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革新骑行体验:颠覆性中轴诞生记

视频记录Wes Wolfenbarger和Gary Mailhiot讲述独特自行车零件构想从萌芽到发展为生产100多种变体的国际公司历程。

资深骑行爱好者兼专业车技师Gary Mailhiot决定制造新型自行车中轴时,正在车行工作且无加工经验。在好友兼未来合伙人Wes Wolfenbarger及当地机床经销商协助下,他们攻克了困扰自行车行业的轴承过早失效难题。

2013年,Mailhiot的新款5000美元碳纤维车到店时配备两个塑料轴承座以适配高端钛合金曲柄组。他意识到亟需更优设计,构想一体式铝制结构是否更优。

他咨询时在机械厂工作的机械工程师Wolfenbarger,两人在后者原单位制作原型。最终决定在阿肯色州北小石城自建机加工车间量产中轴。

什么是中轴?

中轴连接曲柄组与车架,使其独立于车架旋转。碳纤维车架中轴压入车架壳体,两侧各含两个轴承。

两人决定用棒材管加工薄壁铝制轴承座,轴承压入管两端,形成一体式中轴,大幅提升双轴承同心度。

Wolfenbarger与当地机床经销商TechMach(阿肯色州Rogers)合作紧密,后者恰好有Doosan车床现货。在经销商处试机后,合伙人选定Doosan Lynx 220 LYA车削中心作为首台设备,因其6000转主轴转速对薄壁铝件保持严苛公差至关重要。

Mailhiot在TechMach指导下租赁1500平方英尺厂房,经销商还协助解决电力、吊装、融资等问题。这家名为BBInfinite(寓意“中轴永恒旋转”)的初创公司由此启航。

据Wolfenbarger称,公司很快获得一体式设计专利。

问题解决

Wolfenbarger解释:多数车厂采用分体式中轴,两侧各自独立轴承座,但因双轴承受力不均导致位移,一侧轴承过早磨损。

“一体式设计完美解决轴承过早失效,因我们能更精准控制轴承位置,”他说。该设计也便于车厂或组装者将总成压入车架。

公司最初为高端自行车品牌供货。Wolfenbarger透露曾有一品牌中轴问题频发,重点攻克该客户。通过官网上架新品配合YouTube教学视频推广,业务迅速扩张。

革新骑行体验:颠覆性中轴诞生记

因中轴非统一尺寸,公司现生产约100种“核心模块”变体。图片来源:BBInfinite

革新骑行体验:颠覆性中轴诞生记

Doosan Lynx 220以6000转加工薄壁铝管,Wolfenbarger称此转速对保持严苛公差不可或缺。

核心模块直径跨度1-1/4至2英寸(36-50mm),3英尺长棒料通常产出8-12件。客户群覆盖高端车厂和车库DIY爱好者。“我们要为这些客户开发自行安装体系及配套支持,”Wolfenbarger说。团队录制大量清晰安装教学视频,建立官网并引入Shopify在线销售。

打造高效加工工艺

凭借20马力Doosan Lynx 220 LYA车削中心及TechMach对关键性能配件的精通,BBInfinite证明了持续实现薄壁铝管严苛公差的可行性。车床稳定保持±0.00025公差,Wolfenbarger强调这对加工厚度约0.02英寸的超薄铝件并获得光洁表面至关重要。

金刚石刀具助力优质表面。Wolfenbarger在前职使用Sandvik Coromant刀片后坚定选择其为铝件加工首选。“我们造法拉利——不求高产量,求极致品质,”他说,“所以选用最佳刀具生产高品质零件。”

机床及配件需作为系统协同。BBInfinite总结出以下高效组合:

革新骑行体验:颠覆性中轴诞生记

Wolfenbarger站在Doosan Lynx 220旁,该机小批量加工中轴管。即使疫情期间自行车行业爆发,业务依然火爆。Wolfenbarger预判供应链短缺,果断采购新款Doosan Lynx 2100。

车削完成后,切断刀将工件从棒料切离,拉料器即时夹持棒料定位供下一件,仅占用一个刀塔工位,免除分度单独拉料器的周期损耗。

革新骑行体验:颠覆性中轴诞生记

BBInfinite一体式中轴:薄壁铝管容纳两个轴承,轴承压入管两端,大幅提升同心度。

质量管控:选对软件是关键

虽非机加工出身,Wolfenbarger创业初期因无人可用亲自操作车床。现已雇佣机加工人员,但他仍用CAMWorks(SolidWorks套件)离线编程,依托GoEngineer技术支持。他赞软件易用:可离线完成全程编程,加工无需干预;特别喜爱刀具库插件,可模拟自家机床刀具切削过程并微调程序。

BBInfinite极重视质控:无尺寸误差保障,生意难以为继。Verisurf测绘软件驱动Renishaw Equator 300测量系统,提升探针对薄壁铝管公差测量精度。蜘蛛腿状探针接触工件计算尺寸,指导偏移调整以保持尺寸稳定;废料回收再利用。

革新骑行体验:颠覆性中轴诞生记

Verisurf软件运行于Renishaw Equator 300测量系统,提升探针对薄壁铝管公差测量精度。

激光标记与组装

铝管加工后外发阳极氧化,自行用Derek Laser光纤激光打标机标记二维码,含客户安装指引。无纸化说明减少包装材料,便于在线更新指引。

革新骑行体验:颠覆性中轴诞生记

内部激光打标机为每根管材标记含安装指引的二维码。

将两个采购轴承分别压入铝管两端,完成中轴总成组装。

进展与建议

公司仍用创业时购入的Doosan Lynx 220加工铝管,后增购Lynx 2100,主轴通孔略大,可加工更大零件,并将原外协的Delrin垫片纳入自产。

Wolfenbarger建议:创业不必立即购机,产品上市前的市场推广同等重要。“别因买不起机床而气馁,想法设法推广自己、建网站、让人找到你。等真正生产时,营销就不是拦路虎了。”

BBInfinite | bbinfinite.com
DN Solutions(原Doosan Machine Tools America)| dn-solutions.com

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