两台Mikron米克朗HPM 800U和两台Mikron米克朗HPM 1350U已经安装在雷诺运动一级方程式车队在牛津郡恩斯通的制造厂内,它们正在按部就班地加工一系列高精度、复杂的赛车零部件,这些零件都是一些难加工和相当具有挑战性的材料,包括高级钛合金。
雷诺一级方程式车队对GF加工解决方案公司的先进机床技术进行投资并不是什么新鲜事,这反映了两家公司之间长期存在的密切的“技术合作伙伴”关系。
近些年来,作为雷诺车队历史上合作时间最长的这段关系表明,GF加工解决方案不仅为其工厂提供了多台5轴机床,还提供了一系列最新的AgieCharmilles阿奇夏米尔高性能电火花线切割机和电火花成形机床。
“我们会定期投资于GF加工解决方案的机床。几年前,我们做出了一项战略决策,即提高我们的五轴铣削能力,并选择GF加工解决方案公司作为技术合作伙伴来帮助我们实现目标。这一伙伴关系意味着我们能够以极具竞争力的价格获得最新的米克朗五轴机床,并可直接获得GF加工解决方案的技术和应用专业知识。”雷诺一级方程式车队车间经理Raphael Willie说,“因此,我们能够完全采用五轴联动“一站式”加工的理念,显著提高生产率和机床利用率,提高部件精度和可重复性,并减少设置和零件加工周期。”
技术重点:HPM 800U五轴机床在行动
最新的一次投资之后,雷诺一级方程式车队现在已拥有10台Mikron米克朗五轴机床在位。早在2017年初,为了提高加工能力,他们就决定将Mikron米克朗HPM 600U机床(几年前买的)置换,以购买两台新的HPM 800U机型。
Mikron米克朗HPM 800U
Raphael Willie讲道:“HPM 600U同样是一台很好的机器,从没有掉过链子,并且广受运营商和程序员的喜爱。但是,因为我们需要增强加工能力、提高灵活性,所以我们决定投资两台更大型的Mikron米克朗HPM 800U机床。”
尽管新型的HPM 800U机床比他们更换的HPM 600U机器更大、更复杂,但两种机型在机器布局、结构和控制技术等方面都有许多相似之处。这样可以使机床操作员减少学习时间,尽快胜任新机床并获得信心,而且在HPM 600U上创建的零件程序可用于新机器上,这是确定购买哪台Mikron机床的一个重要考虑因素。
自2017年安装HPM 800U机床以来,已经证明了它们的价值。它们并被用于加工各种零件,包括前后悬架立柱和卷箍等。他们还大量参与加工变速箱钛制嵌件。这些嵌件是“新”组件,印证了雷诺运动一级方程式车队在2018赛季的决定——变速箱主箱采用碳纤维,而不是之前使用的铸造钛。
Raphael Willie解释说:“通过液压启动并进行电子控制的变速箱安装在内燃机的后部。但是,它们所做的不仅仅是将动力单元(PU)的扭矩传递到车轮,因为它们也构成了汽车后部结构的一部分。因此,后悬架将被直接固定在具有高强度和高刚性的碳纤维主箱上。”
变速箱内部有许多性能关键的嵌件,其中包括由高级钛制成的前置顶部安装件。该零件就是在HPM 800U加工中心上从一个毛坯加工而成的。用于这种变速箱嵌入件的钛锭很重,尺寸有450mm×230mm×123mm。除了一些需要电火花线切割加工12小时完成之外,这些零件基本上都要在HPM 800U机床上通过五轴加工完成。
在HPM 800U机床上基本有五种不同的或独立的铣削操作。它们包括最初的工件固定夹紧操作(2小时),然后是两个粗加工操作,加起来需要20个小时以上才能完成。最后要经历两个冗长的精加工操作(超过40小时)。
Raphael Willie说:“变速箱嵌件的应用要求苛刻,材料去除率很高(在粗加工和精加工过程中,超过85%的钛要被切削掉),其加工精度要求高,需要极佳的表面光洁度。此外,由于我们通常工作时间非常紧,并且没有可协商的时间期限,因此我们要尽一切努力减少零件的加工周期,以便为赛道测试及时组装出“成品”变速箱,这一点至关重要。”
测试总是在进行中,这是一个渐进的过程,总是会导致对原始设计规范进行“调整”。变速箱嵌入件就是这种情况,而HPM 800U机床已被用于加工了多次更迭设计。
Raphael Willie总结说:“尽管有这样那样的要求,然而,HPM 800U机床还从没有令我们失望过,它是我们工厂中最精确、动态性和可靠性最为良好的加工中心之一。”