分享好友 数控技术首页 数控技术分类 切换频道

HMS与哈斯携手竞技

2018-09-06 00:00430

其实赛场外的观众很难想象得到,飞奔在每圈都有3~5个弯道(全部是左拐弯)的赛道上,赛车除了必须采用引擎刹车保障安全之外,拥有性能优异的发动机以及其底盘部件也是至关重要的。

NASCAR(美国赛车联合会的简称)每年组织约2000场比赛,这些比赛分为20个独立的系列,在全国的100多个赛场举行。无论是在NASCAR巡回赛的赛季还是非赛季,赛车队对于赛车发动机和底盘的改进几乎都是天天发生的事情。更令人感到惊讶的还有,这些赛车队的成员和财政预算非常庞大甚至与某些中型制造企业相当。

Hendrick Motorsports车队(简称HMS)在其21年的竞赛历程里,先后获得5次NASCARWinston杯(现为Nextel杯)冠军、3次NASCAR卡车系列赛冠军和1次NASCAR Busch系列桂冠。在杯系列竞赛中,HMS的Chevrolet赛车已经5次在享有威望的Daytona 500大赛中获胜,并取得了140杯系列赛的胜利。

在最近的10年里,在赛事上表现出色的HMS已发展成为一家专业的制造厂家,其100多英亩的生产车间里雇佣了500多人。为了提高赛车的发动机和底盘性能,HMS采用了先进的制造装备和技术。在来自赛车群体的多达700台发动机中,每年有200台需要更换或进行重新制造。这些发动机不仅用来及时配备他们自己的4个赛车队,同时也为别的赛车队提供租赁业务。

1992年,HMS凭借其拥有的第一台CNC机床首次进入制造业。1996年,HMS从哈斯自动化公司(简称哈斯)购买了他们的第一台数控加工中心。随着与哈斯合作的展开,HMS的制造能力逐渐得到了增强。现在,HMS拥有的哈斯机床数目已经超过了30台,包括16台立式加工中心、8台卧式加工中心以及7台数控车床

现在,HMS与哈斯的合作已经提升为赛事的竞技伙伴关系。在2002年的NASCAR赛事上,Haas CNC赛车采用了HMS的发动机装备自己,并取得了本赛季第30位的好成绩。

每逢周末,车队都要携带三个发动机到赛道上:一个用在主赛车上,一个用在后援赛车上,一个作为备用。HMS的发动机工程部主任Jim Wall认为,正是循环赛的这种运作方式让HMS逐渐具备了全面的制造能力。现在,HMS不仅制造规模大,而且范围广,包括发动机制造(这是原来的生产重点)和底盘部件的加工部分。对于HMS来讲,更侧重于制造那些能够提高竞争优势的部件,而如垫片、托架、紧固件等部件则交给承包商来完成。

随着数控机床数量的增多,HMS开始采用专用机床加工重要部件。他们用四轴或五轴的哈斯机床加工复杂零件。Wall认为,哈斯数控机床最大的优点之一就是其灵活性高,可以根据需要方便地转换成四轴或五轴的机床使用。nextpage

“我们常常是在赛事后的周日晚上为赛车换件。损坏了的零件还需要重新设计、制造和测试,并在3日之内备好以参加下一场比赛。” Wall说:“NASCAR巡回赛标准的修订也给我们带来了新的挑战。在NASCAR赛规定辅助传动带可以使用poly V-belt(聚乙烯V型带)合法化之前,我们不得不一直使用标准的V-belt( V型带)。”

由于找不到适合该装置的前置系统的正确设计,在冬季的比赛淡季,HMS的技术人员自行设计制造了一系列部件,将整个赛队的赛车都更换为poly V-belt。制造成本和周期在很大程度上影响了新发动机的制造、再制造和再使用。制造一台新的“开放式”发动机的平均成本为45000美元,带节流板的发动机为60000美元,改造升级和维修一台发动机的费用为28000美元;制造一台全新的发动机平均需要120h,发动机的日常维护和清洗需要40h。除了转向装置(由活塞、阀体和弹簧组成)之外,发动机中其他组件都是可再次使用的。一台发动机在退役前能够跑满大约15次。

HMS的发动机部门由20名工程师和100名车间员工组成。在2005年度,HMS每周要制造12~15台发动机。然而,一直以来,发动机的改进、部件更换、再改造以及再装配速度都是HMS所面临的挑战。

HMS赛车的铸铁缸体和铝制缸盖由通用发动机公司提供。“开放式”发动机是指化油器对空气吸入量无限制的发动机。节流板是一块尺寸为76mm×102mm×3.2mm的铝板,其上钻有4个孔,安装在化油器基体与进气歧管的上部中间,用来减少吸入发动机燃烧室的气流。

HMS使用一台双工作台的哈斯HS-2RP机床专门用于加工发动机体。在机床内置的第四轴旋转工作台侧面装有哈斯HRT 310转台,转台可根据不同的操作而分别设置:首先是端面加工和凸轮轴孔的加工,接着是发动机护板的钻孔和攻丝。发动机体的第二步加工工序是使用带手动尾架的哈斯HRT310,用于镗缸孔、缸体上平面与气缸盖结合部分和主要盖板的钻削和攻丝。HMS新增加的机床,还包括两台用于加工活塞的哈斯EC 400卧式加工中心。

此外,HMS每年还为自己加工约5000件活塞半成品,材料用棒料代替锻材;以及自己设计的水泵铸件、摇臂、活塞销以及摇杆。

底盘框架由HMS自行制造,大约由200个零件组成。通过成型、焊接、抛光等工艺以使其达到最佳的空气动力性,甚至可与子弹头相媲美。钣金成型区使用哈斯的一台大型立式加工中心——VS3,用于短期冲压作业。

HMS的底盘部门平均每年要组装40辆车。在过去的10年里,他们已经完成了300多辆Chevrolet Monte Carlos 和Luminas赛车的组装任务。大部分的哈斯数控机床被安置在靠近装配车间的主要制造工厂里,少部分分散在HMS的其他部门,如研发部门。

HMS使用的大部分哈斯机床都是四轴和五轴的加工系列。他们将哈斯HRT-210旋转工作台安装在其立式加工中心上使之成为四轴机床,或者安装在卧式加工中心使之成为五轴机床。使用多轴加工中心,省去了在位置和同步方面的多重调定,即两次调定即可完成一个工件的全部加工。对于有着复合角度的复杂工件,工件的旋转给生产、制造带来了极大的方便。为了协助制造,HMS车队的技术员作了很多设计工作,并与制造项目组一起进行机床的调定准备工作。

现在,HMS车队已从使用少量的柔性加工中心执行多种作业的生产方式转变为使用哈斯的整套柔性数控机床进行生产,并将少部分机床专门用于加工复杂工件。“当只有少量的机床时,我们不得不为加工不同的工件而更换夹具,”Wall说,“但现在,我们有专用机床用来完成那些重复程度高的任务,如:进气歧管和气缸盖的加工。我们现有4台哈斯卧式加工中心HS-1Rs机床,其中两台专门用于气缸盖的加工。”采用专用机床的好处之一就是提高了重复性和精度。

举报
收藏 0
打赏 0
轻松提高数控机床精度
随着我国经济的飞速发展,数控机床作为新一代工作母机,在机械制造中已得到广泛的应用,精密加工技术的迅速发展和零件加工精度的

0评论2025-01-04312

加工中心刀具长度补偿怎么用?
在数控加工中,刀具长度补偿是一种重要的措施,用于消除机床变形、热变形等因素引起的误差,保证加工精度,从而提高培训效率,减

0评论2024-12-18400

加工中心主轴定位角度怎么调?
  在数控加工领域,加工中心主轴的定位角度是影响加工精度和效率的重要因素之一。正确调整主轴的定位角度可以提高加工质量,减

0评论2024-12-11496

简述机器人加装电主轴就选Kasite 4060ER-S的理由
  近年来,随着科技的不断发展,机器人作业已经渗透到各个领域,尤其在工业制造领域,更加随处可见。高精密切割、铣削、雕刻、

0评论2024-05-20707

机器人主轴怎么选?Kasite高速电主轴满足你的需求
  机器人发展到现在越来越受到人们的欢迎和重视,现在很多传统行业都在生产作业中引入了工业机器人,随着机器人的改进和优化,

0评论2023-10-231208

机械臂加装2.2KW大力矩电主轴,就选MSIY-80电主轴
机械臂想加装大力矩电主轴,用于铸钢等硬质材料去毛刺,铣削等加工,可以考虑MSIY-80电主轴,外径80mm,重量4.8公斤,可搭配轴向或径向浮动刀柄配套使用。

0评论2023-08-261203

每天早上打开数控机床时有没有必要热机?
工厂使用精密数控机床(加工中心、电火花、慢走丝等机床)进行高精密加工,你是否有这样的经验:每天早上开机进行加工,首件的加

0评论2023-08-151093