競(jìng)爭(zhēng)激烈的全球市場(chǎng)要求齒輪制造廠家提高生產(chǎn)率同時(shí)降低生產(chǎn)成本略尘。這一點(diǎn)意味滾刀要實(shí)現(xiàn)更高的滾齒速度和進(jìn)給速度瘩浆。這需要借助于優(yōu)質(zhì)材料，高性能涂層怯漾。由于優(yōu)質(zhì)刀具通常意味著高昂的價(jià)格胡炼，有些機(jī)加工廠在不分析生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)方面以確定真正重要的因素——生產(chǎn)每個(gè)零件所花費(fèi)的總成本——的情形下就拒絕采用高性能滾刀。
為實(shí)現(xiàn)更高齒輪加工生產(chǎn)率的要求已經(jīng)導(dǎo)致刀具設(shè)計(jì)者開(kāi)發(fā)高性能摹削、多螺紋碍蚊、柄式滾刀。柄式滾刀用整體刀具鋼棒料制造到旦。通常直徑較小旨巷，一般長(zhǎng)于孔式滾刀。當(dāng)安裝在滾齒機(jī)上時(shí)添忘，由軸頸在兩端固定采呐，而不像孔式滾刀那樣安裝在一根心軸上。
整體柄式刀具常用于加工蝸輪搁骑，其要求滾刀直徑接近蝸輪直徑懈万。優(yōu)化的柄式滾刀最適合大批量高產(chǎn)量應(yīng)用場(chǎng)合。大直徑靶病、大模數(shù)齒輪会通，諸如用于卡車變速箱或礦山機(jī)械等，通常采用孔式滾刀生產(chǎn)娄周。
降低柄式和孔式滾刀切削時(shí)間的因素包括提高進(jìn)給速度和滾刀速度及滾刀上螺紋的數(shù)量涕侈。在刀具設(shè)計(jì)者試圖優(yōu)化性能時(shí)，他們尋求直徑較小的刀具煤辨，因?yàn)樾≈睆皆诮o定表面速度(英尺/分鐘)下可以實(shí)現(xiàn)更高的刀具轉(zhuǎn)速裳涛。由于柄式滾刀直徑較小，且沒(méi)有孔侥锨，在直徑類似的情況下念焙，它們的長(zhǎng)度要比孔式滾刀的長(zhǎng)。這就形成了更大的輪換切削區(qū)域扇殃，并在每道切削過(guò)程中鲤境，在滾刀上可以切削更多的工件。滾刀沿其軸線輪換使尖銳的滾齒進(jìn)入切削區(qū)投戴。
格里森公司的工程經(jīng)理Glenn Schlarb說(shuō)：“柄式滾刀之所以生產(chǎn)率高是因?yàn)樵诿康狼邢髦醒貪L刀有更多的輪換位置丛疲，由于滾刀材料和刀具涂層耐磨性的提高使切削次數(shù)增多，因此可以加工更多零件梢跳。
滾齒過(guò)程可以在用或不用冷卻液的情況下進(jìn)行砍毡。但是十旗，許多用戶更偏向于進(jìn)行干滾，因?yàn)榭梢员苊猸h(huán)保問(wèn)題并消除與冷卻液有關(guān)的清理成本聂袱。干切要求采用其有優(yōu)質(zhì)涂層的滾刀溯内，具有較高的溫度穩(wěn)定性及較低的導(dǎo)熱性，以保護(hù)在干式欠捶，高速滾齒條件下的切削刃嫌变。
由于柄式滾刀為整體式，并且在安裝到機(jī)床中時(shí)采用的部件更少躬它，與孔式滾刀組件相比，它們的剛性更高东涡。滾刀安裝在用于磨刀冯吓、安裝和檢測(cè)的頂尖之間，因此可以被檢測(cè)到疮跑。與孔式滾刀相比组贺，柄式滾刀消除了孔和心軸間跳動(dòng)公差的累積，以及因墊片和安裝螺母而引起的振顫誤差祖娘。
優(yōu)質(zhì)柄式滾刀鋼且有較高的耐磨性失尖，在切削時(shí)無(wú)論在室淋還是高溫下均具有較高的硬度。盡管優(yōu)質(zhì)鋼和涂層比低性能材料成本更高渐苏，但是用直徑較小的柄式滾刀產(chǎn)生的較高切削速度卻可以保證每個(gè)零件更快的循環(huán)時(shí)間和更低的加工成本(參見(jiàn)表格)掀潮。對(duì)于適用場(chǎng)合，這種單件加工成本方面的獲益一般要超出單件刀具成本的增加量琼富。這樣就節(jié)省了單件的總成本仪吧。
單件滾齒成本比較匯總
格里森Genesis柄式和孔式滾刀比較
應(yīng)用：汽車小齒輪，36.46mm外徑翎噩，22個(gè)齒谷娇，材料8620，硬度180HB治弯，生產(chǎn)批量800,000件灼鞋。
滾刀材料/涂層：柄式-高碳/釩/鈷超高速鋼/AlNite
孔式-鈷軸承高速鋼/AlNite |
| Genesis柄式(比較基準(zhǔn)) |
孔式(與柄式對(duì)比) |
| 滾刀價(jià)格 |
100 |
58 |
| 單件刀具成本(包括采購(gòu)和維護(hù)費(fèi)) |
100 |
57.1 |
| 滾刀速度 |
100 |
62 |
| 進(jìn)給速度 |
100 |
1.5 |
| 總生產(chǎn)時(shí)間和成本 |
100 |
214 |
| 切削循環(huán)時(shí)間 |
100 |
216 |
| 單件生產(chǎn)成本 |
100 |
178 |
涂層是關(guān)鍵
在滾刀上采用合適的涂層可以提高生產(chǎn)率和降低加工成本。依據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合凡盔，采用合適的涂層孙悦，刀具壽命可能翻番，這樣可以節(jié)省刀具成本幅瑞，減少換刀次數(shù)力浅，縮短機(jī)床停機(jī)時(shí)間。
Oerlikon Balzers涂層公司的技術(shù)主管Dennis Quinto博士說(shuō)个滓，切削刃修整對(duì)涂層性能具有深遠(yuǎn)的影響叭痰，并且通常是刀具性能一個(gè)不可控制的方面多吁。
尖銳的切削刃產(chǎn)生的切削力低，發(fā)熱量小斥滤，但是卻提高了涂層劈裂的危險(xiǎn)将鸵，只能在進(jìn)給較低的情況下使用。珩磨后具有較厚涂層的切削刃佑颇，可以很好地防止劈裂顶掉，但是卻會(huì)產(chǎn)生較高的切削力。經(jīng)過(guò)倒角和珩磨的切削刃對(duì)于防止劈裂是最可靠的挑胸，并適合脆性刀具材料痒筒，諸如硬質(zhì)合金及高進(jìn)給速度場(chǎng)合。
由于滾齒加工中切削速度和切深隨工件抗拉強(qiáng)度增加而下降茬贵，因此適當(dāng)選擇涂層可以實(shí)現(xiàn)更高的轉(zhuǎn)速簿透。在某些情況下可以實(shí)現(xiàn)更高的進(jìn)給速度。幾乎所有滾刀都是通過(guò)一種用物理氣相沉積(PVD)工藝涂敷的涂層保護(hù)的解藻。標(biāo)準(zhǔn)的鈦氮(TiN)涂層在低速帶潤(rùn)滑的情況下有效老充。鈦碳氮(TiCN)涂層提高了硬度和耐磨性，適用研磨性材料螟左。鈦鋁氮(TiAlN)涂層是用于干式加工的啡浊，因?yàn)樗鼈兙哂懈邚?qiáng)度及耐熱性。最近為干式加工開(kāi)發(fā)的一種涂層為鋁鉻氮(AlCrN)胶背，耐磨性扳辆、耐熱和耐氧化性能甚至更高。
新的中西部滾刀貨源
LMT-Fette Inc.已經(jīng)在伊利諾斯Liberty ville市開(kāi)設(shè)了一個(gè)滾刀制造和服務(wù)廠爹蒋。該廠的第一階段是生產(chǎn)磨制滾刀成猴，直徑節(jié)距為8～30。還提供9英寸直徑滾刀的重磨和輪廓重加工服務(wù)碎准。
Fette提供成套陶份、全系列節(jié)距尺寸、優(yōu)質(zhì)粉末金屬材料焚怨、整體硬質(zhì)合金和可分度滾齒刀具武敦。包括采用優(yōu)質(zhì)切削材質(zhì)的小節(jié)距滾刀、深/淺齒形的重負(fù)荷粗加工(拉齒)滾刀——帶交替齒以提離刀具壽命和進(jìn)給速度铺描。這些特征是設(shè)計(jì)用于降低刀刃鍛伸的使义。Fette還提供膨脹卡盤(pán)，可以將柄式刀具用可換心軸裝到機(jī)床上蟆导。另外燥及，F(xiàn)ette的切削刀具可以在單次裝夾的情況下在滾齒機(jī)上實(shí)現(xiàn)倒角和去毛刺加工。Fette最近新推出了無(wú)扭絞滾刀及內(nèi)冷式滾刀。 |
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