La prima misurazione degli utensili skiving su GCX Linear in itinere del settore

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Con la corsa al raggiungimento degli obiettivi per i veicoli elettrici (VE) come nello scenario di sviluppo sostenibile dell'Agenzia internazionale dell'energia (IEA), che mira a raggiungere una disponibilità di 245 milioni di veicoli elettrici, circa il 30% della quota di mercato, entro il 2030, sono necessarie soluzioni per le sfide di produzione di questo settore in crescita.

Secondo il rapporto Global EV Outlook 2021 sulle strade del mondo alla fine del 2020, al termine di un decennio di rapida crescita, c’erano 10 milioni di auto elettriche. Le immatricolazioni di auto elettriche sono aumentate del 41% nel 2020, nonostante la flessione mondiale delle vendite di auto dovuta alla pandemia, in cui le vendite globali di auto sono scese del 16%. Nel 2020, in tutto il mondo c’era una disponibilità di circa 370 modelli di auto elettriche, un aumento del 40% rispetto al 2019. 18 dei 20 maggiori produttori di apparecchiature originali (OEM, Original Equipment Manufacturers), come i gruppi BMW e GM, si sono impegnati nell'aumento dell'offerta e nella vendita di veicoli elettrici.

Lo skiving è il processo più efficiente per la produzione di ingranaggi per veicoli elettrici. Mettendo insieme gli ultimi miglioramenti tecnologici, la GCX Linear ora include la misurazione in itinere per migliorare significativamente il processo di produzione degli utensili skiving. Rispondendo alla domanda del mercato, ANCA propone una soluzione completa per la fabbricazione e la limatura di utensili skiving. GCX Linear definisce il nuovo standard per la produzione di utensili skiving di altissima qualità, sia in carburo che in HSS. La sua misurazione in itinere con la sonda analogica è in grado di fornire un accurato processo di produzione a circuito chiuso, una novità assoluta per il settore.

Una guida più lunga e più silenziosa: con ingranaggi da DIN 10 a DIN 6

Il 45% dell’intera produzione di ingranaggi è destinato alle trasmissioni dei veicoli L’ascesa dell’elettrico ha cambiato i requisiti per questa industria. Velocità del motore più elevate, fino a 20.000 giri/min, rendono necessario un rapporto di trasmissione superiore per l’efficienza. In un set di ingranaggi planetari, noto anche come treno di ingranaggi epicicloidali, gli ingranaggi solari e planetari sono ingranaggi esterni assemblati all'interno di un ingranaggio ad anello. Gli ingranaggi esterni sono prodotti tramite fresatura e poi rettifica.

L’ingranaggio ad anello interno è tradizionalmente prodotto con la limatura o la brocciatura. La limatura è lenta, mentre la brocciatura si basa su utensili ingombranti. Un'altra tendenza spinta dal nuovo design più compatto della trasmissione nei veicoli elettrici sono gli ingranaggi multipli su un albero, che sono molto vicini l'uno all'altro; a causa dell'interferenza, quelli più piccoli sull'albero non possono essere fabbricati tramite fresatura.

Le emissioni acustiche dei veicoli elettrici rappresentano un altro punto di interesse significativo. Gli ingranaggi per veicoli elettrici devono soddisfare tolleranze ancora più stringenti, che passano dalla DIN 10 alla DIN 6 per gli ingranaggi interni. Il settore degli ingranaggi industriali vede il processo di smussatura di utensili duri come un processo rivoluzionario per la produzione di milioni di ingranaggi necessari per i nuovi veicoli elettrici. La GCX è in grado di raggiungere tolleranze più stringenti garantendo ingranaggi precisi che affronteranno sfide volte a una maggiore durata e alla riduzione di emissioni acustiche.

Lo skiving è un processo continuo di rimozione del materiale che combina il movimento di laminazione e il movimento di fresatura. Mentre si innesta l'ingranaggio come il tipo a pignone, la fresa viaggia simultaneamente lungo la direzione assiale dell'ingranaggio. È efficiente come la fresatura e si dice che sia da cinque a 10 volte più veloce della limatura. Lo skiving forma trucioli più corti, gli ingranaggi smussati mostrano una qualità superiore, con una minore rugosità superficiale. I più impegnativi utensili skiving in carburo solido sono necessari nel processo di smussatura di utensili duri dopo il trattamento termico.

Affrontare le sfide comuni della produzione di utensili skiving

Sfida n. 1 – Geometria complessa

GCX Linear viene fornito con un software di progettazione parametrizzato, in grado di calcolare la geometria degli utensili skiving direttamente dai parametri dell'ingranaggio e di fornire l'analisi delle collisioni e una simulazione di rettifica.

Sfida n. 2 – Tolleranza ristretta

GCX Linear raggiunge la qualità DIN AA con una serie di tecnologie innovative basate sulla piattaforma di punta TX di ANCA: MTC (Motor Temperature Control), AEMS (Acoustic Emission Monitoring System), testa ad alta precisione, grande involucro di lavoro, motore lineare LinX® su tutti gli assi lineari e iBalance.

Sfida n. 3 – Misurazione

La GCX Linear è l'unica rettificatrice CNC dotata della prima misurazione in itinere del settore che utilizza una sonda analogica.
Le tradizionali macchine per la misurazione degli ingranaggi (GMM) non dispongono del modello matematico corretto per gli utensili skiving. La soluzione di misurazione in itinere di GCX elimina la necessità di investire in una GMM.

Sfida n. 4 - Ravvivatura della mola diamantata in una forma complessa entro tolleranze al micron

L'avanzato software di ANCA è in grado di ricavare la forma semplificata della mola di rettifica e consente la compensazione diretta del percorso dell'utensile skiving.
AEMS monitora il processo di ravvivatura della mola di rettifica con un algoritmo di apprendimento automatico intelligente per ridurre al minimo i costi e migliorare l'efficienza.

Sfida n. 5 – Controllo di qualità

Una produzione completa a circuito chiuso: Rettifica – Misurazione – Compensazione, tutto all'interno della macchina senza bisogno di sbloccare l'utensile skiving.

Sfida n. 6 – Divario di conoscenze

ANCA offre programmi di formazione completi per aiutare l'ingegnere/operatore ad entrare nell'esclusivo mondo degli utensili da taglio per ingranaggi.
La conoscenza completa del processo aiuta i clienti ad adattare il processo standard al loro ambiente.

La capacità della GCX Linear di valutare il profilo dell'ingranaggio rispetto alla forma matematica corretta è un vero passo in avanti per il settore. Insieme alla compensazione diretta, la rettifica dell’utensile skiving su GCX Linear è una soluzione efficiente e pratica a circuito chiuso.

Per saperne di più su come la GCX Linear risolve le più comuni sfide di produzione di veicoli elettrici attestandosi come prima soluzione con misurazione in itinere del settore, scarica il documento informativo gratuito.