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齿轮生产技术变革

日期:2015年7月10日 11:22

  齿轮和齿轮相关零件的加工工艺正在经历一次重大的技术变革。促使变革的因素有哪些?它能为制造商们带来哪些成效?
  三大驱动因素:提升生产效率;改进刀具管理和物流环节;实现可持续生产
  对制造商来说,好消息是这次技术革新能造福所有齿轮加工机床,它既适用于旧式传统的齿轮加工机床,也适用于新型5轴联动加工中心。
  长久以来,高速钢(HSS)是唯一适用于轮齿加工的刀具材料。在其他所有特殊加工中,硬质合金或更坚硬的刀具材料占主导地位,具有更好的加工性能。受新刀具技术和加工方法的推动,如今齿轮加工也正在经历现代化革命。
  在生产能力方面,高速钢刀具和硬质合金刀具颇为不同,因此可转位刀具深受喜爱。在滚切过程中,它能将加工效率提升50%至300%。此外,使用可转位刀具可免去修磨、再涂层等工序,也可节约大量备用刀具,省去对高速钢刀具的运输和管理。刀具仍可存放在工厂内并处于可控状态,它们能安装在机床上并轻松替换,拥有更为广泛的应用范围。
  干切削工艺中也可使用可转位刀片刀具。干切削工艺不但更加清洁环保,更具可持续性发展的意义,而且能降低切削成本。
  但如今齿轮加工的要求愈加严苛,工厂需要投资新机床才能满足要求。然而,许多齿轮制造商无法等待新机床交付。在等待新机床的时间里,他们该如何利用现有机床达到齿轮加工的要求呢?
  最初,与可转位刀具相比,崭新的高速钢刀具能加工出更高质量的齿轮。在被使用过一次之后,它的加工质量与可转位刀具不相上下。但是,多次使用之后,高速钢刀具的精度保持性将持续降低,无法加工出令人满意的齿轮。而可转位刀具在齿轮加工中具有更高耐久性,并且能通过更换刀片恢复刀具的加工能力。无论是用在旧式、稳定的齿轮加工机床上的刀具,还是用于全新的5轴联动加工中心的刀具,都受益于可转位刀具这项新技术。可转位刀具的最大优势是硬质合金刀片可根据加工需求进行调整,例如加工材料、操作和加工条件等。
  强力刮齿(Power skiving)是山特维克可乐满的一个解决方案。先使用可转位刀具进行粗加工,然后用强力刮齿结合整体精加工刀具进行精加工。该解决方案比传统齿轮加工工艺更加优越,能将生产周期缩短50%以上。
  山特维克可乐满着眼于不同机床、不同产品和工艺的加工应用,开发出一系列的刀具和加工方法以提升生产效率:滚刀;盘形铣刀;强力刮齿;Invomilling铣刀。
  山特维克可乐满盘形铣刀适用于精加工和粗加工。在多任务机床上加工齿轮时,先用高效多齿刀具(例如,uP-Gear铣削)进行粗加工,然后使用山特维克可乐满Invomilling铣刀进行精加工。Invomilling方法能适用于不同形状的齿面和齿根,这让齿轮设计者不必受齿轮加工方式的约束。
  在加工机床生产中小批量的齿轮时,可转而采用更先进、更灵活的齿轮加工方法。这也意味着通用型刀具将逐渐替代应用范围狭小的特种齿轮加工刀具。正是可转位刀片让这一切成为可能。
  而且,山特维克可乐满新开发的CoroMill171和CoroMill172可装配各种刀片,能生产模数从0.8到10的各种花键、齿条和齿轮。当然,这些刀具能为传统机床以及先进的加工中心带来更高的生产效率。另一个优势是山特维克可乐满盘形铣刀刀片可以用于不同模数的齿轮加工。
  山特维克可乐满滚刀可提高传统型和新型齿轮加工机床的生产效率,减少加工时间。滚刀优异的加工能力得益于模块化刀具技术,使机床快速换刀,同时获益于山特维克可乐满Capto快换工具系统,以及其支持系统和轴适配器。因此,刀具安装更牢固、更准确且设置更便捷。通常来说,机床的停机时间能从30分减少至5分钟。
  使用齿轮加工的机床中大多数类型的齿轮、花键和齿条时,盘形铣刀是一个通用且性价比高的解决方案,而且该刀具既可用于旧式机床,也适用于新式机床。

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