取得的效益

  • 即使是对形状复杂的铸件,也能实现精确、同步的5轴加工
  • 凭借几秒钟内完成的换刀和连续自动化运行,大幅缩短加工时间
  • 凭借精确定位和高重复精度,确保部件质量卓越
  • 节能且易于维护

精度与动态性能:大型铸件加工的未来

HELLER旗下公司August Wenzler Maschinenbau与BENZ Tooling强强联手,将电动汽车领域超大型铸件的加工提升至全新高度

汽车行业的转型需要新的制造技术。特别是在电动汽车领域,由铝制成的超大型结构件——即所谓的“超大型铸件”或“巨型铸件”——正变得越来越重要。这些复杂的零部件对机床、刀具和工艺可靠性提出了极高的要求。总部位于施派欣根的奥古斯特·温茨勒机械制造有限公司(August Wenzler Maschinenbau GmbH)——作为海勒集团(HELLER Group)内结构件和大型铸件加工的卓越中心——已迎接这一挑战,并依托本茨刀具(BENZ Tooling)的技术。

作为一家拥有约 35 名员工、由所有者管理的中小企业,Wenzler 专门为 HELLER 集团开发和制造高精度 5 轴加工中心。其重点在于为几何形状复杂的结构件提供加工解决方案。该公司推出的 WH 10000 系列,是一款专门为超大型铸件领域的大型铝铸件加工而设计的机床平台。该平台与 BENZ Tooling 的 5 轴加工头(包括电机主轴和角度头)相结合,最终形成了一套在精度、动态性能和生产效率方面树立新标准的解决方案。

同步加工,实现最高生产效率

作为一款卧式5轴加工中心,WH 10000 融合了 HELLER 标准部件的坚固设计理念与专为实现最高灵活性和工艺稳定性而设计的 Wenzler 运动学系统。该机床设计的核心是双主轴概念,两个主轴并排安装在坚固的机床床身上:两个线性三轴单元相对而立,从两侧并行加工中心夹紧的工件。这使得大型超大铸件能够在单次装夹中完成全加工——对于前副车架或后副车架等复杂结构件而言,这是一项决定性的优势。

工件安装在水平旋转轴上,既可灵活定位,又能确保两个加工单元始终拥有最佳的加工路径。第四和第五轴位于5轴加工头内,使两台BENZ加工单元能够以高度自由的运动方式运行。这种机床运动学与刀具技术的协同作用,使得即使是采用传统机床设计难以加工的复杂形状铸件结构,也能实现精确的同步加工。

集成在铣削头中的电机主轴——配备 HSK-A63 接口,转速最高可达 16,000 rpm——确保了卓越的动态性能。这使得即使是长周期和大批量加工过程也能稳定进行。每台设备的刀具库可容纳 51 把刀具,这些刀具通过拾取式刀库进行供应。换刀操作直接在加工区域旁进行,消除了不必要的移动,使机床能够快速恢复生产。

WH 10000 还专为连续自动化运行而设计。工件可通过闸门系统或机器人装载,而大型卷帘门可向操作区域大幅开启,为设置、搬运和维护提供了最佳的可达性。集中式切屑清除系统、高效的微量润滑系统,以及配备绝对测量系统和数字驱动器的现代化电子设备,确保了设备运行的稳定性、节能性和易维护性。

这些特点使 WH 10000 成为一款高生产率的制造系统。同步加工不仅显著缩短了循环时间,而且由于几何形状是在协调一致的工艺过程中加工而成,因此还能确保极高的零部件质量。

得益于BENZ 5轴加工头,我们在实现极致动态性能的同时,也能达到最高加工精度。这些加工头的功率密度起着至关重要的作用,特别是在大型铸件加工过程中。紧凑的设计和高刚性确保了即使在长时间的加工周期中,我们也能保持稳定的加工质量。 
塞巴斯蒂安·克瑙斯,技术经理,奥古斯特·温茨勒机械制造有限公司
August Wenzler Maschinenbau GmbH: Sebastian Knaus - Technical Manager

实现精准与动态的关键组件

BENZ 5轴加工头决定了整个加工单元的性能。通过对所有五个轴的同步控制,可在单次装夹中加工复杂的几何形状——这对大型铸件结构部件而言是一项决定性优势,此类部件通常具有大尺寸且难以触及的轮廓。

该加工头采用坚固耐用的设计,结合高动态驱动技术,即使在加工重型材料或长时间加工的情况下,也能实现精确定位和高重复精度。创新的冷却方案、模块化设计以及紧凑的外形,确保了始终如一的高工艺可靠性和一流的加工效果。

内部组件也经过了大量研发工作:高精度位置测量系统持续监测所有相关组件的位置和运动,并将数据传输至机床控制系统。集成的 IO-Link 信号传输功能收集所有状态数据——例如温度、转速和主轴运行时间——并将其用于诊断和确保工艺可靠性。采用滑环技术的旋转分配器确保在旋转过程中,电气信号和电力以及气动和液压介质都能可靠传输。

凭借功率密度、灵活性与工艺监控的完美结合,BENZ 5轴加工头已成为现代大型铸件加工的关键组件——也是WH 10000不可或缺的一部分。

将三项BENZ技术整合到一个系统中

该项目之所以与众不同,在于BENZ Tooling的三项核心技术实现了紧密集成:

配备电动主轴的5轴加工头与角度头共同构成一个整体系统单元,在机械结构和控制技术方面均实现了精密协调。这种组合确保了协调一致的运动学特性、高刚性以及最大化的工艺可靠性——对于依赖设备持续可用性和稳定精度的制造企业而言,这无疑是一项决定性优势。

“大型铸件领域的制造要求极为严苛——加工量大、加工周期长,同时又必须达到最高精度。我们的五轴技术正是为应对这些挑战而设计的。它在紧凑的设计中提供了强大的性能,并与 HELLER 机床完美匹配。其结果是实现了稳定、高精度的加工过程,并具备最大的灵活性。”

汤姆·韦斯,BENZ Tooling 金属产品经理

面向未来电动出行领域的技术合作

巨型铸造为制造商带来了巨大的效率优势:过去需要制造数百个小型结构部件并进行组装,如今只需生产一个大面积的铝铸件即可。这不仅消除了接口和连接工序,还提高了最终产品的稳定性和精度——同时还减轻了重量。在生产方面,巨型铸件技术简化了供应链和装配流程:生产周期从数月缩短至仅需几天。HELLER 的 WH 10000 加工中心与 BENZ Tooling 的 5 轴技术的结合,旨在使这一范式转变既高效又经济。

August Wenzler Maschinenbau 与 BENZ Tooling 之间的紧密合作,生动地展示了成功的技术合作如何加速创新。HELLER 贡献了其在制造高性能加工中心方面数十年的经验,而 BENZ Tooling 则凭借其在开发高性能刀头、电机主轴和角度单元方面的专业知识,提供了理想的补充。

两家公司携手打造的解决方案,将大型铝铸件的加工质量提升至全新高度。凭借其精准性、高效性和可靠性的完美结合,双方正有力地推动超大型铸件的工业化应用,从而为汽车轻量化生产的未来做出重要贡献。

无需在机床性能上做出妥协

我们精密且易于维护的5轴加工头,将为您带来决定性的竞争优势。您将受益于设计精良的接口、高功率密度以及灵活的集成方案,这些特性可完美融入您的个性化机床设计中。

让我们共同探讨您的计划——我们将携手为您规划最适合您机床的集成方案!