MAPAL成就客戶的成功

　　MAPAL Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG是國際知名的精密刀具供應(yīng)商之—，涵蓋幾乎所有材料的加工。公司成立于1950年，主要客戶來自汽車和航空航天工業(yè)以及機(jī)械和工廠規(guī)劃。通過創(chuàng)新，這家家族企業(yè)在生產(chǎn)和加工技木方面確立了新的趨勢和標(biāo)準(zhǔn)。MAPAL將自己視為技術(shù)合作伙伴，憑借其定制的刀具概念，支持客戶開發(fā)高效和節(jié)約資源的流程。公司的生產(chǎn)設(shè)施、銷售子公司和服務(wù)伙伴遍布全球44個國家。2017年，MAPAL Group擁有5250名員工，銷售額達(dá)6.1億歐元。

　　現(xiàn)在，MAPAL Dr. Kress KG公司開發(fā)部門的員工通常在一小時內(nèi)就能知道新刀具是否能達(dá)到客戶的精準(zhǔn)度要求。該公司從2018年初開始進(jìn)行現(xiàn)場測量，而無需再花幾天時間等待服務(wù)提供商給出測量結(jié)果。MAPAL利用高精度三坐標(biāo)測量機(jī)ZEISS PRISMO ultra對其用新刀具加工出來的工件進(jìn)行檢測。對于MAPAL這樣的全球化公司而言，節(jié)省測量時間有助于更快地開發(fā)出適應(yīng)未來重要趨勢 (如電動汽車) 的創(chuàng)新刀具解決方案。

　　ZEISS PRISMO ultra三坐標(biāo)測量機(jī)的高精度通過更精準(zhǔn)的光柵尺、改進(jìn)的空氣軸承連接、空氣阻尼減震和更嚴(yán)格的系統(tǒng)部件匹配來實現(xiàn)。這使得ZEISS PRISMO ultra非常適合用于科研、開發(fā)、質(zhì)保以及量規(guī)和試件的校準(zhǔn)。采用ZEISS VAST gold測頭，在20-22°C溫度條件下測量尺寸為700x1000x500毫米的工件，誤差為0.5+L/500。對于長度為500毫米的工件，最大允許測暈誤差為1.5µm。

　　2017年，汽車制造商實現(xiàn)了重要的里程碑：全球電動汽車銷量首次超過100萬輛。業(yè)內(nèi)的許多佼佼者不斷在電動汽車領(lǐng)域大力投入，以確保他們在未來市場的優(yōu)勢地位。例如，大眾汽車計劃在未來幾年投資200億歐元。到2025年，大眾將推出大約50款純電動汽車和30款插電式混合動力車。

　　要實現(xiàn)這—目標(biāo)，離不開眾多刀具制造商的助力。MAPAL公司研發(fā)副總裁Dirk Sellmer博士表示：“我們必須快速開發(fā)出理想的刀具和刀具解決方案，以生產(chǎn)出電動汽車所需的新組件和材料。"

　　與內(nèi)燃機(jī)相比，電機(jī)加工所需要的工作量更少，因此未來用到的刀具也會更少。為此，MAPAL已開始在其動力傳動業(yè)務(wù)之外拓展新的業(yè)務(wù)領(lǐng)域。這家家族企業(yè)在全球擁有5250名員工，將投入研發(fā)刀具和制模技木。

　　工件如何成就精密刀具

　　ZEISS PRISMO ultra的操作十分簡單。閱讀簡短的說明之后，便可輕松直觀地操作這臺高精度三坐標(biāo)測量機(jī)。

　　——Sellmer博士

　　MAPAL的測試和測量技術(shù)員Frank Deschner(圖左)向蔡司產(chǎn)品經(jīng)理Alessandro Gabbia介紹ZEISS PRISMO ultra上的定子外殼測量結(jié)果。Sellmer說：“要開發(fā)出高精度、創(chuàng)新的刀具和刀具解決方案，我們必須要借助高度精準(zhǔn)的測量數(shù)據(jù)。"多年來，該公司—直委托—家外部供應(yīng)商為其提供工件和刀具測量服務(wù)。Sellmer把MAPAL的刀具比喻為“像搭積木—樣組合而成的復(fù)雜解決方案”。為了更快速地為客戶提供定制化產(chǎn)品，該公司于2018年從蔡司購買了—臺非常精密的三坐標(biāo)測量機(jī)(CMM)。

　　當(dāng)年1月初，公司的兩名員工開始操作ZEISS PRISMO ultra。不到—年后，Sellmer便給予了“物有所值”的高度評價。三坐標(biāo)測量機(jī)滿足了MAPAL對精度的要求，并在短時間內(nèi)展現(xiàn)出顯著的使用效果。開發(fā)部門的兩名員工每兩周輪流使用測量系統(tǒng)和生產(chǎn)機(jī)器，在三坐標(biāo)測量儀上檢測生產(chǎn)出來的刀具。

　　最重要的是，MAPAL的員工可使用公司自有的工具測量加工的工件，從而在生產(chǎn)過程中保證工件的精度和穩(wěn)定性。在這家總部位于德國Aalen的公司里，精度是每個人都關(guān)心的問題，因為大多數(shù)MAPAL刀具和刀具解決方案都用于加工精度要求非常高的零件。

　　自2018年初以來，該刀具制造商的兩名員工一直在使用ZEISS PRISMO ultra測量臺上的定子外殼。

　　電機(jī)定子外殼是MAPAL成功滿足客戶要求的范例之—。該鑄造件的加工難度在于要形成—個貫穿整個組件的大直徑主鉆孔，并且精度要達(dá)到幾微米。垂直度公差僅為30微米(0.03毫米)，同軸度公差為50微米。

　　制造定子外殼的理想刀具

　　對于如此大的鉆孔來說，這樣的公差是極小的。但若仔細(xì)觀察電動機(jī)的設(shè)計，就會明白為什么需要如此嚴(yán)格的要求。以永磁同步電機(jī)為例，它是新能源汽車(NEV)中常用的電機(jī)設(shè)計。

　　定子是電機(jī)內(nèi)部的固定部件，連接了線圈或稱為發(fā)夾的銅線。這些部件會產(chǎn)生電流，形成旋轉(zhuǎn)磁場。轉(zhuǎn)子位于定子內(nèi)部，由于其自身的恒定磁場，因此跟隨定子的磁場。轉(zhuǎn)子的三相電流使其與磁場同步旋轉(zhuǎn)。除非轉(zhuǎn)子和定子之間有間隙，否則轉(zhuǎn)子實際上不能移動。但轉(zhuǎn)子受到相當(dāng)大的磁阻，這反過來又降低了磁通密度和電機(jī)的功率。因此，設(shè)計師會盡可能縮小這種間隙。為了確保制造過程不會影響零件的設(shè)計，MAPAL為客戶提供了—種高精度并且輕便的設(shè)計。

　　首先，在定子殼體的圓柱體上鉆孔。這意昧著大約30厘米長的刀具在外殼的外壓鑄層上打—個孔。然后小心地把表面磨平。MAPAL公司于—年半前引入了用于定子殼體主鉆孔高精度加工的刀具。由于并非所有外殼都相同，所以這些刀具針對每位客戶進(jìn)行定制。

　　現(xiàn)場測量，減少等待時間

　　汽車制造商通常提供10到30個外殼，MAPAL必須在其測試區(qū)域內(nèi)使用相應(yīng)的刀具進(jìn)行加工�？蛻艨筛鶕�(jù)經(jīng)過多輪加工后的測量結(jié)果，按照自身需求優(yōu)化精密的刀具解決方案。

　　在購買自有的三坐標(biāo)測量機(jī)之前，MAPAL通過一家外部服務(wù)供應(yīng)商測量其工件和刀具。但在短短10年的時間里，該公司的測量成本卻顯著上升。MAPAL越來越多地為客戶生產(chǎn)刀具，并開始進(jìn)行系列前生產(chǎn)。為確�？蛻魮碛行枰�的所有信息，需要執(zhí)行大量的測量，而這將不可避免地導(dǎo)致支出增加。Sellmer表示“與2007年相比，2017年我們在外部測量服務(wù)上的支出是2007年的兩倍。"然而，當(dāng)公司考慮是否投資CMM時，最終的決定性因素不是成本，而是時間。

　　我們過去要等兩到三天才能獲得測量結(jié)果。Sellmer解釋說：“現(xiàn)在情況已經(jīng)不同了，通常在—個小時內(nèi)就可以獲得結(jié)果。這還不是全部。由于在MAPAL負(fù)責(zé)測量的員工也接受了測量技術(shù)培訓(xùn)，從而減少了人為因素導(dǎo)致的誤差。Sellmer說：“我們的團(tuán)隊在生產(chǎn)中也使用各種機(jī)器，因此敏感度非常高，了解哪些地方的污染物會影晌測量結(jié)果。

　　此外，現(xiàn)在可在公司現(xiàn)場將零件裝夾在加工夾具中進(jìn)行測量。這減少了從夾具中移除工件或重新夾緊工件所造成的潛在人為因素影響。為MAPAL帶來的另—個顯著優(yōu)勢是能對定子殼體之類的薄壁組件間歇地執(zhí)行計劃外測量。這樣，公司就可以看到夾具對機(jī)械加工的影晌。

　　Sellmer博士還強(qiáng)調(diào)了另—個關(guān)鍵優(yōu)勢：工程師和技術(shù)人員之間的溝通得到了改善。他們現(xiàn)在可以在測量機(jī)旁討論結(jié)果，而不是只依賴于測量報告。這促進(jìn)了員工之間的知識共享。Sellmer博士說：“我們現(xiàn)在實現(xiàn)目標(biāo)的速度大幅加快。"

　　新的測量機(jī)，新的測量實驗室

　　為了能利用高精度ZEISS PRISMO ultra測量裝置的潛力，該刀具制造商建立—個1級測量實驗室。

　　要充分利用新型高精度橋式三坐標(biāo)測量機(jī)的潛力，該刀具制造商首先須建造—個1級測量實驗室。這項投資的成本和測量機(jī)本身差不多，這就是為什么MAPAL相信蔡司關(guān)于建造測量實驗室的建議，包括雇傭哪些承包商。

　　Sellmer博士說：“最終的結(jié)果令人印象深刻。新建成的測量實驗室面積約20平方米，由于其特殊的環(huán)境控制和自身的通風(fēng)系統(tǒng)，可靠性非常高：“所有這些都為我們的測量工作提供了有利條件。"Sellmer從未考慮過從蔡司以外的任何公司購買該系統(tǒng)。首先，因為MAPAL多年來—直采用蔡司的機(jī)器。他形容該系統(tǒng)“易用性、質(zhì)量和服務(wù)水平令人印象深刻。”

　　那么第二個理由呢? Sellmer說：“我們的很多客戶都使用蔡司系統(tǒng)。使用蔡司的產(chǎn)品會促進(jìn)信任，甚至簡化客戶溝通。這樣，我們就可以—起解決問題，更快找到解決方案。"