目前國際汽車市場景象繁榮，增長勢頭猛勁。 根據美國市場研究機構 Polk 的數據表明，2011年轎車銷量相比2010年增長了百分之三。 許多汽車及供貨商企業生產任務繁忙，形勢蒸蒸日上。 面對接踵而至的訂單，一方面短時期內對 ”精宜生產“ (及時化生產) 的零件需求將大幅攀升； 另一方面對如何把好零件的質量關也提出了嚴峻挑戰。 一個應用實例證明：通過采用新結構的機床工藝，不僅可以輕松迎接以上挑戰，而且可以為提高發動機的整機質量起到推動作用： 這就是史無前例的曲軸和凸輪軸創新磨床。 采用埃馬克研發的同步支撐磨削技術可以使曲軸和凸輪軸制造商的生產效率提高百分之 70 – 實現量的飛躍。

以中國為例: 雖然最近一段時間中國的轎車市場增長有所放緩，但和世界其它市場相比， 這個”中心之國“仍一如既往扮演著世界經濟龍頭角色。 2009年中國的轎車產量還是1千1百萬輛， 到2010年其轎車產量已增長到1千4百萬輛。 2011 年增長雖有所減緩， 但轎車總產量仍達到1千5百萬輛 (數據來源: PwC, Statista). 與此同時，轎車零部件、發動機或變速箱總成的進口量也在快速增長。 根據德國貿易和投資機構的外貿專家估計，中國已成為世界第三大進口國。 面對如此快速增長，人們不禁要問，應如何通過經濟有效及高質量的生產手段來應對？中國境內外的生產基地應如何規劃生產，才能滿足這個增長需求?

曲軸和凸輪軸加工的優秀實例

眾所周知，由于曲軸和凸輪軸是發動機的兩個核心零件，且鑒于其幾何結構和尺寸的特殊性，生產工藝特別復雜。 這兩個零件的加工過程中，由于磨削工藝必須保證組件的尺寸，所以在整個加工鏈中占據著特殊的的地位。 另外磨削很耗時，精度要求也很苛刻， 特別是在加工細長軸類件時，因為工件在加工方向的剛性差，所以往往需配置多個中心架來穩定工件。因此， 工件穩定后，加工時的進給還需控制得較小，特別是在消除不準確的真實誤差時。而進給小，就意味著節拍高，產出低。 “我們在研發立式軸類件磨削工藝時，在這一問題上很下了一番工夫。 我們的研發思路是盡量減小磨削時施加給工件的外力。 只有這樣才能提高進給“，埃馬克薩拉赫機床有限公司首席執行官 Guido Hegener 博士解釋說。

埃馬克  VTC 315 DS 機床

施加給工件的外力小

配置了埃馬克最新研發的同步支撐磨削技術的 VTC 315 DS 機床，在減小工件外力方面取得了重大突破。 這一新技術的原則是采用了兩個互相對置的砂輪，加工曲軸或凸輪軸時砂輪的運行方向剛好相反。 由于砂輪在工件兩側互相對置，所以同步切削時， 進給方向的徑向力互相抵消。 機床同時配置了一個 NC 數控支撐架，它支撐住工件的一端， 所以工件不會偏離于任何一個方向， 而且切向力也被消除。 ”這個設計在許多方面都體現了良好的正面效應“，Guido Hegener 先生說。 “一方面， 由于工件夾緊的剛性好， 所以在加工凸輪軸或曲軸這類細長工件時，也可使用極高的進給； 另一方面，兩個砂輪同時磨削， 所以和當今常見的磨削工藝相比， 大大縮短了加工時間。

幾何形狀復雜的凸輪輪廓也可以采用同步支撐磨削技術進行同步加工

立式結構的優點

提高加工經濟性是埃馬克磨床強調的另一個設計宗旨。 采用 VTC 315 DS 加工軸類件時，工件在機床內立式夾緊。 工件主軸(頭架)布置在機床上方，尾架布置在下方。 工件在在這種狀態下進行全套磨削加工。 由于工件立式夾緊，所以落屑非常理想。 切削液連同鐵屑可被簡單而高效地送出加工區。 另外切削液不流經機身， 所以切削液溫度在整個磨削過程中都不會產生波動。”這也是決定加工質量的一個重要因素，因為設備內的熱傳遞很少“，Guido Hegener 解釋道。 同時由于采用立式結構，機床的操作方便，生產流程高效。 除此之外，采用 VTC 315 DS 機床還可以省略使用特制的端面驅動，大大簡化了換裝過程。

對凸輪軸進行全套加工的生產系統： 從軟加工到磨削全部采用 VTC 機床平臺。

尺寸精度極高的 4 缸發動機凸輪軸

用戶使用了同步支撐磨削技術后有哪些體會呢? “用戶的信息反饋頗正面，非常好“ Guido Hegener 慨言， ”采用這一磨削原理特別適合加工最大長度 600 毫米以下的變速箱軸、 萬向節軸、泵軸或平衡軸。 加工這些零件時， 新磨削技術在效率方面顯示了巨大優勢。 和傳統磨削工藝相比， 新磨削技術的節拍時間最多時可縮短百分之 70。“ 與此同時加工質量也有所提高。

其中典型的例子是新磨削技術在加工 4 缸凸輪軸鑄件中的應用。 該凸輪軸的主軸頸分順序加工，每個順序的磨削時間是五秒鐘。 雖然磨削時間短，但加工的圓跳動精度卻能保證在 10 μm 內。 這個精度結果大大高于允許的公差極限， 也明顯好于傳統磨削技術的加工結果， 勿容置疑這是一個質的飛躍。

同步支撐磨削技術原理

雙砂輪同步“加工“凸輪軸

同步支撐磨削技術不僅適用于圓加工，也適用于非圓加工領域，例如用它可以同步加工 4 缸凸輪軸的凸輪輪對， 也就是說四個砂輪同時在一個凸輪軸上磨削。 采用這項技術不僅大大縮短了加工時間，同時也提高了凸輪的輪廓質量，為用戶帶來了雙重收益。

采用埃馬克這一創新工藝，能使凸輪軸的整個加工工藝鏈 – 端面加工、車、銑、深鉆孔、圓磨和非圓磨 – 都在立式裝夾下完成。  

巨大的市場商機

鑒于新工藝的種種優點，埃馬克公司負責人認為它具有巨大的市場商機應該是意料中的事情。 其實同步支撐磨削技術的優點還體現在其它方面: 例如較短的加工時間也意味著能耗降低。 “和傳統加工技術相比’單件能耗’降低明顯，其結果是為用戶節約了運營費用“，Guido Hegener 先生確認說。 另外和臥式機床相比，立式結構的機床占地小。”工藝經濟有效，操作簡單方便，質量高超出色 – 正由于同步支撐磨削技術具備這些傳統技術無法擁有的優點，它必將成為市場的寵兒“，Guido Hegener 先生充滿自信，躊躇滿志。