化石燃料汽车必将成为历史的一部分。许多国家都设定了停止销售此类车辆的最后期限:法国从 2040 年开始,英国到 2030 年,挪威的目标是到 2025 年成为世界上第一个实现这一目标的国家。
响应绿色倡议和在对汽车电气化投资数十亿美元后,汽车行业巨头承诺停止生产老式内燃机 (ICE) 汽车。大众汽车计划到 2025 年将 25% 的销售额来自电动车型;通用汽车希望到 2035 年停止生产汽油动力汽车;到 2030 年,福特(欧洲分部)将完全实现电动化。
对于服务于汽车行业的切削工具制造商而言,该行业的电气化既是生存挑战,也是革命性机遇。 2017 年,11.8% 的刀具消耗量用于汽车制造。但是加工零件所花费的时间据估计,纯电动汽车 (EV) 的切割时间仅为切割传统内燃机部件所需时间的 50% 至 75%。更少的切削时间意味着更少的刀具磨损,随着内燃机汽车生产放缓并最终停止,这将导致总体刀具消耗下降。
切削刀具需求下降是一个重大威胁,尤其是对于切削刀具制造商而言这在很大程度上取决于汽车行业。同时,电动汽车的生产也提供了很多机会。许多新型 EV 变速器中使用的内齿轮所需的新型车齿刀非常重要。
所有齿轮生产的 45% 用于汽车变速器。电动汽车改变了对齿轮行业的要求。高达 20,000 rpm 的发动机转速意味着需要更高的传动比来降低速度以提高效率。行星齿轮系统在新的变速器设计中更为普遍。在行星配置中,需要磨削外齿轮,这现有的先滚后磨的生产工艺很容易迎合。问题出在内部环形齿轮上。传统上,内齿轮是通过插齿或拉削加工生产的;成型速度较慢,而拉削则依赖于笨重的工具。
对于电动汽车,效率以及噪音排放对客户来说更为重要。电动汽车的齿轮需要更高的精度和更高的性能。内齿轮的质量需要从 DIN 10 提高到 DIN 6。
齿轮行业将硬车齿视为生产数百万个电动汽车内齿圈所需的革命性工艺。
在电动汽车快速增长的推动下,用于车削工艺的刀具需求量很大。由于其复杂的几何形状,生产整体硬质合金车削刀具需要一系列技术和工艺进步。 ANCA 的 GCX Linear 于 2019 年发布,为制造 DIN AA 质量的整体硬质合金车削刀具提供了完整的解决方案车齿刀属于小齿轮刀具,由后刀面和前刀面组成。后刀面加工完成后,重新磨锐——或者简单地磨锐,正如业内所熟知的那样——只会磨回前刀面。这些工具价格昂贵且设计为具有较长的工具寿命,通常可重磨深度为 6 毫米至 10 毫米。在修磨过程中,前刀面每次回磨 0.3 毫米至 0.5 毫米,具体取决于损坏程度。在一把刀具的使用寿命期间,可能有多达 30 到 50 次重磨。随着电动汽车数量的增长,到 2024 年可能需要数十万个车削刀具,这将相当于超过 100 万次刃磨。
为了使其客户能够进入这个快速增长的市场,ANCA发布了一个新的软件包来锐化车削刀具和插齿刀具。使用 MX 和 TX 机器的客户只需购买软件更新并将标准探头更换为红宝石探头尖端。
在 ToolRoom 软件包,新的购买选项,“小齿轮式刀具刃磨”,包含两种前刀面样式的数字化和刃磨操作:阶梯前刀面和锥形前刀面。
锥形前刀面是一部分圆锥面的圆锥面,由前角定义并与侧面相交以形成刀具的切削刃。刃磨锥形前刀面需要将刀具位置的末端数字化,然后用 1A1 砂轮重新磨削锥面。初始重磨采用切入磨削方法,随后的重磨采用摆动磨削方式。
使用 1A1 砂轮重磨锥形前刀面:阶梯前刀面是由前角和引导角。要重磨阶梯前刀面,找到轮齿的准确分度位置并与之对齐至关重要。 ANCA 软件计算出正确的几何形状以引导红宝石探针找到正确的位置。这过程是自动化的,不需要特别对齐或人工干预。前刀面平面的刃磨一次在一个齿上进行,使用 1A1 砂轮提高速度或使用杯形砂轮提高表面光洁度。
用 1A1 砂轮修磨阶梯式前刀面:重新刃磨软件包可用于 MX 和 TX 机器。通过最少的硬件更改,MX 可以适应最大 105 毫米的工具直径。 TX 的功能更强大,具有更大的工作范围和更坚固的结构,适合直径达 240 毫米的工具。轮毂型和圆盘型刀具可以用夹具安装到夹头上。带柄铣刀可以直接夹在夹头中,也可以使用莫氏锥度适配器夹紧。
对于希望在内部定期修磨这些刀具的齿轮制造商而言,该套件也是理想的解决方案。