重量降低一半，提高剛性與刀具壽命，解密一款新能源汽車電機(jī)加工的3D打印鏜刀

重量降低一半，提高剛性與刀具壽命，解密一款新能源汽車電機(jī)加工的3D打印鏜刀
混合動力汽車與電動汽車零部件企業(yè)對輕型機(jī)械加工刀具的需求不斷增長，為了滿足新能源汽車制造企業(yè)的需求，機(jī)械加工刀具制造商肯納金屬（ Kennametal）開發(fā)了一種輕量化鏜孔刀具，這款鏜刀是通過增材制造-3D打印技術(shù)制造的，用于加工新能源汽車電機(jī)定子。
實現(xiàn)輕量化
與復(fù)雜的設(shè)計

鏜孔加工刀具的作用是將工件上原有的孔進(jìn)行擴(kuò)大或精化，其特征是修正下孔的偏心、獲得精確的孔的位置，取得高精度的圓度、圓柱度和表面光潔度。鏜孔加工作為一種高精度加工法往往被使用在后的工序上。例如，各種機(jī)器的軸承孔以及各種發(fā)動機(jī)的箱體、箱蓋的加工等。與其它機(jī)械加工相比，鏜孔加工是屬一種較難的加工。隨著加工中心的普及，現(xiàn)在的鏜孔加工只需要進(jìn)行編程、按扭操作等。正因為這樣，就需要有更簡單、更方便、更精密的刀具來保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
新能源汽車的零部件通常通過更小、低馬力的CNC加工中心加工的，這類加工中心需要更輕的加工刀具。肯納金屬推出的3D打印鏜孔刀具的重量僅為傳統(tǒng)鏜孔刀具的一半，同時仍滿足鋁電機(jī)主體鏜孔加工的精度、圓度和表面光潔度的需求。

▲  肯納金屬3D打印鏜孔刀具
可容納新能源汽車電機(jī)定子的主孔直徑約為250毫米，長度約為400毫米，底部具有較小的軸承孔。當(dāng)使用常規(guī)刀具進(jìn)行加工時，刀具重量往往超過25千克，這個重量對于機(jī)床以及刀具操作人員來說都很重。
肯納金屬借助內(nèi)部增材制造之力，制造了3D打印的可轉(zhuǎn)位刀具，刀具中集成了冷卻通道，這一設(shè)計將有助于提高生產(chǎn)率和刀具壽命。此外，該刀具還配備了肯納金屬高精度精加工的精細(xì)可調(diào)RIQ鉸孔刀片和用于實現(xiàn)大剛性的KM4X適配器。
肯納金屬未來制造部門表示，3D打印鏜孔刀具的設(shè)計與制造應(yīng)用了有限元仿真以及粉末床金屬3D打印技術(shù)，該刀具的慣性矩非常靠近主軸端面，能夠在滿足新能源汽車零部件加工客戶對于重量需求的同時提高其剛性，這是肯納金屬如何使用金屬3D打印等先進(jìn)制造技術(shù)為機(jī)械加工客戶提供制造解決方案的一個很好的例子。
目前這款鏜刀有兩個版本，一種裝有碳纖維管（如上圖右圖所示），重量為9.5千克；另一種裝有3D打印金屬管（如上圖左圖所示），重量為10.7千克。
根據(jù)3D科學(xué)谷的市場觀察，肯納金屬已建立了增材制造業(yè)務(wù)，為制造業(yè)用戶提供完整的增材制造解決方案，包括提供Kennametal Stellite?系列金屬3D打印粉末，增材制造零部件設(shè)計與優(yōu)化，功能性金屬3D打印原型零件，以及提供端到端的增材制造生產(chǎn)解決方案。
肯納金屬將金屬粉末、粉末床激光熔化、粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)與燒結(jié)，生坯加工，熱處理，熱等靜壓，機(jī)加工和研磨后處理，材料和組件性能測試等制造專業(yè)知識相結(jié)合，制造耐磨、耐腐蝕和高溫性能的復(fù)雜零部件與刀具。