Os fabricantes e fornecedores de automóveis estão enfrentando novos desafios quando se trata de componentes para motores elétricos. O exemplo da carcaça de um motor elétrico mostra o tamanho desses desafios: Em comparação a uma carcaça de transmissão, esta deve ser fabricada dentro de tolerâncias significativamente menores, já que a precisão tem uma influência decisiva na eficiência do motor elétrico.
Além disso, devido à estrutura especial, como canais de refrigeração integrados, a carcaça do motor elétrico é, de modo geral, bem mais fina do que a carcaça de transmissão. Além disso, buchas de rolamento feitas de materiais em aço são pressionadas em algumas dessas caixas. Os escudos de proteção especiais na ferramenta garantem que os cavacos de aço não entrem em contato com os cavacos de alumínio durante a usinagem e as danifiquem.
Exigências da usinagem e características dos diferentes tipos de carcaça
Carcaça dos motores elétricos altamente integrados
Descrição: Carcaça altamente integrada e complexa com montagem de estator, montagem de transmissão e conexão para a potência eletrônica. A alta integração funcional economiza custos de montagem. Design compacto. Consequentemente, a carcaça fundida é muito complexa.
CARACTERÍSTICAS
Estator alojado directamente en la carcasa o mediante portaestator / camisa de refrigeración
Orificio del estator con niveles y superficies frontales como superficies funcionales
Un agujero de rodamiento del rotor integrado en la carcasa de forma coaxial respecto al orificio del estator
Posicionamiento de la segunda tapa de cojinete sobre los pasadores o las superficies de ajuste; el segundo agujero de rodamiento debe ser coaxial
Agujero de rodamientos de las etapas de engranaje integrados en la carcasa; se requiere una gran concentricidad y precisión de posicionamiento
Conductos de refrigeración parcialmente integrados en la carcasa
Compleja carcasa de fundición de aluminio
REQUISITOS DE MECANIZADO
Trazado de contornos laborioso con múltiples pasos de diámetro (→ elevadas fuerzas de corte y gran volumen de extracción de metal)
Mecanizado mixto (→ separación/arranque de viruta)
Cortes interrumpidos (→ contacto, circuito de refrigeración)
Chaflanes de entrada poco profundos de 15° – 30° (→ formación de viruta con flujo y elevadas fuerzas radiales)
Descripción: Para reducir la complejidad, especialmente para conseguir un diseño más sencillo de la camisa de refrigeración, se utilizan carcasas en forma de olla o de campana o soportes de estátor.
CARACTERÍSTICAS
Como carcasa intermedia para la integración en el sistema global
Orificio del estator con niveles y superficies frontales como superficies funcionales
Un agujero de rodamiento del rotor integrado en la carcasa de forma coaxial respecto al orificio del estator
Posicionamiento mediante superficies de ajuste en la superficie exterior
Canales de refrigeración como costillas en el exterior
Paredes finas, propensas a vibraciones
Tensión problemática
REQUISITOS DE MECANIZADO
Componentes de paredes extremadamente finas (→ corresponde al grosor de la pared)
Las costillas de refrigeración exteriores deben mecanizarse
Forma de olla o campana (→ favorece las vibraciones, los sistemas especiales de fijación y los amortiguadores de vibraciones)
Chaflanes de entrada poco profundos de 15° – 30° (→ formación de viruta con flujo y elevadas fuerzas radiales)
Descripción: La forma constructiva más sencilla en las carcasas de motores es la forma tubular. La longitud de la carcasa, y por tanto de la máquina eléctrica, pueden variar de forma relativamente sencilla para las distintas potencias. Por otro lado, el esfuerzo de montaje aumenta debido a la baja integración funcional.
CARACTERÍSTICAS
No hay agujeros de rodamientos del rotor integrados en la carcasa
Dos tapas de cojinete para el alojamiento del rotor
Posicionamiento de las dos tapas de cojinete sobre las superficies de ajuste para la coaxilidad de las posiciones de cojinete
Menor complejidad
Prácticamente con rotación simétrica
Paredes finas, propensas a vibraciones
Tensión problemática
REQUISITOS DE MECANIZADO
Componentes más estables normalmente con estructura de refrigeración interna
También son posibles perfiles de extrusión (AlSi1 → virutas continuas)
Sin bridas tensoras (→ sistemas de fijación especiales)
Parcialmente con ajustes a ambos lados en tolerancia IT6
Carcasa de transmisión híbrida y carcasa intermedia/módulo híbrido
Descripción: Integración de la máquina eléctrica en la arquitectura de caja de cambios existente mediante módulos híbridos en forma de disco o carcasas intermedias. Las estructuras de espacio neutro también se realizan con carcasas parcialmente con forma de olla como pieza de inserción.
CARACTERÍSTICAS
Módulo híbrido/carcasa intermedia
Principalmente montaje del estator
En caso de forma laminar sin cojinete del rotor
En caso de forma de olla, un rodamiento de rotor integrado
Carcasa de transmisión híbrida
Relaciones longitud/diámetro extremas
Paredes finas, propensas a vibraciones
Trazado de contornos laborioso
Corte interrumpido
REQUISITOS DE MECANIZADO
Carcasa de transmisión híbrida
Tolerancia IT6
Elevados requisitos de coaxilidad y medidas escalonadas
Peso máximo y momento de vuelco restringidos
Procedimiento básico para el mecanizado de carcasas de estátores
El proceso de mecanizado, así como las herramientas, se diseñan individualmente según la situación de medida, el parque de máquinas y la configuración de sujeción. De este modo, las fuerzas de corte que actúan sobre el componente se mantienen lo más bajas posible. El mecanizado del orificio del estátor se divide en tres pasos: Premecanizado, semiacabado y mecanizado de acabado.
