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齒輪加工 專用機床有何等優勢?

來源:     閱讀次數:     發布時間:2017-10-10

近年來,隨著計算機數控技術的發展和普遍應用,齒輪加工機床、加工工藝技術也有了很大的發展,特別是在高精度、大型齒輪加工方面出現了許多新技術。比如新型數控銑齒機,以銑刀代替滾刀,高速、高效地加工大型風電齒輪、核電齒輪;新型螺旋錐齒輪數控加工機床,可以加工多種齒制的螺旋錐齒輪,擴大了機床的適用性;采用新型刀具材料、高速機床實現干切削,既提高了加工效率和加工精度,也解決了綠色環保問題;采用在機檢測和計算機補償技術,提高機床加工精度;機床上配置機械手,實現自動裝夾工件,提高工作效率,等等。

 

齒輪是各類機械產品中用于傳遞動力或運動的重要基礎零件,常見的齒輪類型從結構上分有圓柱齒輪、圓錐齒輪、非圓齒輪等,從齒形上分有漸開線齒輪、擺線齒輪、圓弧齒輪等。齒輪制造的確是一個專門化的領域,專業化的生產需要專用設備配合使用專用刀具,這是由于對齒輪進行批量、高效生產的需求而形成的加工制造模式。從傳動原理來說,能夠實現運動或動力傳動的齒輪齒形有很多,但是實際使用最多的還是上面提到的幾種,其原因一方面是因為它們具有良好的傳動性能,另一方面能夠使用專用設備、專用刀具對它們進行高效率、高精度加工也是它們被廣泛使用的重要原因。因此,長期以來人們一直不斷研究各種齒輪加工專用機床、專用刀具、專門工藝來滿足各工業領域對各種齒輪的需求。

 

傳統的齒輪加工機床,大部分是根據齒輪嚙合原理、采用滾切法加工齒輪,一部分采用成形法加工齒輪,其加工刀具與被加工齒輪之間的主要運動關系相當于一對相嚙合的齒輪或齒條之間的運動關系。采用數控技術后,齒輪加工機床的加工效率和加工精度進一步提高,但基本加工原理并沒有改變。

 

通用的5軸5聯動數控機床主要是用于實現復雜曲面零件的加工。齒輪的齒面是一類特殊的復雜曲面,從理論上講,只要建立數學模型、解決了數控編程問題,使用5軸5聯動數控機床和球面銑刀可以加工出任意齒形的齒輪齒面。因此,5軸5聯動數控機床在解決新型齒輪齒面加工上具有特殊的優勢。

 

但是在加工常用齒形齒輪方面,使用5軸5聯動數控機床和球面銑刀的加工效率同使用專用齒輪加工機床相比低很多,特別是在硬齒面加工上效率更低,加工精度也不具有優勢(不能磨削)。所謂以銑代磨,5軸5聯動機床在加工精度上能夠滿足齒輪的要求(可達到3級精度)的觀點,我認為在不考慮效率的情況下有可能達到,但是并不具有普遍適用性。5軸5聯動數控機床用于齒輪加工方面,主要作用還是在于解決新型齒輪齒面加工上,在一些特定情況下發揮作用;在常用齒形齒輪加工方面,特別是在批量生產齒輪方面,無論是加工效率、加工精度還是加工成本,專用機床仍然具有較大的優勢。

 

總的來說,齒輪加工專用設備和專用刀具也在不斷的創新和發展,不存在制約了齒輪生產制造的發展與創新的問題。至于在特殊情況下,現有設備不能滿足要求,使用5軸5聯動數控機床和通用刀具去解決特殊的齒輪加工問題,也是現代數控機床技術發展帶給我們的一種方便,不能也不應該把它和齒輪專機的作用對立起來看,它只是提供了一種有益的補充。隨著齒輪傳動技術的發展,肯定會不斷出現一些新型齒輪的應用需求,給我們提出研究和開發新型、高效、高精度的齒輪加工設備的課題和任務。

 

威海華東數控股份有限公司正與德國希斯莊明公司合作開發生產最大加工直徑為16m的大型數控滾齒機,該機床滾切時最大加工模數為40,單分度時最大加工模數為60,適用于風電、核電等新能源用的大型齒輪的加工;

 

還與沈陽格泰克機械設備有限公司合作生產螺旋傘齒輪副數控加工機;該機分為銑齒和磨齒兩種,最大加工直徑軟齒面為2m,硬齒面為1.6m,最大加工模數可達到30;還自主研發了通用型最大加工直徑為5m、6.3m、8m的程控和數控滾齒機;還針對魚線輪行業自主開發了小模數少齒數全數控滾齒機,該機床可以實現齒輪軸向的弧形數控加工,精度可以達到6級。

 

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