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重量降低一半,提高剛性與刀具壽命,解密一款新能源汽車電機(jī)加工的3D打印鏜刀

重量降低一半,提高剛性與刀具壽命,解密一款新能源汽車電機(jī)加工的3D打印鏜刀
混合動力汽車與電動汽車零部件企業(yè)對輕型機(jī)械加工刀具的需求不斷增長,為了滿足新能源汽車制造企業(yè)的需求,機(jī)械加工刀具制造商肯納金屬( Kennametal)開發(fā)了一種輕量化鏜孔刀具,這款鏜刀是通過增材制造-3D打印技術(shù)制造的,用于加工新能源汽車電機(jī)定子。
實(shí)現(xiàn)輕量化
與復(fù)雜的設(shè)計(jì)


鏜孔加工刀具的作用是將工件上原有的孔進(jìn)行擴(kuò)大或精化,其特征是修正下孔的偏心、獲得精確的孔的位置,取得高精度的圓度、圓柱度和表面光潔度。鏜孔加工作為一種高精度加工法往往被使用在后的工序上。例如,各種機(jī)器的軸承孔以及各種發(fā)動機(jī)的箱體、箱蓋的加工等。與其它機(jī)械加工相比,鏜孔加工是屬一種較難的加工。隨著加工中心的普及,現(xiàn)在的鏜孔加工只需要進(jìn)行編程、按扭操作等。正因?yàn)檫@樣,就需要有更簡單、更方便、更精密的刀具來保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
新能源汽車的零部件通常通過更小、低馬力的CNC加工中心加工的,這類加工中心需要更輕的加工刀具??霞{金屬推出的3D打印鏜孔刀具的重量僅為傳統(tǒng)鏜孔刀具的一半,同時(shí)仍滿足鋁電機(jī)主體鏜孔加工的精度、圓度和表面光潔度的需求。

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▲  肯納金屬3D打印鏜孔刀具
可容納新能源汽車電機(jī)定子的主孔直徑約為250毫米,長度約為400毫米,底部具有較小的軸承孔。當(dāng)使用常規(guī)刀具進(jìn)行加工時(shí),刀具重量往往超過25千克,這個(gè)重量對于機(jī)床以及刀具操作人員來說都很重。
肯納金屬借助內(nèi)部增材制造之力,制造了3D打印的可轉(zhuǎn)位刀具,刀具中集成了冷卻通道,這一設(shè)計(jì)將有助于提高生產(chǎn)率和刀具壽命。此外,該刀具還配備了肯納金屬高精度精加工的精細(xì)可調(diào)RIQ鉸孔刀片和用于實(shí)現(xiàn)大剛性的KM4X適配器。
肯納金屬未來制造部門表示,3D打印鏜孔刀具的設(shè)計(jì)與制造應(yīng)用了有限元仿真以及粉末床金屬3D打印技術(shù),該刀具的慣性矩非??拷鬏S端面,能夠在滿足新能源汽車零部件加工客戶對于重量需求的同時(shí)提高其剛性,這是肯納金屬如何使用金屬3D打印等先進(jìn)制造技術(shù)為機(jī)械加工客戶提供制造解決方案的一個(gè)很好的例子。
目前這款鏜刀有兩個(gè)版本,一種裝有碳纖維管(如上圖右圖所示),重量為9.5千克;另一種裝有3D打印金屬管(如上圖左圖所示),重量為10.7千克。
根據(jù)3D科學(xué)谷的市場觀察,肯納金屬已建立了增材制造業(yè)務(wù),為制造業(yè)用戶提供完整的增材制造解決方案,包括提供Kennametal Stellite?系列金屬3D打印粉末,增材制造零部件設(shè)計(jì)與優(yōu)化,功能性金屬3D打印原型零件,以及提供端到端的增材制造生產(chǎn)解決方案。
肯納金屬將金屬粉末、粉末床激光熔化、粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)與燒結(jié),生坯加工,熱處理,熱等靜壓,機(jī)加工和研磨后處理,材料和組件性能測試等制造專業(yè)知識相結(jié)合,制造耐磨、耐腐蝕和高溫性能的復(fù)雜零部件與刀具。

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