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编者按
德勤（Deloitte）公司的一项最新研究调查结果表明，从2032年起，在乘用车市场中，将首次出现新能源汽车的新增销售量超过纯内燃机汽车的情况。可见新能源汽车的热度依然有增无减，许多企业也针对其零部件的高精度制造推出了不同的解决方案。比如今天要介绍的拥有十二道主要工序的转子轴生产线、满足一体式压铸后加工需求的五轴动柱式加工中心、能够实现高精度主轴磨削的数控万能内外圆磨床。一起看看各大企业是怎样解决新能源汽车零部件加工问题的吧。
埃马克
转子轴生产线
随着新能源汽车销量日益升高，不难想象，这样一种发展趋势对于汽车行业会有什么样的影响：内燃机组件的增值份额持续下降，而电动驱动组件的份额急剧上升。其中就包括多种旋转对称的部件，机械制造专业公司埃马克目前正在研发的就是专为这类部件量身定制的生产解决方案。最近，埃马克为一个供应商集团研发出一套全自动、高效的完整解决方案，专用于转子轴制造以及用于转子铁芯叠片的高精度外径车削。利用这套灵活的系统，客户可以实现多种加工组合。客户方负责人对于这套系统所能达到的部件品质和可重复性非常满意。
不断增长的电动机产量需求向生产规划者提出重大挑战：在许多应用领域内，他们必须建立起新的整体化解决方案，从而更快、更高效地生产电动机驱动轴等部件。去年年底，埃马克向一家专门生产电动汽车零部件的德国供应商提供了一套全新的解决方案。这个令人印象深刻的最新案例，为我们展示了这类解决方案的具体内容。双方如何达成合作？这名客户当时正在寻找一种智能自动化解决方案和物联网集成的高度灵活的系统，以实现与转子轴相关的各种加工组合。在这类问题方面，这名客户在过去多年中一直非常信赖埃马克的技术，因为我们不仅能提供出自一手的解决方案，而且从整个埃马克集团范围来看，我们掌握了几乎所有加工技术。埃马克大客户经理Andreas Bucher解释说。数控车床
双方的合作在很早期的阶段就已经开始：客户甚至提前与埃马克讨论工件的设计图纸，以简化后续的机械制造工作，并实现精益和可靠的生产工艺。整条生产线的研发工作在密切的交流与合作中顺利完成。EMAG Systems公司的Michael Ihring对此评价说：在埃马克，我们始终遵循‘面向客户’的原则。一位经验丰富的员工会与客户讨论整套生产解决方案的各种要求，其中甚至包括比如并非由埃马克提供的机床（本案例中的OP 30）。换句话说，我们负责整套生产解决方案并定义其技术规格。这种方法的优势非常明显：各部门之间的沟通和确认工作量明显减少、供货时间缩短，同时也可以实现一套更加经济和高效的整体解决方案。数控车床
十二道工序便可达成目标
最终，埃马克为客户呈现出一套令人印象深刻的转子轴加工系统——包括十二道主要工序以及其他不同的辅助工序。各台机床与工位的自动化和连接通过机械手、桁架机械手系统以及由埃马克自行研发的TrackMotion系统实现。整个工艺流程具体如下：
操作人员将毛坯件放到缓冲输送带上之后，在两台埃马克VTC 200机床上开始粗车削——这是一种可缩短主加工时间（OP 10/20）的4轴式轴类件加工解决方案。接着执行吹扫和测量过程。测量设备向车床发送反馈，并由车床自动进行补偿。
完成内齿磨削（OP 30，成型）之后，便会转移到EMAG eldec的MIND L 1000上执行OP 40工序：转子轴的轴承座的感应加热和淬火。
分别在两台埃马克VTC 200 CD（OP 50，内车）或两台埃马克VTC 200（OP 60，钻孔加工）机床上进行的后续工序也非常重要。这两道工序在两台机床上同时进行，以提高产量。接着对转子轴再次进行吹扫、测量，并在合格工件上执行 DMC 打标操作。数控车床
工序OP 70包含两个装配过程，在此会通过热套装配一个套筒和一个盖板。
最后的车削工序（OP 80）在VTC 200机床上进行，此时可对转子轴的轴环和轴座进行精加工。吹扫、测量和堆垛三道工序标志生产线的结束。
点击下图观看整条生产线视频
我们的规划得以证实，Michael Ihring总结说，所有工艺都非常稳定，得到的部件品质因此也非常高。同时，客户也能从灵活的生产单元解决方案获益，这种解决方案可随着产量要求的提高而随时扩展。这种灵活性体现在包含工件输送系统在内的每一个细节中。此外，各种不同的智能模块的更换策略可确保只有极短的停机时间。
无纹路切削保证完美的叠片组表面
埃马克为这名客户提供的电动汽车整体项目远不止如此，因为机床制造商埃马克还额外利用VTC 200机床设计出一种用于转子铁芯叠片高精度外径车削的解决方案。这里使用所谓的无纹路切削工艺：刀具在工件上作滚轧运动，也就是说倾斜的CBN刀刃会在旋转的工件上方运动。刀刃切入点持续不断地移动。整个过程比传统硬车削快五到六倍，比磨削快三倍。并且同时可以实现卓越的无纹路表面质量。换句话说：以前必须采用磨削加工的表面，未来可以使用无纹路切削技术完成。对于围绕轴的叠片组来说，这正是最理想的解决方案。数控车床
为不断增长的电动汽车市场带来优势
总的来说，无论是加工转子轴还是叠片铁芯的外径车削，客户都可以从具有高度稳定性和工艺可靠性、经过完美协调的整体系统中受益。这些都是我们希望在未来几年内为不断增长的电动汽车市场所带来的巨大优势。Andreas Bucher说，电动机制造行业的需求明显越来越大。同时，我们的技术已在此行业的多个应用领域内得到广泛应用。
通过十二道主要工序以及其他不同的辅助工序完整加工转子轴。各台机床与工位的自动化和连接通过机械手、桁架机械手系统以及由埃马克自行研发的TrackMotion系统实现。
力劲
MCG5系列五轴动柱式加工中心
在双碳目标下，新能源汽车已经成为汽车工业重要支撑。2019年力劲6000T超大型压铸机问世后，一体化压铸成型技术的应用与推广成为大势所趋，越来越多整车及汽车零部件厂商开始布局研制一体化压铸零部件。力劲MCG5系列五轴动柱式加工中心，作为实现零部件的轻量化和一体结构化的方案，也获得了来自各行各业的高度关心。
一体式压铸后加工，新能源汽车大型结构件专用数控车床
为满足一体式压铸后加工需求，力劲集团以多年生产制造高速龙门与五轴机床为基础，切入新能源铝压铸车体零件五轴高速切削领域，历时2年，成功研发新机型MCG5系列五轴动柱式加工中心，主要针对新能源汽车领域复杂零件的加工，铝压铸、铝合金压铸件加工，联动大吨位压铸单元，为用户提供从压铸到后加工的整套解决方案，广泛应用于汽车副车架、前舱、后地板、电池盒及其他结构部件的加工。
底地板/前舱
力劲MCG5系列五轴动柱式加工中心，复合集成让生产更高效
力劲MCG5系列动五轴柱式加工中心推出三种规格：MCG5-2525、MCG5-3025、MCG5-4025，X轴*Y轴*Z轴行程分别是（mm）：2500*2500*1200、3000*2500*1200、4000*2500*1200，采用高刚轻量化动柱型结构，配置SIEMENS 840D/828D控制系统，圆盘式双刀库（24把*2），"HSD"正交侧挂型二轴头，梁柱、底床一体化，满足高速切削、高刚性、高承重的特性，整体动件轻、重心的悬伸少，深钻孔达φ20以上，实现铝材多角度高效钻铣削与钻孔加工，适用于新能源各结构件加工配套。可选配搭载旋转分度盘与尾座，实现多工序一次装夹完成。数控车床
通过扩大行程，可以加工更大的尺寸、更复杂的形状
其中，X/Y轴采用德国"博士力士乐"（Rexroth Bosch）线性马达，拥有极佳的动态/静态刚性，最大快速进给可达70m/min，且高加减速特性，动力100%直接传送，无须经过机械零件传送增加动态响应性，结构简易容易维护；Z轴驱动装置，采用双伺服、无油压、高导程丝杆传动，具有高效率、高精度、高速度，确保快送达50m/min。
加工方法：使用龙门摆头式加工中心，进行压铸铝箱体正面和外侧面孔特征加工；使用角度头，进行压铸铝箱体内侧摆头干涉的盲孔特征加工。
MCG5系列五轴动柱式加工中心，采用随动式左右双刀库设计，以加工回刀距离最近做刀库选择，搭配刀臂扣刀式换刀，实现从加工处至完成换刀只需6秒以内，效率更佳。
随着近几年来新能源汽车销量的快速增长，为了增加续航，汽车的设计轻量化也在不断进步，力劲MCG5系列动五轴柱式加工中心，凭借其结构特点、巨大加工空间以及高效率的优势，已应用至客户端，为新能源汽车领域用户，用于前舱、后地板的高效精密加工制造，可替代进口机床。
磨致机械
S31数控万能内外圆磨床
联合磨削集团旗下STUDER品牌代表了110多年的精密内外圆磨床研发和生产经验。The Art of Grinding是他们的热情，更高精度是他们的要求，瑞士顶级质量是他们的标准。联合磨削集团的产品系列包含标准机床以及高精度圆柱磨削的完整系统解决方案，以满足小型以及大中型工件的加工。此外，他们还提供软件、系统集成以及广泛的服务项目。凭借量身定制的整体解决方案，客户同时会获得他们的百年磨削工艺专业知识。数控车床
产品简介
S31是一款适用于小尺寸到大尺寸工件的数控万能内外圆磨床，同时支持单件加工，小批量和大批量生产。其具备400/650/1000/1600mm的顶尖距和175mm的中心高度。工件最大加工重量为150kg。S31全新的操作系统C.O.R.E. OS，使机床具备了智能化。得益于统一的C.O.R.E.软件架构, 在联合磨削机床之间传输数据格外简单。兼容Umati API接口可与第三方系统通信。此外，还可以提供在机床上直接使用UNITED GRINDING Digital SolutionsTM的产品。C.O.R.E.不仅为此应用以及其他物联网和数据应用奠定了技术基础，它将还成为既具革命性又具通用性的操作系统。
加工实例数控车床
1.高精度主轴磨削
高精度主轴的内外圆磨削是S31磨床的经典应用。最大两顶尖装夹长度1600mm，使加工较大规格的主轴成为了可能。可丰富的砂轮头架配置，可以实现一次装夹完成多表面的磨削加工。直驱B轴配置两个外圆磨削主轴和一个内圆磨削主轴是用于主轴加工的典型方案。
2.新能源车电机轴及氢燃料电池空气增压轴磨削
双碳目标引领下，新能源电动车市场炙手可热，其关键零部件电机轴及氢燃料电池增压轴如何达到精度要求，成为行业必答题。STUDER磨床在万能磨床领域有着广泛的应用，特有的花岗岩床身和动静压复合结构导轨，可以实现缓慢进给和高速自由移动，刚性与阻尼的设定恰到好处。为新能源车电机轴和空气增压轴的磨削工艺提供了成功的借鉴。
视频资料，建议WiFi观看
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