
为专业赛车提供动力的赢者通吃的驱动力也在推动新的发展... .据该公司称,其中一个部件是在拉斯维加斯比赛前两天设计和生产的转向部件,它在 3 月 3 日的 Pennzoil 400 比赛中获得第一和第二名的 Penske 汽车中发挥了重要作用。

在一项胜利取决于瞬间优势的运动中,Penske 团队用来制造专有零件的机器——甚至是用于在进站期间高速更换轮胎的轻型千斤顶——正在被推动达到他们的极限,以利用每一滴内置过程效率。
位于肯塔基州佛罗伦萨的 Mazak Inc. 在成为 Team Penske 合作伙伴的第 25 个年头中,在这家赛车巨头的工厂中拥有 11 台机器伊利诺伊州霍夫曼庄园的 BIG Kaiser Precision Tooling Inc. 于 2012 年开始向 Penske 提供设备,并于 2017 年建立全面合作伙伴关系,因此 Penske 可以利用额外的工件夹持和工具夹持能力。
“Mazak 继续加紧给我们带来设备它可以 [提高] 生产率 [并] 提高零件的精度,”Team Penske 的机加工车间经理 Jim O'Toole 解释道。当 Penske 找到 BIG Kaiser 并为“一个具有挑战性的零件”应用镗头时,BIG Kaiser 加入了这一行列,该零件需要“孔径的严格公差以及两个同轴孔之间的跳动精度。”
BIG Kaiser 的产品组合BIG Kaiser 的销售和工程副总裁 Jack Burley 说,其特点是与 BIG Plus 主轴系统接口的工具,“它已被大多数主要机床采用,包括 Mazak”。 “我们还有一个专有的工件夹持系统系列,我们能够将其引入车间 [这] 非常适合五轴应用,以及任何垂直或水平加工应用。” BIG Kaiser还在北美代理意大利刀具预调仪公司Speroni,其设备也用于Penske 的商店。
Jim Rutan 指出,此类技术合作伙伴关系的最终价值在于,具有超常性能要求的顶级用户能够利用最新数字制造设备的本机功能,马扎克东北地区总经理。
Making Parts that Win

O'Toole 在过去两年半的时间里一直担任目前的职务,他详细介绍了他们在赛道上获胜所使用的机器和方法,无论是在 NASCAR 还是 Indy 赛车中或其他电路。
O'Toole 在他的演示中指出,组件的复杂性正在增加,并且需要从加工设备到更高的精度
举个例子,在今年的 Pennzoil 400 比赛前两天,Penske 团队的工程团队构思了一个改进的转向部件,其几何形状可提高性能。该设计于周五早上到达机加工车间进行生产,并加工了五个零件,并于周六早上 9:30 飞往拉斯维加斯参加周日的比赛。
“3 月 1 日上午 10:30 左右,工程部门发布了新的转向部件,”O'Toole 回忆道。在安排好所有材料、工具和编程之后,第一件作品在下午 1 点前制作完成。机加工车间工作人员 24 小时轮班工作以赶在最后期限前完成,使用其 Mazak VARIAXIS i-700 执行第一道工序,在两小时 15 分钟的循环时间内完成了每个零件的大约 90%。除此之外,EDM 处理的每个部分大约需要一个半小时。
但 O’Toole 的压力更大在峰会上展示的是一对零件:一个用于 NASCAR 比赛的转向中心连杆和一个 Indy 汽车悬架摇杆。由于对每一个工艺参数都格外关注,每个部分都代表了对机器功能的深入研究。

对于 NASCAR 转向中心连杆,Penske 在 VARIAXIS i-700 上加工硬化钢,从大约 70 磅重的零件制造出大约 4 磅重的零件4 小时 48 分钟后 lb 空白;一次操作去除了超过 233 立方英寸的材料。 VARIAXIS 配备 40 锥度高扭矩 BIG Plus 机床主轴,最高转速为 12,000 rpm、186 英尺磅和 30 马力。托盘更换器和 80 个工具库允许熄灯生产。此外,与以前的解决方案相比,BIG Kaiser Unilock 工件夹具技术通过增加访问权限将周期时间缩短了 50 分钟,并将材料准备时间和工具成本减少了 75%。所有关键零件特征都在一次操作中合格。
O'Toole 指出,生产中心连杆的一个关键因素是 Mazak 的 G54.4 动态工件偏移补偿的应用。 “在典型的五轴机床上,您必须在机床中心线之外进行编程,”他解释道。使用 G54.4,“您基本上可以在该组件上的任何位置拾取”,例如通过探测块的左后角材料并将其指定为原点。然后机器从旋转中心线执行增量计算并运行宏来确定左后角与实际中心的距离,然后将零件的左后角作为其旋转中心。
此外,BIG Kaiser 大功率铣刀夹头允许使用 1 英寸五刃立铣刀进行外部轮廓粗加工。 Burley 指出了铣刀夹头相对于夹头夹头或侧锁刀柄的优势。铣刀夹头内部采用滚针轴承锁定系统而不是螺纹“因此,凭借其质量和密度以及具有高夹紧力和良好跳动的外部配置,您可以获得超过三到四倍的铣削能力传统的侧锁。”
此外,Rutan 指出,还使用了 Mazak Smooth Machining 刀具路径技术——该技术的数百项改进之一。 “使用当前切削工具和 Sm 的客户最流畅的 CNC 技术可以在业务中获得与 Penske Racing 在赛道上相同的竞争优势。”

与此同时,IndyCar 悬架摇杆是在带有托盘更换装置的 Mazak VCN 530 上通过两次操作用铝在 45 分钟内生产出来的。移除了大约 51.93 立方英寸的材料。要特别注意生产可重复的零件,因为故障会使汽车撞到墙上;他们忍受每年都会有大量磨损和工程变更。使用 40 锥度 BIG Plus 内冷主轴一次生产约 40 到 50 个摇臂,主轴转速最高为 15,000 rpm、30 hp 和 213 psi。 BIG Kaiser Mega Micro Chuck 为狭窄区域的加工提供了间隙,这要归功于较低的工具突出和较小的夹紧螺母直径。使用 BIG Kaiser EWD 数显镗头进行精密镗孔。采用三个镗头; O'Toole 指出,最近运行的 40 个零件无需调整。
Burley 补充说,较新版本的镗头具有更耐污染的压电系统,以及蓝牙连接让操作员在手机或平板电脑上实时查看他们的调整。头部以数字方式存储这些调整,并带有时间和日期戳。
总的来说,Penske 团队凭借其 531 次胜利和计数,依靠尖端的加工策略来实现显着的 cycle-t时间的减少显然是有回报的。任何寻求更高水平性能的商店的最终问题必须是,“如果我们不能做我们需要做的事情,为什么我们会有一个装满高科技设备的房间?” O'Toole 问道。
或者,正如 Rutan 总结的那样:Penske“一直试图在赛道上找到十分之一秒的性能改进。他们将机器和工具推向了我们有时甚至认为可行的地步——结果令人印象深刻。”