看看德國的CNC機械加工，你理解的技術還叫技術嗎？(動態圖)

▲零件車加工

▲零件車加工

▲零件圓柱面打孔

▲零件圓柱面打孔

▲零件銑加工

▲零件銑加工

▲零件高速銑加工

CNC高階製造 – 西門子與德國 MTU Aero Engines

05/25/2016

先進加工技術提升航太渦輪葉片加工生產力

通常精密製造需要配合實際使用加工機進行特定零件程式。透過與西門子的合作，MTU Aero Engines找到讓整體葉盤加工生產不再受到這項束縛的方法，帶來極度靈活的製造流程。

MTU Aero Engines的引擎製造在德國居於領先地位，提供引擎零件給全球最重要工業OEM。該公司在齒輪式渦扇（geared turbofan GTF）引擎開發上有著關鍵貢獻，也因此MTU必須調整其產能以滿足對GTF引擎必要零件大幅上升的需求。在MTU位於慕尼黑的廠房內，整體葉盤每年產量必須從500組增加至3,500組。

即使批量大小為一，也能精確高效處理

「整體葉盤」意指製造成一個系統的渦輪葉片，主要在極高速時於GTF引擎高壓壓縮機內運轉。為了承受極端的結構壓力，必須用鈦或鉻鎳鐵合金以最精密技術製成。以500mm 整體葉盤來說，最大形狀公差範圍僅有百分之幾公厘。身為全球最大引擎製造商夥伴，MTU必須靈活應對當前需求，這也是不同引擎階段的整體葉盤零件以單次需求批量大小製造的原因。因加工時間約為15至40個小時，必須將等待製造的零件分配至待機的加工機，以確保加工機以最高產能利用率進行高效生產。然而，精密加工的零件程式通常需要為了特定加工機精確優化。

MTU Aero Engines 與加工機製造商GF Machining Solutions及西門子合作，找到打破零件程式與加工機間束縛的方法。

利用標準銑削中心最佳化生產流程

MTU 位於慕尼黑的工廠在整體葉盤生產上，使用針對整體葉盤生產優化的標準五軸加工機。GF Machining Solutions 生產的高效Mikron HPM 800U銑削加工機，以極低溫度飄移與高耐震性著稱。為了作業標準化，慕尼黑廠區所有的工具機以及所有在生產設施中的驅動系統(包括加工機等級輔助設備等)，普遍使用西門子控制與驅動技術；如此一來不僅降低備用零件庫存盤點成本，也節省訓練與維護成本。為達到最大效能及長期使用壽命， 整體葉盤產線所用的加工機皆配有最新一代系統的 Sinumerik 840D sl CNC，另外在旋轉工作裝置與桌上的部分回轉致動器也改用1FW 系列的高動態扭力馬達。

一款零件程式，完全相同結果

Sinumerik 840D sl CNC 具備一切高生產力五軸加工機所需能力，包括智慧運動控制功能，可彌補整體葉盤產線在使用幾乎完全相同的加工機生產時無法避免的最小差異。舉例來說，Sinumerik Cycle996自動量測轉軸距離，再由CNC加工機利用TRAORI 功能（在某種意義上是所有加工機皆有）進行修正。TRAORI功能不僅可讓零件編程獨立於加工機運動種類之外，同時可統一所有相同的五軸運動行為。憑藉Sinamics S120驅動系統的高控制精準度、優化後的Mikron HPM 800U 加工機最小生產公差與始終統一溫控、溫度飄移極低的加工機，讓10台加裝的加工機達到一致的品質特性，同時重複精度優於1.5 μm ！MTU也藉此讓在每台加工機上使用相同零件程式生產的產品品質一致。為了確保生產品質特性在使用後仍能維持一致，已於所有77廳的加工機上設定Electronic Production Services 延伸服務功能。

替其他產業鋪路

MTU Aero Engines 設計的自動化生產系統預計自2016年起在僅使用24個生產站的情況下，每年可生產3,500組整體葉盤，相當於每年每台加工機切削6,000小時。這項計畫證明在突破零件程式與加工機之間的束縛情況下，最先進的精密製造可用於數台相同加工機；此外，MTU Aero Engines邁向高度靈活精密製造與優化加工機利用的方法，可與MTU協助開發的 GTF引擎一樣成功，並成為其他產業中注重品質製造工廠的最佳典範。

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