电动汽车对制造技术提出了特殊要求。为了确保车辆安静、高效且耐用，其机械部件必须以最高精度制造。在磨削部件时，仅几百分之一微米的差异往往就能决定效率和噪音水平的高低。质量保证的基础是对磨削过程进行全面、数据驱动的监控。数字孪生的应用也使高精度电子部件的生产更加稳健且可扩展。在由德国机床制造商协会（VDW）组织、将于2026年5月5日至8日在斯图加特举办的GrindingHub贸易展上，参观者将了解到最先进的磨削技术如何为下一代电动出行铺平道路。
“对于电动汽车而言，没有发动机噪音来掩盖其他声音。这使得来自其他部件（例如变速箱）的振动变得非常明显。”亚琛工业大学制造技术研究所所长兼弗劳恩霍夫IPT研究所主任托马斯·贝尔格斯教授解释道。“因此，关键不仅在于齿面的精度，还在于系统公差控制。”这位亚琛的科学家进一步指出，“尤其是在电动驱动的高转速下，整个公差链都至关重要。例如，传统磨削的轴密封表面上的微观结构可能导致不必要的泄漏。”贝尔格斯表示。关注点在于车辆可听见或可感知的振动，业界统称为NVH（噪声、振动与粗糙度）。“对于齿面而言，几何偏差会立即作为旋转振动传递到传动系统中。因此，具有最小偏差的高精度磨削工艺对于精确调节所需的NVH行为并有效减少不必要的噪音至关重要。”
在为电动出行部件进行磨削时，防止批量生产中的缺陷同样重要。“对于承受重载的部件（例如电动出行变速箱中的齿轮），表面完整性尤为关键，因为它对使用寿命有显著影响。”贝尔格斯说，“因此我们正在开发新方法，利用数据驱动方法和数字孪生来预测表面粗糙度和残余应力。这可以及早识别关键问题，并针对批量生产实施有针对性的工艺优化。”通过将来自机床的实时传感器数据与数字孪生中的物理模型相连接，可以在生产过程中评估部件质量并在必要时立即进行优化。“基于模型的数字化方法使得在工艺设计阶段就能融入最高质量要求，”贝尔格斯解释道，“这为以经济高效且可靠的方式实现精度创造了条件。”
在考虑未来对生产设备的投资时，一个关键问题是哪些磨削技术创新将特别有效地推动电动出行的进步。科学界也在对此进行广泛研究。“超光滑表面是进一步提高电动出行部件效率的关键因素。”贝尔格斯说，“在电动变速箱齿轮的制造中，结合抛光与展成磨削的优化工艺链似乎前景广阔。”因此磨床制造商必须确保微米甚至纳米级的精度作为对比：人类头发的直径约为50至100微米；超细粉尘（如尾气中的颗粒）大小约为100纳米——小了一千倍之多。
机床制造商及GrindingHub参展商United Machining Solutions（9号展厅9B50展位）正在迎接这一挑战。“作为高精度磨削技术的供应商，我们在满足电动出行领域日益增长的质量要求方面发挥着关键作用。”总部位于瑞士伯尔尼的United Machining Solutions首席技术官克里斯托夫·普吕斯表示，“我们的解决方案可实现微米和亚微米级的表面质量，确保最小噪音、降低摩擦并实现最大效率。同时稳定且可重复的工艺确保了批量生产中始终如一的高部件质量。”
“除了声学性能外，效率和寿命尤为重要。”普吕斯补充道，“高精度的磨削部件减少了摩擦损失从而直接有助于优化续航里程。”此外它们还提高了电驱动系统中关键部件的可靠性和耐久性。现代驱动技术（如混合动力和电驱动系统）通过再生制动回收电能这给加工带来了额外挑战。“现代驱动系统日益增加的复杂性显著提高了对加工精度、工艺可靠性和灵活性的要求，”普吕斯解释说，“毕竟不同材料、新几何形状以及组合功能都必须以始终如一的高质量标准进行加工。”
随着向电动出行的转变部件的范围将在几年甚至几十年内缓慢而稳定地变化因此零部件制造商的关键业务挑战是通过有针对性的投资来最佳地适应这种情况据普吕斯称United Machining Solutions依靠灵活的机床概念和模块化生产解决方案这些方案可以快速适应新需求此外还有旨在实现数据驱动工艺优化的数字化技术作为补充“这就是我们为整个转型期奠定经济可行且面向未来的制造基础的方式。”
预计在未来几十年内各种类型的驱动系统将共存除了纯电系统外优化的柴油发动机氢燃料内燃机混合动力驱动以及燃料电池技术仍将继续使用“动力总成的技术多样性将确保对高精密部件的长期需求因为每种驱动类型在制造和质量方面都有特定要求”普吕斯解释道与此同时这位管理者预计自动驾驶汽车的兴起将提供额外动力例如通过对精度安全性和系统集成提出更高要求“总体而言这一发展为制造技术的可持续增长开辟了机遇”
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下届展会时间：2028年05月16号~05月19号
展会行业：机床
