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强力刮齿刀具助力电动汽车齿轮零部件加工制造

发布时间:2023-05-10 | 来源:山特维克可乐满 | 作者:
   近年来,电动汽车(EV)的销售取得了巨大飞跃,至2022年2月,全球有541,780辆新款插电式电动汽车登记在册,是上一年度二月份的两倍之多。在中国,电动车登记注册数量已经超过了157%。而在电动汽车销售的其他主要市场和美国,电动汽车的销量分别超过了197%和166%。

  从这些数字可以看出,全球EV市场正在快速增长。推动这一趋势的主要原因除了欧盟、亚洲和美国制定了宏大的零排放目标外,全球对于更高效和可再生能源越来越高涨的使用需求以及消费者更加重视环保的态度变化都是重要的因素。

  对于汽车制造商和原始设备制造商 (OEMs),上述因素已突显了弃用传统内燃机的必要性,在这方面,中国和欧洲正发挥着带头作用。这些EV市场也将构筑一个多元且极具竞争力的竞技场,与此同时,EV的生产还将面临额外挑战,即依赖传统生产工艺的制造商在竞争中将处于劣势,这就需要聚焦齿轮部件的生产。

  控制齿轮每分钟转速(rpm)的能力对于所有类型的车辆而言都必不可少。EV变速箱的用途是降低车辆速度,以此对其实现经济地控制和驾驶。因为EV没有内燃机的声音,所以从变速箱发出的任何噪音都会被听到,所以其主要的任务是避免噪音。这正是制造规划的质量发挥决定性作用之处,以此最大程度使变速箱小巧、轻盈、无噪音。

  EV变速箱主要采用行星式设计,行星齿轮和太阳齿轮组装于外围环形齿轮内,形成一个紧凑而轻盈的组合体。环形齿轮是最难生产的部件,薄壁件,以及高的圆度要求。而遗憾的是,传统制造工艺因为在时间和成本方面的若干劣势会加剧这些困难。

  强力刮齿加工

  环形齿轮是行星齿轮中最难生产的零件,但是强力刮齿概念正在逐渐成为针对其生产的最高效方式。强力刮齿工艺主要是将插齿和滚齿 (齿轮切削的一种加工工艺) 结合在一起,成为单一的连续切削工艺。这相较于传统加工方法具有若干重要优势。使用强力刮齿工艺不需要依赖单用途机床,相反,仅通过一台多任务机床就可完成一整枚零件的加工,且生产效率和灵活性都更高。此外也不需要专业化机床了,因机床变更而导致的质量限制也被彻底消除了。与拉削、成型和滚削加工方法相比,这大大缩短了总生产时间,更便于执行可管理和可预测的零件加工。

  2014年以来,强力刮齿日益盛行,截至目前,已经成功交付700多台强力刮齿机床。这其中有超过60%都是多任务机床。这意味着主要的加工过程仅通过同一次装夹就可完成。这提升了零件质量,实现了更高效的加工。

  山特维克可乐满已经研制出自己的高质量强力刮齿刀具,并专门经过优化旨在支持客户实现EV变速箱的精准加工。其中包括整体式强力刮齿刀具CoroMill 178,有粉末冶金高速钢 (PM-HSS) 或整体硬质合金两种刀具材料规格。此外还有配备导轨刀片座的可转位刀片刀具CoroMill 180,可实现卓越而一致的精度。刀具可在刀具刚度和悬垂、冷却液供应及刀具寿命方面实现优化,将这些因素相结合,即可成就可靠且连续不断的生产。

  在实际应用中,有生产低合金钢主齿轮的制造商以强力刮齿工艺更换其既有的非常耗时的工艺,此外还将其之前使用的四台专用机床更换为两台多任务机床。最后,客户的加工用时缩短了90%,刀具寿命也得以大幅提升。除此之外还有其他实例表明强力刮齿的速度比传统工艺快2~3倍。

  这就是强力刮齿工艺正在成为发展最快的齿轮加工方法的原因之一,小型制造商也可以利用该工艺以更高水准参与竞争。山特维克可乐满将以丰富的经验和优质的产品支持客户应对未来,实现EV齿轮高生产率、高效率和灵活加工。

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