Sandro Bottazzo，總經(jīng)理 / CSO Fritz Studer股份公司(文獻(xiàn)出處：Fritz Studer股份公司)
多樣化的驅(qū)動(dòng)技術(shù)有助于保持市場(chǎng)穩(wěn)定
未來幾十年，可能會(huì)誕生多種驅(qū)動(dòng)技術(shù)。除了純電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，還有具備廢氣凈化功能的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)、混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)(即內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的組合型)以及采用燃料電池的電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)都可以繼續(xù)用于駕駛小轎車和卡車。同時(shí)，還會(huì)涌現(xiàn)出更多種類的驅(qū)動(dòng)技術(shù)。這意味著制造企業(yè)仍然非常需要用于動(dòng)力總成系統(tǒng)的精密零件。其中包括機(jī)軸、車軸、襯套、齒輪和壓縮機(jī)葉輪、凸輪軸和曲軸。此外，目前處于研發(fā)階段的自動(dòng)駕駛汽車很快將進(jìn)行量產(chǎn)。自動(dòng)駕駛汽車行業(yè)也需要大量多種類型的精密零件。
復(fù)雜系統(tǒng)的需求量將會(huì)增加
高效的驅(qū)動(dòng)技術(shù)通常離不開高度復(fù)雜的系統(tǒng)。例如，包括在制動(dòng)時(shí)回收電能的混合動(dòng)力和電動(dòng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備。對(duì)于機(jī)械加工行業(yè)而言，這也意味著需要提供越來越多的高度復(fù)雜的零件。“由此提供了更多機(jī)遇。我們將繼續(xù)密切關(guān)注市場(chǎng)，根據(jù)相關(guān)情況進(jìn)一步開發(fā)產(chǎn)品。”Sandro Bottazzo強(qiáng)調(diào)道。如今，人們熟悉的新型磨削技術(shù)通常用于CVT 變速器(主要用于混合動(dòng)力型的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng))的零件、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和傳動(dòng)軸、渦輪增壓器的機(jī)軸、燃料電池的壓縮機(jī)軸、氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)軸和閥門、電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的線程驅(qū)動(dòng)器以及優(yōu)質(zhì)加工電動(dòng)機(jī)外殼的各類精密工具。 其中，最后一項(xiàng)預(yù)計(jì)將出現(xiàn)明顯增長。
電動(dòng)機(jī)分解圖(文獻(xiàn)出處：chesky_AdobeStock)
采用精心設(shè)計(jì)的磨削理念，既高效又經(jīng)濟(jì)
正如 Sandro Bottazzo所介紹的， Fritz Studer股份公司可為上述零件產(chǎn)品提供安全可靠的磨削技術(shù)。例如，在CVT變速器中，主軸和副軸(機(jī)軸)必須磨削。這種高精度工藝需要使用STUDER S41磨床，在最短的加工和處理時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)的每次分別裝夾一個(gè)。即使是機(jī)軸的滾珠軌道槽，包括圓盤(滑輪)的鉆孔內(nèi)，都可以在單次裝夾中完成磨削。為此，S41磨床采用垂直機(jī)軸，該機(jī)軸安裝在質(zhì)量可靠的Y軸上。在對(duì)圓盤(滑輪)中的滾珠軌道進(jìn)行高精度磨削時(shí)，可以采用STUDER公司研發(fā)的特殊裝置。在磨削過程中，通過將單次裝夾與全自動(dòng)運(yùn)行工序相結(jié)合，確保實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)節(jié)約的生產(chǎn)工藝。由此改善工件的裝卸和測(cè)量，以及在磨削過程中的自適應(yīng)控制。其中，后者有助于最大限度地提高精確度以及工序的可靠性。為此，Sandro Bottazzo強(qiáng)調(diào)稱：“生產(chǎn)企業(yè)可以在STUDER公司獲得包含所有協(xié)調(diào)一致的零件的全套設(shè)備。”
用于電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的齒桿
為自動(dòng)駕駛汽車定制的電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需要與高精度磨削的螺紋桿搭配使用。通過內(nèi)部滾珠實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向運(yùn)行。這些“滾珠螺紋”應(yīng)在STUDER磨床上從大到小磨削而成。與其他加工技術(shù)相比，在相同加工時(shí)間下，這種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)明顯更好的表面質(zhì)量。其優(yōu)點(diǎn)包括轉(zhuǎn)向噪音更小，轉(zhuǎn)向器的使用壽命明顯更長。校準(zhǔn)時(shí)，可使用STUDER公司獨(dú)家研發(fā)的 WireDress®修整校準(zhǔn)設(shè)備(型材的電火花線切割)。WireDress®可在采用金屬連接的CBN砂輪和金剛石砂輪進(jìn)行磨削時(shí)實(shí)現(xiàn)全新的可能性：電滲集成修整技術(shù)不僅能夠節(jié)省大量操作時(shí)間，還可在磨床高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，以最高精度修整燒結(jié)金屬結(jié)合劑。
用于燃料電池的高速壓縮機(jī)葉輪
燃料電池需要高速運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)壓縮機(jī)。因此，安裝在電池內(nèi)的機(jī)軸和圓盤必須以極高的精度制造。這些裝置采用的都是難以加工的原材料。STUDER公司為此實(shí)現(xiàn)了獨(dú)特的磨削創(chuàng)意。其中，在S41外圓磨床上通過高速切斷磨削對(duì)機(jī)軸進(jìn)行預(yù)加工?？墒褂? STUDER 獨(dú)家研發(fā)的 WireDress®技術(shù)對(duì)CBN砂輪進(jìn)行修整。借助同步運(yùn)行的尾座，萬能外圓磨床可以穩(wěn)妥適應(yīng)不同尺寸的零件。
用于電動(dòng)渦輪增壓機(jī)的零件
只需借助渦輪增壓機(jī)，即可實(shí)現(xiàn)體積小、功能強(qiáng)大且高效的內(nèi)燃機(jī)。當(dāng)然，這些性能只有在具備足夠的廢氣流量以及壓力時(shí)才起作用，即內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速必須足夠高。只有這樣，壓縮機(jī)才能具備將更多燃燒空氣壓入氣缸所需的壓力。在日常交流中，將發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行下的空氣流量和壓力不足現(xiàn)象稱為“渦輪遲滯”。為了避免出現(xiàn)或減少這種現(xiàn)象，發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠家越來越多地使用一種電子增壓器 ，也就是電動(dòng)增壓空氣壓縮機(jī)。內(nèi)置電機(jī)軸可在萬能外圓磨床(例如STUDER S31)上完成磨削程序。首先，將轉(zhuǎn)子軸磨削到直徑和肩部。為此，需要使用特殊的夾緊裝置，用于固定住工件。完成磨削之后，設(shè)置磁鐵。然后，將鈦合金套筒壓在磁鐵上。為此，需要將套筒外緣磨出精確的直徑，并在 S33萬能外圓磨床上進(jìn)行作業(yè)。
傳統(tǒng)型內(nèi)燃機(jī)分解圖(文獻(xiàn)出處：Vlad Kochelaevskiy_AdobeStock)
用于電機(jī)外殼的工具
正如Sandro Bottazzo深入介紹的那樣：由于電動(dòng)汽車的增加，除了處理汽車自身的零件，必須以高精度磨削相關(guān)工具。STUDER公司也為此開發(fā)了一個(gè)合適的概念。為了達(dá)到所需精度，STUDER公司的相關(guān)磨床配備了 LaserControlTM生產(chǎn)同步測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)以光學(xué)方式運(yùn)行，無需進(jìn)行任何接觸。自適應(yīng)閉環(huán)功能(“Closed Loop Process”)可以控制磨削進(jìn)程。
斯圖加特 GrindingHub展覽會(huì)上的新成果
對(duì)于磨削技術(shù)的潛力，Sandro Bottazzo還提到了 GrindingHub展覽會(huì)(2022年5月17日至20日，在斯圖加特)。在UNITED GRINDING磨削技術(shù)聯(lián)合展臺(tái)上，STUDER公司將推出磨削技術(shù)成果，這些技術(shù)同樣可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效地磨削傳統(tǒng)型工件，并在未來應(yīng)用于電動(dòng)汽車的所有相關(guān)領(lǐng)域。Sandro Bottazzo表示：“我們格外期待即將舉辦的GrindingHub展覽會(huì)。我們堅(jiān)信：這將成為磨床生產(chǎn)廠家的一次新的行業(yè)盛會(huì)。為了強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)，我們將在1,200 多平方米的場(chǎng)地上展出我們的創(chuàng)新成果。歡迎您的到訪，您會(huì)倍感驚喜!”。
UNITED GRINDING磨削技術(shù)聯(lián)合展臺(tái)將于2022年5月17日—展覽會(huì)舉辦的第一天推出新產(chǎn)品，其中也包括用于電動(dòng)汽車的新型STUDER外圓磨床。