真香預警!先進刀具方案「擺平」電動機加工難題!

2020-12-14 騰訊網

汽車產業一直以來都是金屬切削技術應用最重要的領域,但隨著新能源汽車的不斷發展,尤其是純電動汽車的突飛猛進,很多人都對金屬切削設備以及專用加工刀具的前景產生憂慮,認為電動機替換內燃機確使得汽車企業和供應商相關設備需求減少。

事實上,傳統汽車和新能源汽車兩者的差異主要體現在動力總成部分,在新能源汽車領域,混動車的比例是非常大的,這類車對金屬加工的需求並無減少。而且即使是純電動汽車,也有相當一部分零部件,如對車橋、減速器、差速器、傳動軸、制動器等的金屬切削加工需求基本保持不變。不僅如此,新能源汽車又衍生了新的金屬切削項目,比如對電機殼體、電機軸、電池託架以及新增加的各類模具的金屬切削加工。

面對新能源汽車領域的新需求,傳統加工企業也面臨著更多問題。比如新能源汽車大部分零部件在滿足較高生產效率的前提下,對加工精度和質量要求也非常苛刻。另外,電動汽車對零部件輕量化的要求更為嚴格,新型材料、特殊幾何形狀越來越多的被採用。這些對刀具和工具機提出了全新的挑戰。

針對汽車行業的這一新變局,作為世界領先的金屬切削刀具製造商,山特維克可樂滿將在2020 ITES深圳工業展現場帶來一系列先進刀具解決方案,其中不乏在新能源汽車領域的應用。今天我們就來先看一看其在電動機殼體及電動機轉子軸領域的加工案例。

電動機殼體先進刀具解決方案

驅動電機系統是新能源車三大核心部件之一,其水平的高低直接影響到新能源汽車動力系統的性能。驅動電機就是這個系統中最重要的關鍵部件之一,主要由定子組件和轉子組件,以及零部件端蓋和殼體等組成。為了把能量轉換過程中的損失降到最低,電機殼體、電機軸和定子等組件等之間的配合必須優化到最合理的區間。這就使得對於電機殼體的加工,特別是主孔和軸承孔的形位公差的要求特別嚴格。此外電動汽車電機的外形尺寸要求儘可能小,質量儘可能輕,功率密度最優化,因此電機殼體在滿足大直徑的前提下,只有控制壁厚才能讓質量變輕。因此電機殼體具有精度高、直徑大、薄壁易變形等特徵。目前電動機殼體的典型材料是鑄造鋁合金,其機加工序主要有:銑面、鑽孔、鏜孔、鉸孔、攻絲。

電動機殼體加工方案

在鋁合金面銑削方面,山特維克可樂滿推出了M5X90系列銑刀。其中M5F90複合面銑刀設計用於加工汽車薄壁鋁合金零件,其每個刀片包含一條粗加工切削刃和一條精加工切削刃,能夠在一道工序中完成粗加工和精加工。粗加工區域發揮傳統銑刀的作用,所有粗加工切削刃的直徑和高度都相同;精加工區域發揮M5B90銑刀的作用,包含多條徑向和軸向階梯式切削刃。這種設計可確保無毛刺銑削和出色的表面質量,並且能夠實現較密的齒距以避免切削振動。

M5F90複合面銑刀,精加工表面(藍色), 粗加工表面(綠色)

針對鋁合金零件的鑽削,山特維克可樂滿CoroDrill 400直槽鑽和CoroDrill 430三槽鑽,可提供整體硬質合金材質和PCD材質供客戶選擇,結合其優化的拋光容屑槽和高精度冷卻液孔設計,可在保證孔質量的同時,獲得更長的刀具壽命。並且可以根據工況和客戶需求提供定製的複雜多階成型鑽頭,同時支持微量潤滑 (MQL) 系統。

電動機轉子軸的先進刀具解決方案

電動機轉子軸是整個驅動電動機中的關鍵零部件,起到轉子鐵心的固定及力量傳遞作用。電動機轉子軸的加工涉及的關鍵尺寸要素多,如軸伸、軸承位和鐵芯位等部位與配合、安裝相關的尺寸,關係到基準唯一性的中心孔,任何一項不合格或未達到設計預期,都將是極大的隱患。

電動機轉子軸的典型加工工序主要有:熱處理前的軟材料車削、鍵槽銑削、齒和花鍵銑削,以及熱處理後的硬零件車削。針對電動機轉子軸的各個典型機加工序,山特維克可樂滿能提供一系列的先進刀具解決方案,來滿足各類工況及客戶的需求。

熱處理前的軟材料車削工序:獨創的PrimeTurning和CoroTurn Prime 全向車削解決方案、專用於ISO P材料的具有創新Inveio技術的GC4300先進硬質合金刀片材質系列。

齒和花鍵銑削:用於大批量生產的CoroMill 178 & 180強力刮齒刀具、用於中小批量加工的 CoroMill 171.4 & 172系列銑刀、以及用於小批量加工及樣品試製 InvoMilling柔性加工解決方案。

鍵槽銑削:硬質合金立銑刀CoroMill Plura,可換頭立銑刀 CoroMill316。

熱處理後的硬零件車削工序:專用於ISO H 材料的立方氮化硼CB7100刀片材質系列、CoroCut 1-2刀片-XB槽形可以將生產效率提升最高可達8倍。

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