驱动电机壳看着简单，加工起来可不简单！
发布时间：2023年6月14日 |
文章来源：今日电机 |
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问：电动汽车的驱动电机，比内燃机少了多少个零部件？100个？300个？还是500个？
据不完全统计，一台常规内燃机，一般有高达1400多个零部件；而一台驱动电机则往往只有100-200个零部件，减少了将近1000多个零件。
对于一些传统加工刀具、设备和产线来说，这些减少的零件就像是被AI取代的人工岗位。
数据显示：传统五大件缸体、缸盖、曲轴、连杆、凸轮轴的专用加工刀具的市场需求量正在逐年递减。
但与此同时，电机的金属加工项目也带来了全新的机遇。比如电机轴、电机壳体、电池托架等金属加工项目成为了新的增长点。
虽然不同于机械传动，但新能源汽车零部件加工的精密性要求却从未降低。加上轻量化需求、特殊复杂的零件形状，都对刀具和机床供应商们提出了更尖锐的挑战。
电机壳主孔的孔径大小取决于定子的大小。由于电动汽车需要足够高的能量密度，所以转子上的线圈直径需要在合理的范围内。
一般电动汽车中所用电机的定子直径至少在φ200mm以上，这意味着电机壳体主孔直径大小也必须在φ200mm以上。
而对于刀具制作来说，φ200mm已经是大直径刀具。
为了让能量损失降到最低，电机壳体/电机轴/定子等组件之间的配合必须优化到最合理的区间。
因此，在机加工领域，对于电机壳体的加工内容，特别是主孔和轴承孔的形位公差的要求特别严格。此外，电机为了提升功率密度，要做到尽可能轻、小，这对电机壳的壁厚也要求完美的控制。
综合来说，精度高、直径大、薄壁易于变形是目前电机壳体加工的主要特征。
为确保加工精度，现在的刀具会采用导条刀具理念，尺寸可达到µ级调节。
支撑导条起到了支撑、导向和吸振的作用，导条的设计能够抵消深孔加工中的变形。
更为重要的是，刀具重量是制约导条式刀具设计方案的因素之一。如果采用传统的刀具设计理念，直径这么大的刀具其重量至少要大于25Kg。
为了适应现代机床高速加工的理念，减小这类刀具的重量是尤为关键的技术难题。
随着3D打印技术和金属材料的发展，美国肯纳率先采用先进的3D打印和复合材料应用技术，率先解决了刀具减重的问题，最轻可制造15Kg以内的导条式刀具。
此外非常值得关注的是，保时捷之前推出了首款完全采用3D打印和附加制造技术制造的电机壳体。
壳体采用了优质铝合金粉末逐层3D打印，并结合激光金属熔合工艺。
最终金属3D打印的壳体比传统铸件减轻10%，且尽管厚度只有1.5mm，但刚度却比没有蜂窝结构的同类零件还要坚固。
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