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向新而行|华中8型数控系统应用于新能源汽车零部件加工:电机

2026年09月03日 09:51:56 人气: 2013 来源: “华中数控”微信公众号
  前言
 
  2026年上半年,我国新能源汽车产销分别完成743.8万辆、744.6万辆,上半年新能源汽车渗透率达49.6%(数据来源:中国汽车工业协会),6月单月攀升至58.5%。当产业驱动力由政策补贴转向市场需求,整车竞争已不再局限于动力电池与智能算法,更取决于由机床设备与数控系统构筑的制造底座。
 
  “向新而行”系列,沿新能源汽车零部件的加工链路,逐一呈现华中数控系统如何以自主可控的技术能力,与产业一同迈向新制造。上一篇我们聚焦行驶安全的核心——转向系统,本文继续关注新能源汽车的动力核心——电机

  01
 
  回转类精密件的加工难点
 
  电机是新能源汽车的动力源,相当于燃油车的发动机。2025年全球新能源汽车电机市场规模约420亿美元,中国市场份额约56%,电机出货量突破1800万台;随着800V高压平台与20000r/min以上高转速电机的普及,电机零部件的加工精度与效率要求不断攀升,成为衡量制造底座能力的重要标尺。
 
  电机端盖的加工难点
 
  电机端盖多用灰口铸铁铸造成型,再经表面处理。它与壳体相贴合的部位要求接触面极为精密,中间孔系加工复杂而讲究,精度须达到IT6-IT7级、表面粗糙度Ra1.6μm、圆度0.008mm,稍有偏差都会影响电机的运转平稳性与噪声水平。
 
  电机内、外壳体的加工难点
 
  电机壳体为空心筒状壳体,传统多用灰口铸铁铸造成型,壳体与端盖装配的同轴度、圆度及两端内外圆同轴度要求都很高,端面光洁度也要到位,防止冷却液渗漏。
 
  如今轻量化趋势下,铝合金压铸壳体渐成主流,壳体集成水冷流道与安装法兰,壁厚可薄至3~5mm。因为薄壁刚性弱,切削易翘曲变形,加之铝材延展性强、易黏刀积屑,批量生产时还面临长时间加工的热漂移问题,这些都对加工提出了更高要求。
 
  减速器端盖、底壳的加工难点
 
  减速器端盖、底壳多为压铸铝合金薄壁件,装夹稍有不慎就会变形,必须讲究夹紧与定位点的选择、控制好切削力;其孔系位置度要求更严,连接孔与结合面多,轴承孔精度IT6-IT7级、表面粗糙度Ra1.6μm、圆度0.008mm、位置度±0.01mm,对加工精度相当苛刻。
 
  总体来看,电机零部件以回转体居多,又兼有精密孔系与薄壁特征,最理想的状态是一次装夹就完成车、铣、钻、攻等全部工序。传统车削、铣削分段作业的工序,多次装夹带来重复定位误差,越来越跟不上电机行业对精度和效率的双重追求。车铣复合加工由此成为电机零部件制造的主流工艺,也是电机制造企业降本增效的关键一环。
 
  02
 
  华中8型车削系列数控系统
 
  电机零部件加工解决方案
 
  为顺应电机零部件一次装夹、复合加工的行业趋势,华中数控推出华中8型车削系列数控系统,覆盖平车、斜车、立车、车削中心和双主轴车削中心的完整产品线。
 
  808DiT-10系列适配平车、斜车、立车与排刀车,可满足盘类、轴类零件的粗精加工;818DiT/818D系列支持双通道控制与双主轴双刀架机型,适合车削中心的高效复合加工。系统车床通道最大支持4~6个轴,可配置伺服刀架、动力头与伺服尾座,支持轴向、径向打孔攻丝,为电机端盖、壳体、转轴等零部件提供成套加工方案。
 
  华中8型车削数控系统基于NCUC/EtherCAT高速总线,标配桁架自动化通道,配合25位高分辨率编码器伺服电机与多合一驱动器,从运动控制、工艺算法与整机适配三个层级,满足电机零部件长时间、大负荷的批量生产需求。
 
  精加工断屑
 
  精加工断屑采用跟随式断屑,加工表面光洁度可达到精加工标准,支持电主轴最高3000r/min。通过多圈断屑策略,0.1mm/圈断屑时效率是正常的6倍,每10圈断屑一次,效率约为常规的2倍,圈数可调、灵活增效。电机壳体、端盖这类薄壁件加工最怕缠屑划伤表面,这一功能正好化解了这个痛点,表面质量与断屑效率兼得。
 
  AFC2.0进给速度自适应
 
  AFC2.0通过试切加工采集数控系统内部数据,帮助工艺人员把进给速度调到最优。现场应用显示,粗加工与半精加工效率可提升10%~30%:电机壳体反面车削提升12.87%、正面外形车削提升26.75%,法兰盘端面外形车削提升33.33%。铝合金电机壳体毛坯余量不均、切削负载波动大,AFC2.0自动平衡负载,既护刀具又提效率。
 
  偏心圆加工
 
  偏心圆加工一次装夹完成多偏心圆车削,省去重复定位,偏心圆圆度与偏心距都有保障,主轴300r/min时偏心误差小于0.015mm。支持G代码编程,粗精程序直接在系统里编写,不用借助CAM,编程门槛低、出程序快,很适合电机转轴偏心轴颈这类回转特征的加工。
 
  极坐标插补与圆柱插补
 
  全面支持铣面、铣圆、极坐标偏心加工、铣方台、打孔等铣削工序。电机端盖的端面密封槽、壳体的止口与法兰面,都可在车削中心上一次装夹完成铣削,省去转序装夹。C轴分度配合高分辨率齿栅编码器,分度精度可达3~6角秒,为铣削定位提供精度保障。
 
  插补Y轴与四轴联动铣削
 
  车削中心的Y轴是实现铣削的关键。针对X轴与正交Y轴刚性偏弱的问题,系统支持虚拟Y轴控制,只需设置倾斜轴使能、通道轴号与倾斜角度等四个参数,X轴与斜轴联动即可合成虚拟正交Y轴,编程时无需考虑机床结构。配合四轴联动小线段铣削与一主多从进给,以主动轴速度为主、其余轴跟随配合,电机壳体端面型腔、油道等铣削表面质量更佳。
 
  双主轴同步
 
  双主轴同步支持最高3000r/min的速度同步车削,最大同步误差0.132度;联动加工时主轴分度插补最大同步误差仅0.039度。双主轴可作为C轴与其他轴配合插补加工,配合伺服主从轴力矩补偿保证同步精度,适合电机轴这类两端都要加工的零件,单件时间明显缩短。
 
  主轴绝对值编码器
 
  系统标配华中320线绝对值编码器,比正余弦编码器提升明显,车削刀纹也随之改善:匀速段跟踪误差波动在0.005度以内,3000r/min时转速波动控制在3.3rpm以内,分辨率最高5242880线。电机端盖的端面密封面、壳体止口等关键表面,靠的就是这份C轴精度与刀纹质量,表面光洁度更有保障。
 
  一脑双控与车床调试向导
 
  一脑双控用一套系统同时控制机床与桁架机械手,加工和上下料协同完成,集成模块化编程、可视化料仓管理、点位教导、空间保护、智能空爪检测等功能,电机产线自动化升级省心不少;车床调试向导把21项功能按调机步骤完整梳理,逐项可视引导,调试门槛大幅降低。
 
  03
 
  赋能行业,迈向批量应用
 
  华中数控为某电机厂提供2条电机端盖生产线,包含斜车+桁架机械手自动化加工生产线,由4个自动化单元组成,每单元由1台配置华中HNC-808Di车床数控系统的斜车和桁架机械手构成,可加工端盖、轴承内盖、凸缘端盖等九种部件,并能同时生产不同产品;立车生产线由4台配置华中8型系统的立式车床组成,用于较大尺寸电机端盖加工,立车带动力刀塔,可完成端盖打孔与攻丝。
 
  武汉华大新型电机专业从事伺服电机的研发与制造。其智能化生产车间构建了完整产线,涵盖盘类、轴类自动化单元,数控车床、磨床、钻攻中心,以及两座成品立体仓库;产线全线批量配套华中8型数控系统与华数机器人。企业主产品包括低压伺服电机、无框伺服电机、车削类电主轴、主轴伺服电机、直线电机等,形成覆盖多应用场景的电机产品矩阵。
 
  佛山登奇机电承担工信部智能制造新模式项目,建成10条自动化柔性线,形成年产40万标准台伺服电机的数字化车间,其伺服电机零部件CNC加工机床全部选用华中8型数控系统。
 
  敬请期待
 
  电机端盖这一寻常的回转类金属构件,实为观察新能源制造精度、效率与稳定性要求的一扇窗口,也折射出国产数控系统从“可用”走向“好用、耐用”的阶段性跨越。
 
  为帮助新能源汽车及零部件制造从业人员深入了解新能源汽车底盘先进制造技术,华中数控将携手机械工业信息研究院汽车工艺师杂志社,联合主办“2026新能源汽车底盘先进制造技术交流会”,聚焦底盘制造前沿工艺与精密控制,助力企业提升核心竞争力,推动产业高质量发展。
 
  9月下旬,相约江城武汉,敬请期待!
 
  图|文:王汕林
 
  编辑:王汕林
 
  审核:张幼龙
 
  出品:华中数控品牌与市场策划部

  原标题:向新而行|华中8型数控系统应用于新能源汽车零部件加工(三):电机
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