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序言
本赛季F1刚刚落下帷幕,梅赛德斯AMG车队获得车队总冠军,红牛车手获得车手总冠军。
这个赛季的车手和车队冠军悬念一直延续到最后,汉密尔顿和维斯塔潘以同样的积分来到最后一站的起跑线上,一战定胜负,直到最后一圈才决出胜负,竞争如此激烈,前所未见。
车手之间的比赛从灯灭开始,而车队之间的比拼从造车开始,车手和赛车同样重要,赛车的性能和可靠性直接影响车手的表现和成绩,而赛车的制造离不开机床。
众所周知,哈斯车队的赛车制造采用的是哈斯机床,那么其他车队呢?下面介绍各大车队的赛车都用了哪些机床。
一、梅赛德斯AMG车队
1.总部
日本山崎马扎克和日本松浦机械制作所的机床被用于加工梅赛德斯AMG的零部件,这些机床的精度达到微米级别,还能够加工钢材、钛合金、铝合金和碳纤维等各种材料。
马扎克的复合加工中心可实现车、铣、钻、攻丝和深镗孔等多种加工工序。松浦MAM72系列加工中心能够昼夜不停地进行无人值守生产,其中松浦MAM72-H卧式加工中心被用于加工梅赛德斯AMG的变速箱外壳。
梅赛德斯AMG车间里最大的机床是德国兹默曼(F.Zimmermann)的FZ37龙门铣床,该机床可加工成型模具、设计模型、原型样件、五轴铣削零件和复合材料零件等。
年,大连机床收购了兹默曼,但到了年,兹默曼被原股东收回股份,变回德国家族企业。
2.动力系统部门
梅赛德斯AMG混合动力单元的开发和制造采用了瑞士GF旗下的阿奇夏米尔(AgieCharmilles)电火花线切割机床和米克朗(Mikron)五轴机床。
阿奇夏米尔的CUT电火花线切割机床被用于加工热交换器,米克朗的XSMU、HPMU和HPM0等五轴加工中心被用于设计、开发和制造出了复杂、高精度和性能要求苛刻的梅赛德斯AMGHPP赛车引擎零件和组件。
这些机床拥有极高的重复精度,大扭矩电机主轴,直驱转台,高效切屑管理系统和快速换刀装置,大大提高了生产效率。这些机床还可全天候工作,比如白天进行开发工作,夜间进行生产。
作为技术合作伙伴,GF还为梅赛德斯AMG提供涡轮增压器加工方案。
梅赛德斯AMG发动机制造的关键设备还有德国恒轮(HELLER)的CBC机床,该机床采用基于双丝电弧喷涂技术的CBC气缸孔热涂层工艺,由恒轮(HELLER)与戴姆勒合作开发,工艺分为四个流程步骤:
第一步:粗化。使用特定轮廓切削刃的粗化刀具来加工缸孔表面,使气缸孔增大到一定尺寸,并同时形成精确的燕尾槽轮廓表面,粗化后的表面具有所需的涂层附着力,为后续喷涂工序提供最佳条件。
第二步:喷涂。两条钢线作为阳极和阴极被电弧熔化,使用氮气作为工艺气体,将融化的钢水以微观液态颗粒形式送入气缸孔的粗糙结构中。从而获得约0.3毫米厚的钢层和微观气孔,可调节的气孔数量和大小保证了机油的存储空间,从而确保了气缸运行面的润滑。
第三步:精镗。精镗可以加工缸孔的确切形状和位置,在层厚方面达到了最高的精度,同时又能满足生产公差。
第四步:珩磨。对气缸表面进行镜面珩磨,确保表面完美无缺,同时,保留了具有均匀孔隙的涂层,能够储存机油以达到最小的摩擦系数。
气缸孔热涂层工艺加工后,活塞和气缸之间的摩擦系数降低50%,从而减少了燃油和机油消耗,省去了铸造衬套,缩减了发动机的尺寸和重量。
这项源自F1的技术已经被商业化,是目前为止唯一实现大批量量产的可靠工艺,截止年,总计超过台恒轮(HELLER)的涂层设备在世界各地投入生产,每年涂装超过0万台发动机。
二、红牛车队
自年加入F1,红牛就开始使用德国DMG的机床,借助合作伙伴DMG机床全面的切削加工能力,红牛车队在确保最高的质量和精度前提下,实现快速地生产复杂的零部件,在开发方面具备优势。
DMG的DMUeVo系列万能加工中心提供高动态性能五轴联动加工能力,以及铣/车复合加工能力,该机床被用于加工红牛的车轮悬架、液压系统、底盘和变速箱精密零部件。
DMG的CTXbetaTC五轴车铣复合加工中心、DMUP系列五轴龙门加工中心和DMUPduoBLOCK系列五轴加工中心则被用于加工碳纤维变速箱主箱之类的大型部件。
三、法拉利
法拉利的发动机生产线由意大利MCM提供,生产线加工缸体和曲轴等核心部件。MCM已经被中国企业收购,年,日发精机以万欧元收购MCM80%股权。年,日发精机以万欧元收购MCM剩余股权。
之前有两期节目讨论美的花40亿欧元收购库卡划不划算,那么,日发精机以如此低的价格收购到意大利高端机床制造商,是不是捡到大便宜了?
四、雷诺
雷诺从年开始购入瑞士GF旗下的阿奇夏米尔电火花机床和米克朗五轴机床,双方是长期的合作伙伴。
米克朗(Mikron)的HPMU和HPMU五轴加工中心被用于加工雷诺一系列高精度、复杂的零部件,包括前后悬架立柱和卷箍等。
HPMU五轴加工中心被用于加工精度要求极高的气动原件,HPMU参与制造变速箱钛制嵌件,变速箱嵌件的加工要求苛刻,材料去除率很高,从一个毛坯加工而成的,在粗加工和精加工过程中,超过85%的钛要被切削掉,其加工精度要求高,需要极佳的表面光洁度。
雷诺还用到了阿奇夏米尔(AgieCharmilles)的电火花线切割机和电火花成形机床,例如变速箱嵌入件的钛锭就采用阿奇夏米尔电火花线切割机加工。
雷诺用的底盘加工任务由意大利佰利通(Breton)的五轴龙门高速加工中心来完成,该机床的生产效率和加工精度极高,采用直接驱动技术,拥有高效的除屑功能,可大大节省时间。
五、迈凯伦
自年以来,日本山崎马扎克与迈凯伦车队一直保持着密切的合作伙伴关系,马扎克的机床被用于加工迈凯伦各种各样的复杂零件,如气动原件、车轴、刹车零件等,参与对生产技术和加工精度有着极高要求的变速箱、悬挂装置等零件的制造。
马扎克的复合加工中心被用于加工迈凯伦赛车中最复杂的零件,需要将60公斤钛合金材料切削至4公斤以下,例如赛车背部冲撞吸收结构以及尾翼支架等钛合金零部件。
最后
总结,F1车手驾驶的赛车,速度可以超过三百五十公里每小时,在实现赛车极限性能方面,机床发挥着举足轻重的作用,赛车的每个零部件的加工精度和质量都至关重要。
技术人员在车间里也是争分夺秒,机床的速度非常关键,F1赛车的零部件都很复杂,材料加工难度大,许多零件的制造周期较长,高效率的机床可以缩短加工时间。
很多机床制造商不仅是车队的机床供应商,还是车队的技术合作伙伴,不断在F1赛事中积累经验和技术,一起打造更快的“机器”。
虽然这个赛季才刚刚结束,车队马上又要忙碌起来,为下个赛季做好准备,利用先进的机床制造新的赛车。
期待下个赛季各车队赛车的表现,同时也期待中国首位F1赛车手周冠宇在阿尔法罗密欧车队的表现。