超车的工具

来源：荣格国际金属加工商情发布时间：2019-04-17 705

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一群大学生正在努力制造属于他们的赛车，他们需要坚实的切削加工知识的帮助。正是由于他们得到了刀具专家 Horn 公司的大力支持和帮助，Kiel 技术大学的 Raceyard 赛车团队在比赛中一举获得了成功。

在4 秒钟内从 0 加速到每小时 100 千米，160 千瓦功率和团队合作精神——Kiel 技术大学 Raceyard 团队的成员们在最近举办的大学生方程式赛车中就感受到了这一切。他们利用自己设计、自己制造的电动赛车参加了“E”赛车比赛。

在生产制造赛车零部件时，Kiel 大学的学生们请教了 Horn 有限责任公司的专家，咨询了车削和铣削刀具的有关问题。 “我们对 Horn 公司在金属切削领域中的专业知识和经验给予极高的评价。我们始终能够从对话伙伴 Thomas Wassersleben 先生那里得到满意的答复，并能够很快的按照他的意见、建议完成切削加工任务。” Raceyard 赛车团队的成员、负责营销和活动管理的 Lukas Schlott 先生说。

Kiel 技术大学 Raceyard 赛车团队在生产、制造他们设计的赛车时用 Horn 公司提供的 105 型超级迷你切槽刀和加工技术在一次装夹的情况下就完成了制动油缸缸孔的镗削加工。

棘手的切削加工任务

Horn 公司与 Kiel 技术大学 CIMTT 计算机集成制造技术研究所已经有许多年的合作历史了。通过 Horn 公司的销售人员，Horn 公司得到了 Raceyard 赛车团队 2017 至 2018 年度的业务咨询。对提出的业务咨询，Horn 公司用一套 105 型的超级迷你刀具、S100 型的切槽和切断刀具、BoehleritISO- 刀片以及 DS 铝合金铣刀给予答复。“利用这一套刀具，我们完成了非常棘手的切削加工任务；包括了悬伸长度很大的和孔径很小的零件加工。” Lukas Schlott 先生回忆说道。

在大学生方程式赛车的每一个赛季 Kiel 大学的赛车团队都要推出一辆新的赛车。因为每一个赛季都有新的赛车成员加入大学生方程式赛车团队。这也就意味着：每一个新的团队都设计开发一辆新的方程式赛车、完成赛车的生产制造、装配和测试。在这一过程中前辈们的经验也会融入到新设计的赛车中去。

2017 至 2018 年度的大学生方程式赛车团队共有 50 名成员，参与四个方面的工作：赞助和财务、机械、电气、营销和活动管理。

大学生方程式赛车的一些零件是大学生们自己设计和制造的。在制造制动钳时，Kiel 大学的先生们采用了 SLM 选择性激光烧结技术。他们利用增材制造的（俗称“3D 打印”）技术打印出了铝合金的制动钳毛坯。而在镗削制动油缸的圆柱孔时，Kiel 技术大学的学生们选择使用的刀具 Horn 公司提供的 105 型超级迷你刀具。“制动钳的三维结构形状和制动油缸非常严格的加工公差对我们的机械加工人员来讲是一个非常严峻的挑战。”Schlott 先生回忆说道。

赛车转向节铣削加工时使用的是 DS 系列的铝合金加工专用刀具： VHM 硬质合金三面刃整体铣刀。

无振痕、易排屑

在切削加工铝合金制的转向节时，学生们使用的是 Horn 公司提供的 DS 型硬质合金刀片 VHM 三面刃整体铣刀。加工转向节的难度在于刀具的悬伸长度需要很长。因此选择的铣刀也必须具有着很长的悬伸长度。“由于容屑槽的表面进行了抛光，加之铣刀几何形状尺寸非常合理，因此我们的加工过程中没有遇到排屑问题，也没有在被加工表面留下振痕。”Horn 公司的 Thomas Wassersleben 先生说。

传统的方程式赛车车身都是 CFK 碳纤维增强材料的无骨架车身。而这一次，一些空气动力学零部件和像转向柱等其他零部件，大学生们也选用了碳纤维增强材料。在这些零部件的制作和层压加工中，机械加工组和赞助组的同伴们能够提供有用的专业技术知识。“每一层碳纤维增强材料的压制都是一个挑战，因为每一次碳纤维的走向对将来车身和其他零部件的强度和刚性有着决定性的意义。”Lukas Schlott 先生说。在空气动力学计算、车身强度计算以及其他零部件的驱动计算时大学生们使用了性能强大的 CIMTT 计算机集成制造系统。

除了蓄电池组件中电池块，电力驱动系统中的所有其他零部件也都是赛车团队成员自己设计、制造的，这其中包括将 288 块电池安装在一起的框架和电气连接件，保险和充电元器件。

2017—2018 年度的大学生方程式赛车首次采用了四轮驱动。赛车的每一个车轮都由安装在轮毂上的电动机单独驱动。四个车轮的总驱动功率达到了 160 千瓦，大约 217 马力——空车重量大约 230 千克。但在大学生方程式赛车比赛中，规定的最大功率为 85 千瓦。

成功的参加今年的大学生方程式赛车系列赛是学生们的智慧和独创性、技术知识以及具有实践经验和能力合作伙伴共同努力的结果。此外，Horn 公司提供的支持和帮助也是功不可没。

SAE 方程式赛车协会于1981 年在美国成立，后来改为大学生方程式赛车，并引入欧洲。从 1999 年开始 SAE 在英国的 Silverstone 市举办赛事，从 2006 年起开始也在德国 Hockenheimring 市举办。大学生赛车活动能够让那些雄心勃勃的大学生们在实践中积累有关汽车设计、制造和经济等方面的实践经验，冲出课堂的束缚。每一个参赛团队都要在一系列规定的基础上自己设计、制造一辆单座赛车。

Horn 公司的销售服务人员 Thomas Wassersleben 先生（左 2）正在与 Kiel 技术大学 Raceyard 赛车团队的成员 Lukas Schlott 先生（左 1）交谈。

大学生方程式赛车涉及到的专业学科不仅仅是与汽车性能有关的文科的和理工科的专业学科。所涉及的文科专业包括了企业经济学和设计创意等学科的内容，学生们必须在两个演示文档中证明其商业计划和成本报告是合理的。另外，赛车团队还必须让评审团相信他们的工程设计。

□ 本文译自德国 Werkstatt und Betrieb 杂志

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