從廣義上看,“閉環加工”指的是將測量數據發回設計軟件,設計軟件自動調整異常,并將修訂的代碼發送到機床,確保最終結果與計劃的目標幾何結構一致。就齒輪設計而言,好處包括減少設置、最小化零件之間的變化及研磨產生的優質飾面。作為閉環齒輪加工的主要倡導者,Rave Gears of Seguin公司已經將此概念深入地滲透到其全面業務模式中。“閉環制造不僅是一個理念,也是一個加工工藝。”公司齒輪部門的副總裁Thomas Alaniva說,“它代表著致力于消除整個循環中出現的人為誤差,從而使設計和成品能夠快速無縫地對接。” 進行Beta測試 Alaniva非常熟悉所謂的“閉環數字表面形態工藝”。三十年前,在Honeywell的引擎部門工作期間,他曾參與了軟件Klingelnberg版本的Beta測試(格里森也是此開發領域的先鋒)。Alaniva與系統創造者Soeren Weiner博士的兒子并肩工作21年后,在貝爾直升機公司的驅動機系統中心工作了六年,開展了將閉路系統用于螺旋傘齒輪及準雙曲面齒輪等設計和制造方面的實驗。2012年首席執行官Nick Patel和總裁Bruce Roberge發布Rave齒輪時,Alaniva看到了在企業環境繼續探索此工藝潛能的機會,被吸引到了一個由最新的設備、工藝和技術,創立的有關航空、汽車、石油和天然氣、賽車及軍事/國防市場服務的高精度齒輪制造公司。 日常工作 盡管很多公司提供不同類型齒輪和其他組件的閉環設計或制造軟件,但是其基本概念涉及的都是開發可靠的設計、部分加工齒輪留下一些坯料、自動比較測量尺寸與原設計、校正,然后完成加工。與此相反,Rave齒輪的步驟涉及:設計齒輪;計劃研磨次序;生產接近目標值的齒輪;在3D齒輪分析儀上測量結果并將之與原設計比較;計算設計與近目標齒輪之間的變化;重新安裝齒輪到研磨機上,繼續研磨,直到完成。 “從根本上講,這是一種消除操作人員干擾引起錯誤的系統。”Alaniva說,“如果將設計到制造和檢查、再到交貨之間的整個回路閉合起來,就不存在主觀因素。非黑即白,硬數據告訴你正在減少變化。在我設計齒輪組時,軟件創建的程序實際是用于生產研磨機上零件的,它仿真了滾轉試驗,提供了變速錯誤、根部彎曲和表面壓力等,開始加工需要的所有數據,讓我對加工充滿信心。”
將一個齒輪加載到Haas VF-2SSYT VMC上,執行額外加工操作 勇往直前 長期倡導閉環齒輪制造工藝是Roberge不變的追求,此工藝的主要改善都得益于過去三十年間通過技術進步及強化實踐和應用得到的經驗知識。 “齒輪測量技術比之前好了很多。”Roberge說,“我們對接觸形態的控制如此之多,只要看到CMM加工的圖片,就可以預測是否可以‘售出第一件’,閉環系統向我們提供了堪稱絕對確定的結果。我們尚未遇到在合理且可輕松校正的范圍內,實驗室得到的數據與理論設計不一致的情況,因此研磨的第一個齒輪就是第一個發貨的。” 關于過去三十年間閉環齒輪制造工藝的特殊改善方面,Alaniva說:“在新設備設計和改善加工工藝受到團隊熱烈歡迎的時候,采用過時傳統設備和一成不變做事方式的公司很難在市場競爭中勝出。” 他將改善閉環加工的進步分為三類:比之前更準確的研磨機,其驅動器功率更強勁;測量系統如此精確,基本消除了主觀和人為錯誤;與之前版本相比,閉環軟件圖形用戶界面會話風格更加突出,更加方便用戶把三十年前使用的基于DOS的軟件甩在幾光年之外。 Alaniva還指出,研磨技術也有很大改觀。除了更加強勁、結實且穩定的研磨機,還開發出與深磨行動和需要的結果完美匹配的車輪連接和紋理結構。 學習到的經驗教訓 公司對深磨及閉環系統的承諾正在幫助其樹立快速、準確并經濟地生產復雜齒輪的聲譽。深磨且閉環工藝固有效率強化消除的另一個問題是,熱處理的不確定性。Alaniva說:“用戶如果像我們一樣擴大比例系統的實踐范圍,從一個領域走向另一個領域,變化就會減少90%以上,甚至能夠預測熱處理結果。深磨能在零件內部產生均勻的壓力,讓用戶可以準確預測熱處理期間將發生的事情。如果你想要在熱處理后就得到很好的齒輪,那么就沒有什么比閉環做的更好了。” Rave齒輪不僅采用了閉環工藝或坯料研磨齒輪,據Roberge說:“我們是唯一一家采用此組合方法的公司。我們看待市場的方式與之前大不相同,出現了大轉變和新范例。” |
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