以盡可能高的成本效益生產越來越多不斷變化的工件類型和系列產品，同時又不影響精密度和工藝可靠性?最后的答案正是埃馬克倒立式上下料機床，正如Witte 所說的那樣：“我最初在我們的一名客戶那里看到了這種解決方案。我發現，這款機床可以通過工作主軸自行上料，這種部分自動化運行的方式非常適合我們的任務。這套解決方案甚至能幫助我們在批量極小的情況下提高生產率，因為只需要一名操作人員就可以輕松管理多臺機床。這最終意味著：在員工數量不變的情況下，我們可以生產更多的產品。”因此，Interprecise 公司在 2017 年先投資購買兩臺 VL 4 倒立式上下料車床，一年后又投資購買另一臺 VL 4 機床以及一臺 VL 6 機床(可用于加工稍大型的工件)。例如，滾動軸承的內環和外環可在四臺埃馬克機床上完成軟硬加工。但在 VL 機床上，總共可以加工多達 50 種不同的工件。批次的件數在 50 到 500 件之間。因此，公司的專家們一周內大約需要將四臺立式上下料車床重新調整三次。


埃馬克解決方案可以降低單件成本

負責生產計劃和管控的 Daniel Braun 解釋說，Interprecise 對此解決方案非常滿意。“機床能在無人值守的情況下平穩運行，因此我們最終能夠將單件成本降低大約 15%。我們的整個生產過程都收益于機床設計。”整個過程非常簡單：操作人員將工件放在循環運行的輸送帶上的一個料盤，完成加工后再將從這里將工件取出。輸送帶同時也用作集成的工件存儲器，機床可以長時間無人值守地持續進行生產，此時機床加工區內會進行高效的加工過程：上下料主軸從 V 形架上抓取工件，并將它高速運送到集成有 12 刀位刀塔的加工區內進行加工。行程短也意味著換裝時間短。加工完第一面(并通過輸送帶將其送到加工區外)之后，操作人員只需要對機床進行少量調整。然后，他只需要簡單地將已翻轉的工件重新放回輸送帶上以加工第二面即可。在此過程中，位于加工區和上下料工位之間的集成測量工位起到一個非常重要的作用：在上下料之前會對工件進行測量。根據測量結果，機床會自行進行調整，以補償刀具磨損，保證了并軸承環高精度生產必不可少的高重復性。

　重點關注靈活性

VL 機床的整體設計對于確保精密性和經濟性同樣重要。機床床身采用聚合物混凝土 MINERALIT® 制成，可減少銑削過程中的振動，使刀具使用壽命更長、表面光潔度更高。此外，主軸通過一個十字滑臺固定在正面，因此可以在 X 軸和 Z 軸上動態移動。此外，加工區和刀塔易于接近，這也為操作人員帶來諸多益處。在此基礎上，可以在很短時間內為倒立式車床換裝。“這對我們來說是一個非常重要的因素，”Braun 說，“畢竟，我們憑借快速響應和交貨時間短而贏得市場，而這最終取決于與相關訂單的生產靈活性。因此，我們必須非常快速、簡單地完成機床的換裝。埃馬克解決方案絕對能夠實現這一點。”
　埃馬克機床是生產的重要基礎

最后的問題是，滾動軸承技術目前的發展趨勢如何，這又在多大程度上為生產解決方案帶來挑戰?在這一方面，Daniel Braun 提到普遍增長的質量要求——例如大量使用 Interprecise 滾動軸承的機械制造領域：“以‘印刷機’為例。很顯然，市場對于最終印刷質量的要求不斷提高，這在很大程度上取決于所使用機器的運動機構是否精密。而滾動軸承則會起到一個決定性的作用。它們必須被制造得精密并且高度耐磨損。這也正是我們憑借我們的研發和生產知識正在努力實現的。在許多其他應用領域內，我們也觀察到同樣的趨勢。因此，埃馬克機床會成為一個重要的生產基礎。我們處于非常有利的地位，我們有能力迎接這一挑戰。”