Sistemi di trazione elettrica

Requisiti di lavorazione e caratteristiche dei diversi tipi di corpo

Corpo motore elettrico altamente integrato

Corpo motore elettrico altamente integrato

Descrizione: Corpo complesso e altamente integrato con supporto per statore e cambio e connessione per l'elettronica di potenza. L’elevata integrazione funzionale permette di risparmiare sui costi di montaggio. Struttura compatta. Pressofuso complesso come risultato.

CARATTERISTICHE

• Statore direttamente montato nel corpo o tramite supporto dello statore / camicia di raffreddamento
• Foro statore con gradini e superfici piane come superfici funzionali
• Un foro cuscinetto del rotore coassiale rispetto al foro statore integrato nel corpo
• Posizionamento del secondo cappello del cuscinetto tramite perni calibrati o superfici di accoppiamento; il secondo foro cuscinetto deve essere coassiale
• Fori cuscinetto degli stadi degli ingranaggi integrati nel corpo; sono richieste elevata concentricità e precisione di posizionamento
• Canali di raffreddamento parzialmente integrati nel corpo
• Corpo complesso in alluminio fuso

REQUISITI DI LAVORAZIONE

• Contorni complessi con gradini di diversi diametri (→ elevate forze di taglio e grandi volumi truciolo)
• Lavorazione mista (→ separazione/rimozione trucioli)
• Taglio interrotto (→ contatto, circuito di raffreddamento)
• Smussi d'ingresso a 15°-30° (→ formazione di trucioli larghi e forze radiali elevate)

Corpo motore elettrico a campana

Corpo motore elettrico a campana

Descrizione: Corpi a campana o supporti per statore vengono utilizzati allo scopo di ridurre la complessità ed, in particolare, per realizzare una semplice struttura per la camicia di raffreddamento.

CARATTERISTICHE

• Utilizzato come corpo intermedio da integrare nell’intero sistema
• Foro statore con gradini e superfici piane come superfici funzionali
• Un foro cuscinetto del rotore coassiale rispetto al foro statore integrato nel corpo
• Posizionamento tramite superfici di accoppiamento sulla superficie esterna
• Canali di raffreddamento come nervature all'esterno
• Dalle pareti sottili, suscettibile alle vibrazioni
• Voltaggio problematico

REQUISITI DI LAVORAZIONE

• Componenti dalle pareti estremamente sottili (→ ap corrisponde allo spessore della parete finita)
• Le nervature esterne di raffreddamento devono essere sottoposte a lavorazione
• A vaso o a campana (→ favorisce le vibrazioni, concetti di serraggio speciali e smorzatori di vibrazioni)
• Smussi d'ingresso a 15°-30° (→ formazione di trucioli larghi e forze radiali elevate)

Corpo motore elettrico tubolare

Corpo motore elettrico tubolare

Descrizione: Il modello più semplice dei corpi motore è quello tubolare. La lunghezza del corpo e quindi anche quella della macchina elettrica possono essere modificate in modo altrettanto facile per prestazioni diverse. In compenso le operazioni di montaggio aumentano a causa della limitata integrazione funzionale.
 

CARATTERISTICHE

• Nessun foro cuscinetto del rotore coassiale rispetto al foro statore integrato nel corpo
• Due cappelli per alloggiare il rotore
• Posizionamento preciso di due cappelli del cuscinetto tramite superfici di accoppiamento
• Complessità limitata
• Praticamente simmetrico alla rotazione
• Dalle pareti sottili, suscettibile alle vibrazioni
• Voltaggio problematico

REQUISITI DI LAVORAZIONE

• Componenti più stabili per lo più con struttura di raffreddamento interna
• Possibilità di profili estrusi (AlSi1 → trucioli continui)
• Senza cinghie di serraggio (→ soluzioni speciali di serraggio)
• In parte con accoppiamenti su entrambi i lati in tolleranza IT6

Scatola del cambio ibrido e modulo ibrido/intermedio

Scatola del cambio ibrido e modulo ibrido/intermedio

Descrizione: Integrazione dei moduli ibridi nell'architettura esistente del cambio. Anche le sovrastrutture che non richiedono uno spazio di montaggio aggiuntivo sono realizzate con corpi parzialmente a forma di campana come unità a scorrimento.

CARATTERISTICHE

Modulo ibrido/intermedio

• Principalmente supporto dello statore
• Nessun cuscinetto del rotore per la forma a disco
• Un cuscinetto del rotore per la forma a vaso

Scatola del cambio ibrido

• Estremi rapporti lunghezza-diametro
• Dalle pareti sottili, suscettibile alle vibrazioni
• Contorni complessi
• Taglio interrotto

REQUISITI DI LAVORAZIONE

Scatola del cambio ibrido

• Tolleranza IT6
• Elevati requisiti di coassialità e dimensioni dei gradini
• Peso massimo e momento di ribaltamento limitati

Prelavorazione

Prelavorazione di corpi motore per azionamenti elettrici

Il fattore cruciale per la progettazione degli utensili per la prelavorazione del foro dello statore è, nella maggior parte dei casi, la macchina operatrice. La prima scelta nel processo di lavorazione è un’alesatrice con cartuccia di serraggio corta e inserti intercambiabili con punta in diamante policristallino (PCD). Tale utensile permette di raggiungere elevati volumi di asportazione di materiale in pochissimo tempo, con un vantaggio evidente anche dal lato economico grazie alle alte velocità di taglio e avanzamento. Tuttavia, ciò richiede una macchina con una coppia massima elevata e un’adeguata potenza.

In mancanza, l’alternativa consiste nel prefresare il foro dello statore usando ad esempio una fresa a elica ISO con inserti intercambiabili con punta in PCD. Benché questo utensile possa essere utilizzato con dati di taglio e avanzamenti decisamente rilevanti, a causa del percorso di lavorazione più lungo i tempi tecnici sono notevolmente maggiori che non nel caso dell’alesaggio.
 

Semifinitura di corpi

Semifinitura di corpi motore per azionamenti elettrici

Coppia e prestazioni meccaniche sono anche il fulcro della progettazione dell’utensile per la semifinitura. Durante questa fase, il complesso contorno del corpo del motore elettrico viene sottoposto a prelavorazione in modo tale che il contorno completo con smussi e transizioni radiali possa essere prodotto nella qualità richiesta durante l’operazione finale di finitura. Idonea a tale lavorazione è un’alesatrice di precisione come costruzione saldata con inserti intercambiabili ISO e punta in PCD.

Finitura di corpi

Finitura di corpi motore per azionamenti elettrici

Nella fase finale, il foro dello statore viene lavorato entro pochi μm, utilizzando una barenatrice concepita come costruzione saldata. Per ottenere la massima precisione, le cuspidi con punta in PCD sono dotate di regolazione fine. Per un sostegno ottimale nel foro, l’utensile è munito di barre di guida.

External Machining stator housing

External machining of stator housings for electric motors is a demanding task. These housings, which often come in tubular or pot-shaped designs, are crucial for the efficiency of the electric motor. Several challenges have to be overcome during the process. The thin-walled aluminium housings with integrated ribs for the cooling circuit require the highest precision in terms of diameter accuracy, shape and position tolerances. The concentricity between different diameters is of huge importance.

Soluzioni per...

Basic

Prototype solution with standard tools

• High flexibility
• System for pre- and finish machining
• Modular design
• Standard troughs from Ø 87 - 1000mm 
• Fine boring clamp adjustable in the µm range
• Easy handling

Pre-machining

• Helix milling cutter

  with ISO indexable inserts

  • Coated ISO indexable inserts made of carbide or PCD-tipped indexable inserts
  • Reduced cutting forces
  • Standard product
  • HSK extension for different machining depths

• ModulBore

  Boring head with bridge module

  • Pre- and finish machining system
  • Modular construction
  • ISO cartridges

Finish machining

• ModulBore

  high level of flexibility during boring and fine boring

  • Pre- and finish machining system
  • Modular construction
  • Standard range from ø 87 mm – 1000 mm
  • Fine boring cartridge adjustable in the µm range
  • Easy to handle

Performance

Series solution with HSK-63 / HSK-100

Process-safe solution with adapted performance and requirement spectrum

• Three-stage process (pre-, semi-finish and finish machining)
• Particularly light tools
• Large components on compact machines
• Optimal solution for small and medium quantities

Pre-machining

• Helix milling cutter

  with ISO indexable inserts

  • Coated ISO indexable inserts made of carbide or PCD-tipped indexable inserts
  • Reduced cutting forces
  • Standard product
  • HSK extension for different machining depths

• PCD form cutter

  contour machining the bottom of the bore

  • Brazed cutting edge
  • Special contours possible
  • Can optionally be used with HSK extensions

Semi-finish-machining

• Precision boring tool

  with ISO indexable inserts

  • Tool shape adapted to magazine changer
  • Coated ISO indexable inserts made of carbide or PCD-tipped indexable inserts

• Precision boring tool

  single-stage or multi-stage

  • ISO cartridges
  • PCD-tipped ISO indexable inserts
  • Tool body made of aluminium

• Precision boring tool

  single-stage or multi-stage

  • ISO cartridges
  • PCD-tipped ISO indexable inserts
  • Tool body made of aluminium

Finish machining

• Fine boring tool

  with guide pads

  • PCD-tipped indexable inserts
  • Finely adjustable
  • Guide pads made of PCD
  • Tool shape adapted to magazine changer

• Fine boring tool

  in lightweight construction made of steel

  • PCD-tipped indexable inserts
  • Cermet indexable inserts for machining of steel bearing bushes
  • Finely adjustable and temperature stable
  • Guide pad technology with EA system

Expert

Series solution with HSK 100

Highly productive for large diameters

• Three-stage process (pre-, semi-finish and finish machining)
• Large machining diameters > 220 mm
• Highest performance and precision
• Ideal process for high volumes and short cycle times

Pre-machining

• ISO boring tool

  aluminium construction

  • PCD-tipped indexable inserts
  • ISO cartridges
  • Single or multi-stage design

Semi-finish-machining

• Precision boring tool

  Aluminium construction

  • PCD-tipped indexable inserts 
  • Design as welded construction or with tool body made of aluminium

Finish machining

• Fine boring tool

  in lightweight construction

  • PCD-tipped indexable inserts
  • Cermet indexable inserts for machining of steel bearing bushes
  • Finely adjustable and temperature stable
  • Guide pad technology

• Actuating tool

  for u-axis-systems

  • Suitable for machining of housing variants
  • To compensate for insert wear