以“完整加工”制胜苍穹

舍弗勒航空航天德国有限公司是舍弗勒技术股份公司的子公司。公司拥有约600名员工，是航空航天工业高精度滚子轴承系统开发商和制造商。除了制造，公司还专注于复杂轴承系统的开发、设计和严格测试，每套系统都针对其预期应用的独特需求量身定制。除了生产新产品，舍弗勒航空航天还提供全面的维护、修理和大修服务，以可持续地翻新轴承，从而确保长期的供应可靠性。

为了精确掌握所有这些要求，公司近年来总共购置了6台WFL车铣复合加工中心,最新增购的是一台配备自动化单元的M50车铣复合加工中心。

用于航空航天领域的滚子轴承必须能够承受极端温度、苛刻的负载工况和高转速。该行业还要求超过70年的可追溯性和文件记录，以及最高水平的零部件质量和可靠性。此外，必须保证在长达数十年的整个使用周期内的持续生产供应。

在舍弗勒航空航天，75%的轴承部件用于客机和军用飞机的发动机，25%用于直升机和航天应用。所用材料，如Inconel 718、表面渗碳钢M50NiL或Cronidur 30，极其坚韧且难以加工。同时，在加工过程中必须满足最严格的公差，并制造出薄壁几何形状，且不造成任何微观结构损伤。

通过完整加工实现效率

自2006年起，舍弗勒航空航天一直使用WFL车铣复合加工中心来满足这些要求。在购置这些机床之前，许多加工步骤是在传统的二轴车床和五轴铣床上分开进行的。得益于车铣复合加工中心，公司首次实现了工艺集成的完整加工。车削、铣削、钻孔或测量等加工步骤现在可以在单一系统上完成，从而减少了装夹时间，避免了二次装夹误差，并提高了加工质量。在批量大小通常为15-50件的情况下，装夹的次数起着决定性作用。

舍弗勒航空航天技术开发主管Thomas Memmel解释道：“车铣复合加工中心的一个特殊优势在于集成的B轴。得益于刀具的可摆动定位，只需一次装夹，使用少量刀具即可创建复杂的零件几何形状。”

尽管有时总体循环时间会稍长，但合并加工工序在经济上是有利的，尤其是在无人值守班次或多台机床操作方面。

车铣复合加工中心还提供便捷的数控编程，并能完美集成到CAM环境中，这意味着可以高效地实施加工策略，同时快速调整并优化规划加工步骤。在舍弗勒航空航天，这减少了编程时间，并最大限度地提高了工艺稳定性，即使对于小批量和多变的几何形状也是如此。

选择与WFL合作，主要归功于其机床的特点：得益于斜床身设计以及安装在双支承上的B轴，机床具有极高的刚性。
另一个关键因素是WFL提供的完整解决方案系列。Memmel表示：“能够从单一供应商处采购机床和自动化技术，这对我们来说是一个巨大的优势。”

应用领域

成品轴承可见于罗尔斯·罗伊斯发动机，用于波音787、空客A350客机，Trent 1000、Trent XWB或Pearl 10X公务机，这些项目对航空业至关重要。

直升机制造商也信赖舍弗勒航空航天的轴承解决方案。这些轴承用于齿轮箱、传动轴和斜盘，确保即使在变化的负载和恶劣的气候条件下，也能实现最佳的运行平稳性和可靠性。

另一个突出的应用领域在于航天。例如，舍弗勒轴承用于RS-25发动机（NASA太空发射系统第一级使用的高性能发动机）的涡轮泵中。这些轴承必须承受极高的转速，并在独特的环境条件下运行。轴承在工作温度低于-200℃时使用液态水和氧气进行润滑：这些要求只有绝对可靠且精确制造的部件才能满足。

M50车铣复合加工中心内的先进测量技术，如集成扫描测量探头，能够实现加工过程中的精确工艺监控，从而支持了工艺可靠性。所需的公差范围是车削20μm，铣削10μm——这些数值只有通过一致的工艺控制才能实现。

数字化、自动化与可持续性

舍弗勒航空航天很早就开始推行数字化，以提高流程效率，并确保航空业所必需的高水平可追溯性。Memmel解释道：“我们开发自己的软件应用程序，逐步迈向无纸化生产模式，并发展出更一致的工艺链。这种积极主动的做法表明，我们能够预见并引领趋势，而不仅仅是应对它们。”

坐标测量机上的发动机轴承外圈

在金属切削方面，舍弗勒航空航天依靠互联性，利用数据推动工艺优化或延长使用寿命。尤其值得注意的是，公司始终将高性能部件的质量置于最优先位置。这些措施体现了对行业的深刻理解，以及对面向未来、高质量和与生产相关的流程的明确契合。

配备自动化单元的M50 车铣复合加工中心是舍弗勒航空航天的最新配置

该公司在自动化方面也取得了进展。得益于机器人辅助的上下料以及主要在周末实施的、很大程度上无人值守的第三班次，公司能够弥补熟练工人的短缺并降低成本。挑战在于部件的敏感性和高质量，必须可靠地检测和防止上下料错误。这需要借助WFL自主研发的精密传感器系统进行智能工艺监控。

技术的快速发展意味着舍弗勒航空航天必须明智地选择和整合大趋势。在自动化领域，小批量生产和几何形状变化带来了挑战。尽管如此，公司高度重视快速编程系统，并在型号转换时最大限度地减少准备时间。航空航天工业工程主管Michael Koberstein强调，在德国这样的高工资经济体中，要确保竞争优势，自动化和复杂的解决方案起着决定性作用。效率和精度在航空航天工业中至关重要，这就是为什么要使用先进技术来减少错误并提高生产质量。

作为一家运动技术公司，舍弗勒将可持续性视为一个整体的、跨领域的主题，并在整个价值链中承担生态和社会责任。为了将其雄心勃勃的可持续性战略付诸实践，公司依赖于协作——与客户和供应商、管理人员和员工以及其他利益相关者合作。技术、创新以及几十年来塑造舍弗勒集团的开创精神都在此发挥着关键作用。

Memmel强调：“多亏了WFL的车铣复合加工中心，15年来我们能够持续改进工艺，满足客户日益增长的要求。”

使用车铣复合加工技术是舍弗勒航空航天满足严格质量要求（无论现在还是未来）的一个战略关键。结合数字化、自动化和可持续性，公司将继续扮演全球航空航天工业可靠且创新的合作伙伴角色。

本文由WFL公司供稿

来源：荣格-《国际金属加工商情》

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