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使用ZEISS PRISMO ultra加速MAPAL的工具开发

发布时间:2019-09-05 16:42:23作者:来源:点击:

   汽车制造商在2017年取得了重要的里程碑:他们首次在全球销售了100多万辆电动汽车。该行业的主要参与者继续在eMobility上进行大量投资,以确保他们在未来市场中处于有利地位。例如,大众汽车计划在未来几年内投入200亿欧元。到2025年,该公司将推出约50种不同的电动汽车和30种插电式混合动力汽车。

  这项壮举也需要很多工具制造商。“我们是那些必须快速开发合适的工具和工具解决方案来生产eMobility所需的新组件和材料的人,”MAPAL Dr. Kress KG的研发副总裁Dirk Sellmer博士解释道。

  与内燃机相比,由于加工电动机所需的工作量较少,因此将来需要的工具更少。因此,MAPAL正在与其动力总成区域一起建立新的业务领域。这家家族企业在全球拥有5250名员工,将投资于工具和模具制造技术。

ZEISS

  工件如何确保精确的工具

  “我们需要非常精确的测量结果来开发高精度,创新的工具和工具解决方案,”Sellmer说。多年来,该公司有一家外部服务提供商来衡量其工件和工具。卖方将MAPAL的工具与“组合创建复杂解决方案的乐高积木”进行比较。为了更快地向客户提供这些定制产品,该公司于2018年投资了一台来自蔡司的极其精确的坐标测量机(CMM)。

  那一年,1月初,两名员工开始与ZEISS PRISMO ultra合作。差不多一年后,Sellmer得出了以下结论:“投资得到了回报。” 测量机为该工具制造商提供了必要的精度,并立即满负荷运行。开发部门的两名员工每两周在测量系统和生产机器之间交替,检查CMM上的部门工具。

  然而,最重要的是,MAPAL员工使用公司自己的工具测量在开发区域加工的工件,从而确定工件在制造条件下的精度和稳定性。总部位于德国Aalen的这家公司的每个人都在考虑Precision,因为大多数MAPAL工具和刀具解决方案都是在需要以非常高的精度加工零件时使用的。

  用于电动机的定子壳体是MAPAL如何成功满足其客户要求的一个示例。这个铸件的挑战是创造贯穿整个部件的主要大直径钻孔 - 所有钻孔的精度仅为几微米。对于垂直度,公差仅为30微米(0.03毫米),对于同轴度,公差为50微米。

  适合定子外壳的工具

  对于如此大的钻孔,这些是非常窄的公差。然而,仔细研究电动机的设计就说明了为什么这些严格的要求是必要的。以新能源汽车(NEV)中最常用的电机设计为例,永磁同步电机。定子是电动机内的固定部件。附有称为发夹的线圈或铜线。这些产生产生旋转磁场的电流。转子位于定子内,并且由于其自身的恒定磁场,跟随定子的磁场。转子的三相电流使其与磁场同步旋转。

  除非转子与定子之间存在间隙,否则转子实际上不能移动。然而,转子受到相当大的磁阻,这反过来又降低了磁通密度,并降低了电动机的功率。因此,设计师使这个差距尽可能地缩小。为了确保制造过程不会损害组件的设计,MAPAL为其客户提供了一种高精度工具,其尺寸也非常轻。

  首先,在气缸中制造用于定子壳体的钻孔。这意味着长度约为30厘米的工具在外壳的外部压铸层中形成孔。然后小心地将表面磨平。用于高精度加工定子外壳主钻孔的工具已成为MAPAL产品组合的一部分,为期一年半。由于并非所有外壳都相同,因此这些工具可为每位客户量身定制。

  现场测量减少等待时间

  汽车制造商通常提供10到30个外壳,MAPAL必须在其测试区域内使用相应的工具进行加工。经过多轮加工后进行的测量可作为优化高度复杂的工具解决方案的基础,以满足客户的需求。

  在购买自己的坐标测量机之前,MAPAL有一个外部服务提供商来测量其工件和工具。然而,该公司的计量费用在短短10年内大幅上升。MAPAL越来越多地为客户制造工具并进行批量生产。进行了大量测量以确保客户拥有他们需要的所有信息。

  对更多测量的需求也增加了支出。“与2007年相比,我们在2017年的外部测量服务上花费了两倍,”Sellmer说。然而,当公司考虑是否投资CMM时,并不是最终倾向于平衡的成本,而是时间。

  “过去我们不得不等待两到三天来测量结果。现在已不再是这样了,”Sellmer解释道。现在,这些通常在一小时内可用。

  这还不是全部。由于在MAPAL进行测量的员工也接受了计量培训,因此产品更少。“由于我们的团队也使用生产中使用的机器,他们具有高度发达的直觉,并且知道,例如,污染物可能会影响测量结果,”Sellmer说。

  此外,现在将组件夹在加工夹具中进行测量并在公司场所进行测量。这减少了因从工具上移除工件或重新夹紧工件而造成的潜在伪影。MAPAL的另一个显着优点是能够间歇性地执行计划外测量,例如像定子外壳这样的薄壁部件。通过这种方式,公司可以看到夹具如何影响加工。

  Sellmer博士强调了另一个关键优势:改善了工程师和技术人员之间的沟通。他们现在可以在测量机上讨论结果,而不是仅仅依靠测量报告。这促进了知识共享。“我们现在可以更快地实现目标,”Sellmer博士说。

  新的测量机,新的测量实验室

  为了利用其新型高精度桥式CMM的潜力,该工具制造商首先必须建造一级测量实验室。这项投资成本与测量机本身一样多,这就是为什么MAPAL信任蔡司关于建立测量实验室的建议,包括雇用哪些承包商。

  “最终结果令人印象深刻,”Sellmer博士说。新建的测量实验室面积约20平方米,由于采用了特殊的气候控制和自己的通风系统,因此具有高度的可靠性:“这一切使其成为我们测量工作的合适空间。”

  Sellmer从未考虑从蔡司以外的任何公司购买该系统。首先,因为MAPAL多年来一直与ZEISS机器合作。他将系统的易用性,质量和服务水平描述为“非常令人印象深刻”。

  第二个原因?“很多客户都使用蔡司系统,”Sellmer说。与ZEISS合作可以产生信任,甚至可以简化客户沟通。“通过这种方式,我们可以一起解决问题并更快地找到解决方案。”

  昆山友硕专注蔡司三坐标测针,ZEISS 三坐标测量机、蔡司三维扫描仪销售与售后及应用解决方案十数年。更多关于蔡司三坐标的问题请咨询具体销售人员,本文由蔡司三坐标测量仪官方授权商友硕工程部小编Nicole整理完成,转载请注明出处。

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