【編者按】齒輪銑削的發(fā)展耽盛,山特維克可樂滿提供最新的刀具技術(shù)蹲蒲。
除了在專用機床上大批量生產(chǎn)齒輪外梦染,越來越多的帶有齒的零件正在非齒輪加工機床上加工,也包括小批量齒輪加工吭辛。金屬切削技術(shù)已經(jīng)有相當(dāng)大的進步裁愉,無論何種應(yīng)用,其它金屬切削技術(shù)都會運用在齒輪銑削工序中嘴净。常規(guī)意義上的齒輪加工 — 也就是使用高速鋼滾刀属缚,以中等速度并使用油冷中銑削齒輪的齒輪專門化生產(chǎn)—正在發(fā)生著改變。這就是競爭的壓力所致浦忠。
在這種意義上塑满,加工中心和多任務(wù)機床越來越多地被使用,它們在提供新功能的同時韩记,還可以在各種零件上加工齒型硫联。就像其它傳統(tǒng)的專用齒輪切削機床一樣,這些齒輪業(yè)的新加工功能使加工效率倍增∥菇唬現(xiàn)在援仍,新開發(fā)的可轉(zhuǎn)位刀片技術(shù)為提升加工工序中的齒輪加工提供了新方法。
刀具技術(shù)的進步察夕。制造齒輪妖坡,無論是單純齒輪還是具有齒型的零件,都是可以加工的区匣,取決于不同的加工形式偷拔。
可轉(zhuǎn)位刀片刀具已經(jīng)在齒輪切削中使用一段時間了。但是亏钩,總的來說莲绰,這種技術(shù)并未提供性能方面的優(yōu)勢,也未滿足今日可能需要的精度要求。齒輪制造商傾向于堅持使用整體高速鋼刀具蛤签,因為它可保證加工過程的安全性辞友、精確性以及可靠性。但是震肮,高速鋼已經(jīng)使用了100多年了称龙,它的發(fā)展空間已經(jīng)很有限了。盡管它作為一種切削材料已經(jīng)有了相當(dāng)大的發(fā)展戳晌,然而鲫尊,在承受現(xiàn)代刀具會遇到的切削溫度和磨削負(fù)荷方面,它先天地受到限制÷儋耍現(xiàn)在煤蔚,刀具毫無疑問地成為齒輪生產(chǎn)中提高生產(chǎn)效率和降低加工成本的限制因素。一般來說坠狈,在超過高速鋼使用的切削速度2.5倍的切削速度的情況下,現(xiàn)代硬質(zhì)合金刀片的刀具壽命是高速鋼刀具的5倍三麦。
精度—— 最后一個障礙墙冻。可轉(zhuǎn)位刀片的最新進展克服了高速鋼刀具使用者曾經(jīng)提出的精度和公差保持問題屈宿。直到現(xiàn)在奏尽,這方面一直是磨削的高速鋼刀具領(lǐng)先和保持自己地位的領(lǐng)域,而使用現(xiàn)代專用可轉(zhuǎn)位刀片刀具的齒輪銑削脸嗜,正在達(dá)到甚至更小的DIN公差等級菠珍。
新的可轉(zhuǎn)位刀片滾刀為B級,大部分指標(biāo)達(dá)到A級亭弥,甚至AA級阴香。加工的齒輪精度是9級,但常沉柑辏可以達(dá)到8級恳蹲,極小的刀具跳動有利于獲得更長的刀具壽命,這也消除了加工表面產(chǎn)生接痕的可能俩滥。加工后的齒輪型線非常接進所要求的成品形狀嘉蕾,從而使得后續(xù)工序的加工余量小并均勻。通過刀具上的磨削的基準(zhǔn)面霜旧,使刀具在機床上安裝調(diào)整很方便错忱,也很容易掌握。
切削速度是造成這種差別的原因挂据。這種專門開發(fā)的可轉(zhuǎn)位刀片技術(shù)主要優(yōu)點是在齒輪齒槽粗加工和精加工中大幅度提高金屬去除率以清,以及使得小到中批量零件加工更經(jīng)濟、更靈活。由于需轉(zhuǎn)位的刀片有一定數(shù)量玖媚,所以箕肃,齒輪銑削中刀片裝夾的高效性和簡易性很重要。一些刀片夾緊使用了壓板今魔,而不是螺釘勺像,這就可以在10-15秒內(nèi)精確地更換刀片。安全错森、可靠的刀片槽提供了可靠的性能并且非常易于操作痛但。
最近推出的用于齒輪銑削的刀片技術(shù)部分基于其它切削領(lǐng)域的發(fā)展。與眾多領(lǐng)域?qū)S茫▽iT用于齒輪銑削領(lǐng)域)的發(fā)展一起东种,對新一代齒輪銑削刀具作出了貢獻乖靠。這就創(chuàng)建了全面的用于模數(shù)3-30的盤銑刀和滾刀的產(chǎn)品范圍以及新的加工方法。
新型切削刃撮译。齒輪銑削使用高剛性的盤型銑刀萤忘,工藝的特性是斷續(xù)的切削。除了切削刃上的熱變化外龄羽,機械間斷要求在硬度與韌性之間適當(dāng)平衡悔邀,以提供高切削參數(shù)所需的耐用性與強度。除了切入和切出外砂姥,刀具材料提供的韌性程度是由形狀和槽型確定的删舀。但是,在齒輪銑削中掠记,確定切削刃韌性的要求時梭狱,還需將相對小的徑向切削深度與大的刀具直徑兩個因素結(jié)合起來考慮。
不使用冷卻液的干式加工是可轉(zhuǎn)位刀片銑削刀具和現(xiàn)在的高切削率時優(yōu)先采用的方法傍菇。即使是使用大量冷卻液猾瘸,也難以對切削刃有很大的作用,大部分冷卻液蒸發(fā)了桥嗤。剩余的冷卻液僅能夠在刀片切入和切出切削時稍冷卻须妻。因此,熱變化就被放大了泛领,對刀片的負(fù)面影響比熱量更大荒吏。在很大程度上,齒輪銑削中使用冷卻液是繼承使用高速鋼刀具時的做法渊鞋,或者是為了減少零件上的熱量的需要绰更。但是,采用硬質(zhì)合金的齒輪銑削可以承受高溫锡宋,因而不需要冷卻液儡湾。在正確使用干式加工時,只有很少的熱量傳到零件上。
但是徐钠,對齒輪滾削癌刽,工藝則不同 - 一把刀具上常常會有超過100個切削刃參與切削。這是一種相對平穩(wěn)的使用連續(xù)切削的切削工藝寥伍,切削厚度和切削力方向是變化的虑治。滾刀提供了高精度。高速鋼滾刀通常采用 50–100 m/min (165–330 SFM)的切削速度撼腹,必須使用冷卻液瘪棱。與高速鋼滾刀不同,硬質(zhì)合金滾刀在250–300 m/min (820–985 SFM)的切削速度時工作也十分優(yōu)良瓦腋,可以使用或不使用冷卻液窒兼。
刀具材料造成性能的差別。現(xiàn)代涂層刀片材質(zhì)具有提供高安全性的能力妙旅,這種高安全性是在高切削速度和高進給生成的溫度條件下產(chǎn)生的军裂。許多材質(zhì)在干/濕條件下都工作良好。為了排屑或者為了將尺寸保持在公差內(nèi)要求保持零件溫度战覆,要使用冷卻液泽姨,這就需要在濕條件下切削了。在討論到銑削正掣推化表面硬化鋼時,硬質(zhì)合金刀片在高生產(chǎn)效率方面的優(yōu)點就特別突出了窘问。對于回火鋼辆童,主要優(yōu)點是在高切削參數(shù)下顯著地延長了刀具壽命。
對于硬度在300 HB以上的材料惠赫,使用可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具時可采用的切削速度通嘲鸭可以是傳統(tǒng)的高速鋼的5倍《郏可轉(zhuǎn)位刀片在齒輪銑削中取得成功的重要因素是槽型和制造因素庭砍。切削刃的槽型、倒棱以及刀片材質(zhì)結(jié)合在一起混埠,是獲得最佳解決方案的重要組合因素怠缸。正確的刃帶形狀的微槽型、倒角和切削刃鈍化決定性地影響切削刃的強度和耐用性钳宪。這對切削參數(shù)能力揭北、安全性,都有直接的影響吏颖,并且搔体,對質(zhì)量的一致性的可預(yù)測性尤其有非常重要的直接影響。刀片槽型也提供了良好的切屑形成性能,這對切屑的排出和處理都很重要竿赂。最后仲寇,宏觀槽型和微觀槽型以及切削刃在刀具上的位置不會像高速鋼刀具重磨時那樣發(fā)生改變。
良好的定位起到?jīng)Q定性作用宅谁。齒輪銑削刀具上有大量的刀片购具。在切削時,一個切削刃的位置影響其它切削刃滔测。如果這些位置變化太大责爹,它們就會對切削性能(切削力)和達(dá)到正確的精度水平的能力產(chǎn)生負(fù)面影響。從這個意義上講罚迹,刀片定位牧僻、刀具制造技術(shù)和刀片的精確公差,對獲得不斷提高精度要求的市場所需的解決方案而言是至關(guān)重要的异这。
機床和刀柄對取得成功也很關(guān)鍵臊整。像H?fler公司先進的和特別穩(wěn)定的機床,與可樂滿Capto心軸接口結(jié)合愤售,就提供了充分利用新的齒輪銑削的可轉(zhuǎn)位刀片技術(shù)的基礎(chǔ)蛔琅。
新的可轉(zhuǎn)位刀片技術(shù)越來越多地用于盤銑刀和滾刀。它也可以通過像uP-Gear 技術(shù)和InvoMilling工藝等新方法峻呛,在專用機床系統(tǒng)上使用罗售。除了在專用機床系統(tǒng),齒輪銑削也可以在多任務(wù)機床和五軸加工中心上高效地進行钩述。這種新技術(shù)得到當(dāng)?shù)睾腿虻膶iT致力于齒輪銑削(包括設(shè)計寨躁、應(yīng)用和商業(yè)支持)的專業(yè)團隊的支持。
重點一直是開發(fā)新一代刀具牙勘、切削方法和在全面控制所有相關(guān)技術(shù)和支持职恳。結(jié)果是齒輪銑削再一次被廣泛應(yīng)用,這在一年多以前是無法想像的方面,但是放钦,現(xiàn)在已經(jīng)變成了現(xiàn)實。
新方法開啟了新的可能性恭金。除了新一代刀具外操禀,新的銑削方法也獲得了用于錐齒輪加工的upGear技術(shù)。這種技術(shù)已經(jīng)用于Gleason Heller 五軸機床横腿。這些機床配備了對用戶友好的軟件和適用的刀具包床蜘,它提供了全新的、柔性的议猛、高效率的和高性價比的解決方案玛呐。與立銑工藝相比朗猖,加工時間縮短了。此外冻咆,由于刀具成本比使用專用的錐齒輪刀具低許多殿膏,因此,實際機床成本不高于傳統(tǒng)的五軸機床炮家。由于工藝的通用性尘箫,采用這種方法的刀具種類減少了。
我們開發(fā)的另一個獨特的新方法是用于加工中心和多任務(wù)機床的InvoMilling方法:一種槽銑和車銑的組合媚瘫。采用這種方法可以加工任何模數(shù)和螺旋角的呛营,漸開線的和非漸開線的齒廓。通過與機床制造商DMG/Mori Seiki的合作逢痕,在機床的數(shù)控界面上輕松操作嘲谚,就可以在大量應(yīng)用中執(zhí)行齒輪銑削。而在以前钳枕,大部分齒輪銑削只能在專用機床上執(zhí)行缴渊。
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