Innen- und Außenbearbeitung des topfförmigen Statorgehäuses
Mit steigenden Stückzahlen der Elektrofahrzeuge sind nicht nur sehr exakt gefertigte Bauteile, sondern auch eine möglichst effiziente Produktion gefragt. Eine in der Zerspanung besonders anspruchsvolle Komponente ist das Motorgehäuse für den Elektromotor. Zur Bearbeitung der Statorbohrung hat MAPAL bereits eine dreistufige Lösung etabliert und legt nun mit einem großen Werkzeug für die Außenbearbeitung nach.
Dreistufige Lösung für die Statorbohrung
Bei der topfförmigen Variante des Motorengehäuses wird das Statorträgergehäuse als Zwischengehäuse in das Hauptgehäuse eingeschoben. Typische Durchmesser für das dünnwandige Aluminiumbauteil liegen innen zwischen 200 und 240 mm, außen zwischen 240 und 260 mm. Für die Leistung des Elektromotors ist Koaxialität der verschiedenen Lager- und Aufnahmedurchmesser entscheidend, was eine sehr präzise Bearbeitung innerhalb enger Toleranzen voraussetzt.
The first of three steps for machining the stator bore is pre-machining with a boring tool. The blank has casting bevels that result in cutting depths of up to 6 mm to be removed. For this purpose, special indexable inserts with a supporting arc shaped land are used to avoid vibrations. This also ensures that small chips are produced, which can be easily removed. In the subsequent semi-finish machining, the complex contour path of the electric motor housing is pre-machined in such a way that the complete fine machining with chamfers and radial transitions can be produced to μm accuracy with the finishing fine boring tool. The tools are individually designed for the respective customer depending on the stock situation, machinery and clamping setup. Different steps in the housing are taken into account with the cutting-edge positions of the tools, as are cast-in or pressed-in steel bushings for bearings. While the majority of the workpiece is machined with PCD, carbide cutting edges are used for the steel area.
Außen ist das Bauteil mit einer spiralförmig umlaufenden Nut versehen. Nach dem Einsetzen in das äußere Gehäuse fließt durch diese Nut das Kühlmittel. Daher wird der Statorträger auch als "Cooling Jacket" bezeichnet. Zur EMO in Mailand stellt MAPAL neue, außergewöhnliche Außenbearbeitungswerkzeuge vor. Nach der Vorbearbeitung übernimmt ein Glockenwerkzeug das komplette Finish der Außenseite. Das speziell konstruierte Leichtbauwerkzeug ist mit Schneidplatten und Führungsleisten versehen und weist an strategischen Stellen Stege auf, um möglichst viel Gewicht zu sparen und durch große Öffnungen die Späne abführen zu können. Das Feinbearbeitungswerkzeug verspricht hohe Rundheit und Genauigkeit.
Komplettbearbeitung auf Bearbeitungszentrum
Die Innenbearbeitung ist mit den Bohrwerkzeugen sehr schnell und präzise möglich. Zusätzlich kann in der gleichen Aufspannung, ohne zu verfahren, auch die Außenseite bearbeitet werden. Mit der Lösung für Bearbeitungszentren wird zudem Kunden Rechnung getragen, welche die Transformation zur E-Mobilität mit einem vorhandenen Maschinenpark mitmachen, der auf die Bearbeitung großer kubischer Aluminiumgehäuse ausgerichtet ist.
Eine alternative Bearbeitungslösung hat MAPAL gemeinsam mit einem Maschinenhersteller entwickelt. Dabei wurde der Prozess um 90 Grad gedreht, um ihn auf vertikalen Drehmaschinen einzusetzen.
MAPAL now offers several Z4 length variants of the OptiMill-HPC-Pocket for the cost-effective machining of steel, stainless steel, cast iron, and aluminum.
