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適用于電動汽車的高效生產(chǎn)技術(shù)：如何采用無紋路車削技術(shù)優(yōu)化轉(zhuǎn)子軸生產(chǎn)

2021-10-18 來源：埃馬克機(jī)床作者：

汽車行業(yè)正在經(jīng)歷一個(gè)轉(zhuǎn)型時(shí)期，新型零部件以及新型制造方法對于生產(chǎn)規(guī)劃人員也變得越來越重要。電動汽車需求的增加也同樣保證了生產(chǎn)能力的提高。但由此也產(chǎn)生以下問題：如何才能優(yōu)化生產(chǎn)，盡可能高效地規(guī)劃生產(chǎn)。

電動汽車的一個(gè)核心部件當(dāng)然是電動機(jī)本身。對于電動機(jī)的主要組成部分，也就是采用疊片組結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子軸，埃馬克已研發(fā)出一套在速度和質(zhì)量方面幾乎達(dá)到絕對領(lǐng)先的高效加工工藝。

在過去一段時(shí)間里，一些項(xiàng)目通常采用車削代替磨削來生產(chǎn)有疊片組的轉(zhuǎn)子軸。由于倒立式車床和磨床同屬于埃馬克公司的產(chǎn)品范圍，因此除了考慮客戶偏好之外，還會根據(jù)客戶對工件表面質(zhì)量的要求來決定是采用磨削技術(shù)還是采用車削技術(shù)。車削可針對疊片組進(jìn)行干加工。如果對于表面光潔度的要求低于 Rz 6.3 微米，那么傳統(tǒng)的縱向車削就需要相應(yīng)較長的加工時(shí)間。正是出于這個(gè)原因，埃馬克開始嘗試使用無紋路車削技術(shù)。早在很久之前，埃馬克就已經(jīng)開始應(yīng)用并持續(xù)不斷地努力創(chuàng)新和發(fā)展無紋路車削技術(shù)，因此非常了解這項(xiàng)技術(shù)的潛力所在，特別是在與高性能立式車床相結(jié)合后，這項(xiàng)技術(shù)更能發(fā)揮出巨大的潛力。

無紋路表面和快速進(jìn)給率

進(jìn)行無紋路車削時(shí)，傾斜的刀刃在旋轉(zhuǎn)的工件旁回轉(zhuǎn)。在無紋路車削過程中，刀刃切入點(diǎn)沿著刀刃不斷移動。這樣，切削使用的就是整個(gè)刀刃，從而可以達(dá)到更長的刀具使用壽命。這項(xiàng)工藝技術(shù)的優(yōu)勢在于節(jié)拍時(shí)間非常短（比磨削或縱向車削快 10 倍）。

無紋路車削的優(yōu)勢在于節(jié)拍時(shí)間非常短（比磨削或縱向車削快 10 倍）。

無紋路車削能為用戶提供多項(xiàng)優(yōu)勢：

· 在硬加工過程中生產(chǎn)出無紋路表面

· 每轉(zhuǎn)的進(jìn)給更高，因此可以實(shí)現(xiàn)極短的節(jié)拍時(shí)間

· 車削時(shí)使用整個(gè)刀刃，從而能夠延長刀具使用壽命

現(xiàn)在要做的就是要將這些優(yōu)勢轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)子軸加工或疊片組加工中，而事實(shí)上，埃馬克也成功地做到了這一點(diǎn)。實(shí)踐也已證明，使用這種加工技術(shù)，可以在最高進(jìn)給達(dá)到 1mm/轉(zhuǎn)時(shí)，實(shí)現(xiàn) Rz < 6.3 µm 的表面質(zhì)量。由于疊片組是分層結(jié)構(gòu)，因此，取決于疊片厚度和進(jìn)給值，切屑會在旋轉(zhuǎn) 1 到 1.5 轉(zhuǎn)之后斷裂。這樣就可以避免形成切屑團(tuán)；而在進(jìn)給速度較低的傳統(tǒng)車削加工中，長條狀的切屑不斷卷繞便會形成切屑團(tuán)。

降低轉(zhuǎn)子軸加工成本

毫無疑問，無紋路車削也能降低單件成本。更短的節(jié)拍時(shí)間可以降低機(jī)床成本，更長的刀具使用壽命（因?yàn)檎麄€(gè)刀刃上各個(gè)區(qū)域的切入時(shí)間都相應(yīng)縮短）也可以降低刀具成本和換刀成本。

無紋路切削是加工采用疊片組結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子軸的理想選擇（如圖所示：疊片組加工前和加工后）。

然而，無紋路車削是非常復(fù)雜的制造工藝，需要相應(yīng)的機(jī)座和必要的專業(yè)技術(shù)知識。埃馬克提供的整體解決方案正是在此方面獨(dú)具優(yōu)勢。

轉(zhuǎn)子軸的 4 軸加工

· VT 系列的倒立式 4 軸軸類件車床加工轉(zhuǎn)子軸的理想選擇。在加工最大長度 630 mm、最大直徑 200 mm 的工件時(shí)，該機(jī)床能充分發(fā)揮其質(zhì)量優(yōu)勢：

· 同步：加工過程采用四軸，并同時(shí)從兩面進(jìn)行。機(jī)床為此配備兩個(gè)刀塔，每個(gè)刀塔各有十二個(gè)刀位，其中 11 個(gè)刀位裝備車刀或動力刀具，剩余一個(gè)刀位則裝備工件機(jī)械手。

· 自動化：工件機(jī)械手可保證同時(shí)為機(jī)床上下料。在一個(gè)機(jī)械手將新毛坯件放入裝夾位置的同時(shí)，另一個(gè)機(jī)械手會將成品件運(yùn)送到工件輸送帶上。為此，在 VT 系列機(jī)床兩側(cè)都配備有循環(huán)運(yùn)行的工件存儲器，毛坯件和成品件均可存儲在工件存儲器中。通過 TrackMotion 工件輸送系統(tǒng)可將多臺 VT 機(jī)床簡單、經(jīng)濟(jì)地相互連接在一起。

在 VT 機(jī)床上進(jìn)行無紋路車削

得益于埃馬克多年的豐富經(jīng)驗(yàn)，無紋路車削技術(shù)已在批量生產(chǎn)中使用。所使用的機(jī)床亦是如此，埃馬克運(yùn)用其通過多項(xiàng)應(yīng)用和試驗(yàn)中獲得的經(jīng)驗(yàn)和成果，根據(jù)這項(xiàng)技術(shù)的要求對機(jī)床進(jìn)行最完美的配置。例如，VT 系列的旋轉(zhuǎn)刀塔已經(jīng)根據(jù)無紋路車削的特殊要求進(jìn)行調(diào)整。這不僅適用于機(jī)械部件，還適用于回轉(zhuǎn)軸參數(shù)設(shè)置及控制旋轉(zhuǎn)軸的設(shè)置。從軟件方面來看，在倒立式軸類件車床上使用無紋路車削技術(shù)完全沒有任何問題。利用控制系統(tǒng)中的相應(yīng)程序，機(jī)床的調(diào)整設(shè)置工作與傳統(tǒng)車削加工中一樣容易。

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