由于業(yè)界對(duì)高功率珩磨的興趣日益增加,同時(shí)對(duì)機(jī)床和刀具的要求也越來(lái)越高。故此,對(duì)于來(lái)自埃施維格的高功率珩磨先驅(qū)PR?WEMA驅(qū)動(dòng)技術(shù)有限責(zé)任公司而言,也面臨著全新挑戰(zhàn)。經(jīng)濟(jì)型加工會(huì)干擾工件的輪廓,這是上世紀(jì)末PR?WEMA驅(qū)動(dòng)技術(shù)有限責(zé)任公司開(kāi)始致力于珩磨工藝優(yōu)化的根本原因。其試圖尋求一種全新的解決方案,以便將昂貴的加工工藝簡(jiǎn)單化和高效化。第一批加工成果令人十分滿意。大家認(rèn)識(shí)到,對(duì)于具有或不具有干擾輪廓的零部件而言,全新的珩磨工藝除了可以顯著提升加工效率之外,還可以對(duì)齒輪箱的噪聲級(jí)產(chǎn)生積極影響。高功率珩磨能夠擁有最佳的表面結(jié)構(gòu)以及更高的表面張力,這正是降噪的原因所在。另一個(gè)附加效應(yīng)便是全新研發(fā)的技術(shù)延長(zhǎng)了齒輪箱的使用壽命。汽車行業(yè)對(duì)多個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展都有著積極支持,隨著這一行業(yè)迅速燃起的熱情,“高功率珩磨”開(kāi)始橫掃市場(chǎng)。
圖1 PR?WEMA公司的高功率珩磨機(jī)床SynchroFine? 從現(xiàn)在開(kāi)始,高功率珩磨將可以比肩絕對(duì)經(jīng)濟(jì)的滾磨工藝。故此,對(duì)于加工不具有干擾輪廓的齒輪而言,尤其是自動(dòng)變速箱以及分動(dòng)箱中大量使用的太陽(yáng)齒輪和行星齒輪,最初每個(gè)工件的生產(chǎn)成本超過(guò)0.20歐元。成本相對(duì)較高,這主要由刀具耐用時(shí)間,也就是修整循環(huán)的長(zhǎng)度,以及加工時(shí)間所導(dǎo)致的。 通過(guò)采用全新研發(fā)的陶瓷材料,結(jié)合最為堅(jiān)固的機(jī)床結(jié)構(gòu),耐用時(shí)間顯著提升。僅通過(guò)使用新型珩磨環(huán)材料,行星齒輪的修整循環(huán)便可增加五倍。如果機(jī)床要大規(guī)模加工,珩磨環(huán)則必須修整全部大約80個(gè)工件。如果相同設(shè)備采用新型陶瓷,一次循環(huán)可加工最多600個(gè)工件。每個(gè)工件的刀具成本將借此降低至0.04歐元。 由于待加工齒輪以及齒輪軸的數(shù)量持續(xù)增加,加工節(jié)奏時(shí)間同樣越來(lái)越重要。通過(guò)使用雙主軸珩磨機(jī),可以大幅降低非生產(chǎn)時(shí)間。如果單主軸機(jī)床需要大約耗時(shí)28?s生產(chǎn)一個(gè)行星輪,則雙主軸機(jī)床可以在大約16?s內(nèi)完成。此外,至關(guān)重要的是,工件的輪齒寬度對(duì)于加工節(jié)奏時(shí)間的影響微乎其微,因?yàn)樵诟吖β淑衲r(shí),針對(duì)整個(gè)工件寬度不會(huì)完成軸向進(jìn)刀,只能通過(guò)徑向進(jìn)刀進(jìn)行磨削。最新刀具技術(shù)結(jié)合PR?WEMA高功率珩磨的最新標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備幾乎可以每13?s便加工一個(gè)工件,每個(gè)工件再耗時(shí)大約4?s便可。
圖2 無(wú)齒輪的珩磨環(huán)和新的齒輪珩磨環(huán) 以在加工完成后100%檢測(cè)所有主要特征,例如徑跳和球體尺寸。在加工過(guò)程之前檢測(cè)毛坯件,這種做法在很久之前便已成為了標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)檫@樣同樣可以顯著節(jié)約加工節(jié)奏時(shí)間。除了降低刀具成本、縮短加工節(jié)奏時(shí)間之外,針對(duì)客戶對(duì)于珩磨環(huán)構(gòu)型靈活度方面的要求,PR?WEMA的研發(fā)人員同樣做出了調(diào)整。基于先進(jìn)的車輛工藝技術(shù),運(yùn)轉(zhuǎn)齒部的噪聲排放愈加成為關(guān)鍵因素,應(yīng)當(dāng)盡可能地予以降低,因而對(duì)于輪齒微型結(jié)構(gòu)的要求變得愈加嚴(yán)苛。與此同時(shí),校正修整刀具相應(yīng)較為復(fù)雜,這最終將在生產(chǎn)成本中加以體現(xiàn),從而導(dǎo)致每個(gè)工件的制造成本增加。 PR?WEMA的工程師們很快便認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn),并積極尋找備選方案。成果便是 Vario-Speed-Dresser變速修整裝置,簡(jiǎn)稱VSD?。該技術(shù)具備兩個(gè)優(yōu)勢(shì)。其一,利用該刀具不僅可以修整珩磨環(huán),還可以在機(jī)床內(nèi)完成構(gòu)型。在有效長(zhǎng)度結(jié)束之后,可以添加新的更多齒數(shù),珩磨環(huán)從而可以加工至少雙倍數(shù)量的工件,因此每個(gè)工件所需的刀具成本降低一半。其二,關(guān)鍵性的進(jìn)展則在于,使用VSD?,便可通過(guò)機(jī)床軟件有針對(duì)性地完成每一次所需的輪齒校正。無(wú)需購(gòu)置依據(jù)拓?fù)湓眍A(yù)制的高成本修整刀具,且刀具成本降低。由于通過(guò)易于操作的輸入界面便能夠完成校正,因而可以根據(jù)具體情況進(jìn)行修改,無(wú)需額外購(gòu)置高成本刀具。除了輪廓和側(cè)邊校正之外,還可以根據(jù)具體情況經(jīng)濟(jì)地生成目標(biāo)偏移度、凸度和/或錐度。除了具有靈活性以外,VSD?修整裝置明顯擁有更久的耐用時(shí)間。 憑借VSD?修整裝置,生產(chǎn)成本顯著降低、加工節(jié)奏時(shí)間明顯縮短,并且靈活性達(dá)到了一個(gè)新的高度,一切皆證實(shí)了高功率珩磨領(lǐng)域的先驅(qū)工作已結(jié)出累累碩果。 |
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