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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：埃馬克機床 作者：
汽車行業(yè)正在經(jīng)歷一個轉(zhuǎn)型時期，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)。
電動汽車的一個核心部件當(dāng)然是電動機本身。對于電動機的主要組成部分，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)量方面幾乎達到絕對領(lǐng)先的高效加工工藝。
在過去一段時間里，一些項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)較長的加工時間。正是出于這個原因，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，這項技術(shù)更能發(fā)揮出巨大的潛力。
無紋路表面和快速進給率
進行無紋路車削時，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，刀刃切入點沿著刀刃不斷移動。這樣，切削使用的就是整個刀刃，從而可以達到更長的刀具使用壽命。這項工藝技術(shù)的優(yōu)勢在于節(jié)拍時間非常短（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優(yōu)勢：
· 在硬加工過程中生產(chǎn)出無紋路表面
· 每轉(zhuǎn)的進給更高，因此可以實現(xiàn)極短的節(jié)拍時間
· 車削時使用整個刀刃，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，而事實上，埃馬克也成功地做到了這一點。實踐也已證明，使用這種加工技術(shù)，可以在最高進給達到 1mm/轉(zhuǎn)時，實現(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；而在進給速度較低的傳統(tǒng)車削加工中，長條狀的切屑不斷卷繞便會形成切屑團。
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)拍時間可以降低機床成本，更長的刀具使用壽命（因為整個刀刃上各個區(qū)域的切入時間都相應(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，該機床能充分發(fā)揮其質(zhì)量優(yōu)勢：
· 同步：加工過程采用四軸，并同時從兩面進行。機床為此配備兩個刀塔，每個刀塔各有十二個刀位，其中 11 個刀位裝備車刀或動力刀具，剩余一個刀位則裝備工件機械手。
· 自動化：工件機械手可保證同時為機床上下料。在一個機械手將新毛坯件放入裝夾位置的同時，另一個機械手會將成品件運送到工件輸送帶上。為此，在 VT 系列機床兩側(cè)都配備有循環(huán)運行的工件存儲器，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 機床簡單、經(jīng)濟地相互連接在一起。
在 VT 機床上進行無紋路車削
得益于埃馬克多年的豐富經(jīng)驗，無紋路車削技術(shù)已在批量生產(chǎn)中使用。所使用的機床亦是如此，埃馬克運用其通過多項應(yīng)用和試驗中獲得的經(jīng)驗和成果，根據(jù)這項技術(shù)的要求對機床進行最完美的配置。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行調(diào)整。這不僅適用于機械部件，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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