與客戶共克難關(guān)：電動(dòng)汽車齒輪加工解決方案

“ 精密磨削保證電動(dòng)車平穩(wěn)高效運(yùn)行 ”

資深的電動(dòng)自行車騎手們寧愿聽到鳥兒的鳴叫，也不愿聽到驅(qū)動(dòng)裝置的惱人噪音。平穩(wěn)運(yùn)行也是電動(dòng)汽車的一個(gè)重要因素。電機(jī)比柴油或汽油發(fā)動(dòng)機(jī)安靜得多，這意味著駕駛電動(dòng)汽車時(shí)令人不快的噪音更容易被察覺。對(duì)于電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)部件的制造商來說，這對(duì)齒輪等零件的表面質(zhì)量提出了更高的要求。電動(dòng)汽車需要非常完美的部件表面，以始終提供必要的光滑度，即使在高速度和高扭矩下也是如此。

電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)裝置必須同時(shí)具備強(qiáng)大的功能和緊湊性，這是一項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)，需要高品質(zhì)的組件。這就是為什么需要最先進(jìn)的滾齒機(jī)和磨齒機(jī)來制造電動(dòng)汽車的齒輪。它們提供極高的精度，精確到微米（約為人類頭發(fā)厚度的五分之一）。在高負(fù)載條件下，出色的微觀幾何形狀決定了齒輪的完美嚙合。創(chuàng)新的磨削技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)非常高的表面質(zhì)量等級(jí)、最佳同心度和完美的齒面幾何形狀。此外，它還確保齒輪適應(yīng)傳動(dòng)的固有頻率并以最佳方式抑制振動(dòng)。

利勃海爾齒輪加工技術(shù)有限公司生產(chǎn)的齒輪加工滾齒機(jī)展成磨齒機(jī)可幫助齒輪制造商向電動(dòng)汽車制造商供應(yīng)大量高品質(zhì)零部件。確保這些零部件高效、安靜、清潔地運(yùn)行。主要目標(biāo)是最大限度地減少摩擦并提高齒面的承載能力，這可通過精磨和拋光來確保。

“與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)齒輪相比，電動(dòng)機(jī)齒輪通常必須滿足更廣泛、更嚴(yán)格的表面質(zhì)量要求，”利勃海爾齒輪技術(shù)有限公司產(chǎn)品管理主管Thomas Breith解釋道。

“與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)齒輪相比，電驅(qū)動(dòng)裝置通常需要表面質(zhì)量更高的部件，”利勃海爾齒輪加工技術(shù)有限公司產(chǎn)品管理主管Thomas Breith解釋道，并列舉了兩個(gè)原因：首先，可傳輸功率的性質(zhì)根本不同；其次，推力扭矩高。后者是通過一種允許在制動(dòng)過程中回收能量的方法產(chǎn)生的。對(duì)噪聲振動(dòng)粗糙度 (NVH) 的嚴(yán)格要求也要求齒輪具有最高的表面質(zhì)量。最后，同樣重要的是，粗糙度值低可確保更長(zhǎng)的電池壽命。“這意味著所有功能都需要最高的齒輪質(zhì)量，”Breith說。

應(yīng)用示例

使用無需修整的CBN砂輪對(duì)e-drive總成驅(qū)動(dòng)齒輪進(jìn)行展成磨齒

利勃海爾齒輪加工技術(shù)有限公司的CBN砂輪具有許多優(yōu)點(diǎn)：使用壽命長(zhǎng)，工藝穩(wěn)定性高，磨削過程中可避免誤差源，刀具操作簡(jiǎn)單，測(cè)量和測(cè)試工作量大大減少。可產(chǎn)生最精細(xì)的表面，粗糙度值Rz小于3微米。

但如何滿足對(duì)驅(qū)動(dòng)部件生產(chǎn)的更高要求呢？原始設(shè)備制造商 (OEM) 通常會(huì)通過設(shè)置特定的表面粗糙度目標(biāo)值來指定供應(yīng)商所需的制造工藝。這些目標(biāo)值是根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)定義的，例如平均粗糙度 (Ra)、最大成型高度 (Rz)、核心粗糙度深度 (Rk)、減小的峰高 (Rpk) 和減小的谷深 (Rvk)。使用雙磨砂輪進(jìn)行精磨可以實(shí)現(xiàn)高但仍可磨削的表面質(zhì)量等級(jí)。“這些工具使用不同的磨削砂輪規(guī)格，優(yōu)化每個(gè)磨削行程”Breith解釋道。結(jié)果是根據(jù)DIN和ISO標(biāo)準(zhǔn)在齒輪測(cè)量設(shè)備中測(cè)得的高精度齒輪幾何形狀。Rz值在1.2到1.8微米之間。

電動(dòng)自行車的騎手寧愿聽鳥兒的歌唱，也不愿聽自行車傳動(dòng)系統(tǒng)的煩人噪音。行駛平穩(wěn)性對(duì)電動(dòng)汽車也很重要。這是一項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)，需要完美磨削的部件。

精磨和拋光

“如果OEM要求更高的Rz值 (介于0.8和1.2微米之間)，我們就必須使用所謂的‘拋光研磨’，”Breith說道。我們使用非常精細(xì)的磨削砂輪和拋光砂輪。“拋光加工只會(huì)去除齒面上的2到3微米。必須進(jìn)行初步測(cè)試，以優(yōu)化每個(gè)單獨(dú)組件的工藝。在這種情況下，必須將制造商使用的測(cè)量設(shè)備與最終用戶的測(cè)量設(shè)備結(jié)合起來，”利勃海爾經(jīng)理說道。

必須克服許多挑戰(zhàn)。據(jù)Breith介紹，最低要求是一臺(tái)高精度齒輪磨齒機(jī)，并配備必要的附加應(yīng)用軟件。“通過使用機(jī)床制造商提供的適當(dāng)應(yīng)用技術(shù)，可以優(yōu)化工藝。只有使用高質(zhì)量的夾緊裝置和磨削刀具，才能實(shí)現(xiàn)工藝可靠性，”他解釋說。制造商的專業(yè)知識(shí)在這個(gè)領(lǐng)域非常重要，而強(qiáng)有力的客戶支持也至關(guān)重要。

創(chuàng)新技術(shù)為企業(yè)帶來競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

從內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)向電動(dòng)機(jī)意味著未來需要的齒輪更少，因此齒輪數(shù)量也會(huì)減少。不僅如此，齒輪制造商面臨著越來越高的質(zhì)量要求，投資創(chuàng)新靈活的技術(shù)是大勢(shì)所趨，這種技術(shù)也可進(jìn)行小批量生產(chǎn)。這樣，隨著電動(dòng)汽車數(shù)量的持續(xù)增長(zhǎng)，投資于柔性生產(chǎn)設(shè)備的供應(yīng)商可以獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和快速的投資回報(bào)。

令人愉悅的嗡嗡聲，而非惱人的噪音

與電動(dòng)汽車一樣，優(yōu)化電動(dòng)自行車傳動(dòng)系統(tǒng)部件的表面質(zhì)量也是有意義的，對(duì)于想要走在電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)型前沿的供應(yīng)商來說，現(xiàn)代、高精度的生產(chǎn)技術(shù)至關(guān)重要。因?yàn)橹挥惺褂猛昝谰伖獾牟考?，才能在電?dòng)汽車和電動(dòng)自行車上以最佳效率運(yùn)行，并在路上行駛時(shí)為駕駛者提供最佳駕駛體驗(yàn)。

電動(dòng)汽車測(cè)量技術(shù)

粗糙度傳感器提供不間斷測(cè)量。

使用測(cè)球和測(cè)針精確檢測(cè)微結(jié)構(gòu)。

電動(dòng)汽車變速箱對(duì)所用齒輪的制造精度要求特別高。齒輪表面的波紋度和粗糙度是其中的重要參數(shù)。為了滿足這一需求，利勃海爾齒輪加工技術(shù)有限公司進(jìn)一步開發(fā)了WGT測(cè)量機(jī)，并為其配備了相關(guān)功能。

利勃海爾的WGT系列齒輪測(cè)量機(jī)已在汽車制造、航空和通用工程等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。每種型號(hào)均符合VDI/VDE 2612/2613最高級(jí)的嚴(yán)格規(guī)定，可測(cè)量0.1mm模數(shù)以上的齒輪。研磨花崗巖導(dǎo)軌有助于確保熱分布均勻。帶有氣浮軸承的直線軸、精密轉(zhuǎn)臺(tái)和觸發(fā)式雷尼紹掃描測(cè)頭系統(tǒng)有助于確保機(jī)器的機(jī)械精度。調(diào)整數(shù)據(jù)的自動(dòng)校正基于用戶友好的齒輪測(cè)量軟件LHInspect。

在電動(dòng)汽車領(lǐng)域，齒輪表面的質(zhì)量要求特別高。準(zhǔn)確測(cè)量粗糙度和波紋度尤為重要。盡可能低的粗糙度值是齒輪箱動(dòng)力傳輸和平穩(wěn)運(yùn)行的重要參數(shù)。波紋度在控制噪音排放方面起著極其重要的作用，對(duì)于幾乎無聲的電動(dòng)機(jī)來說至關(guān)重要。準(zhǔn)確測(cè)量波紋度是制造電動(dòng)齒輪箱齒輪的必要條件。利勃海爾齒輪加工技術(shù)有限公司專門針對(duì)這些要求開發(fā)了WGT傳感器系統(tǒng)和LHInspect軟件。新的粗糙度傳感器可以更精確地記錄齒輪表面的微觀結(jié)構(gòu)。該軟件可以分析粗糙度和波紋度，甚至可以回顧性地評(píng)估波紋度值而無需重復(fù)測(cè)量。利勃海爾是全球僅有的幾家提供這些廣泛功能的供應(yīng)商之一。

粗糙度傳感器經(jīng)過進(jìn)一步優(yōu)化，可檢測(cè)更小的邊界點(diǎn)。自動(dòng)測(cè)針更換架可實(shí)現(xiàn)一步完成對(duì)工件的不間斷測(cè)量。這意味著測(cè)量不僅精確，而且高效用戶友好。WGT提供高達(dá)1.2μ的高重復(fù)精度，并且在適當(dāng)控制環(huán)境溫度的情況下可以達(dá)到更高的精度值。

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