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齒輪加工 專用機床有何等優(yōu)勢?

來源:     閱讀次數(shù):     發(fā)布時間:2017-10-10

近年來,隨著計算機數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和普遍應(yīng)用,齒輪加工機床、加工工藝技術(shù)也有了很大的發(fā)展,特別是在高精度、大型齒輪加工方面出現(xiàn)了許多新技術(shù)。比如新型數(shù)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(shù)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(xiàn)干切削,既提高了加工效率和加工精度,也解決了綠色環(huán)保問題;采用在機檢測和計算機補償技術(shù),提高機床加工精度;機床上配置機械手,實現(xiàn)自動裝夾工件,提高工作效率,等等。

 

齒輪是各類機械產(chǎn)品中用于傳遞動力或運動的重要基礎(chǔ)零件,常見的齒輪類型從結(jié)構(gòu)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(lǐng)域,專業(yè)化的生產(chǎn)需要專用設(shè)備配合使用專用刀具,這是由于對齒輪進行批量、高效生產(chǎn)的需求而形成的加工制造模式。從傳動原理來說,能夠?qū)崿F(xiàn)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(shè)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(yè)領(lǐng)域?qū)Ω鞣N齒輪的需求。

 

傳統(tǒng)的齒輪加工機床,大部分是根據(jù)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(guān)系相當于一對相嚙合的齒輪或齒條之間的運動關(guān)系。采用數(shù)控技術(shù)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(lián)動數(shù)控機床主要是用于實現(xiàn)復(fù)雜曲面零件的加工。齒輪的齒面是一類特殊的復(fù)雜曲面,從理論上講,只要建立數(shù)學模型、解決了數(shù)控編程問題,使用5軸5聯(lián)動數(shù)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(lián)動數(shù)控機床在解決新型齒輪齒面加工上具有特殊的優(yōu)勢。

 

但是在加工常用齒形齒輪方面,使用5軸5聯(lián)動數(shù)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(yōu)勢(不能磨削)。所謂以銑代磨,5軸5聯(lián)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(lián)動數(shù)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(fā)揮作用;在常用齒形齒輪加工方面,特別是在批量生產(chǎn)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(yōu)勢。

 

總的來說,齒輪加工專用設(shè)備和專用刀具也在不斷的創(chuàng)新和發(fā)展,不存在制約了齒輪生產(chǎn)制造的發(fā)展與創(chuàng)新的問題。至于在特殊情況下,現(xiàn)有設(shè)備不能滿足要求,使用5軸5聯(lián)動數(shù)控機床和通用刀具去解決特殊的齒輪加工問題,也是現(xiàn)代數(shù)控機床技術(shù)發(fā)展帶給我們的一種方便,不能也不應(yīng)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(shù)的發(fā)展,肯定會不斷出現(xiàn)一些新型齒輪的應(yīng)用需求,給我們提出研究和開發(fā)新型、高效、高精度的齒輪加工設(shè)備的課題和任務(wù)。

 

威海華東數(shù)控股份有限公司正與德國希斯莊明公司合作開發(fā)生產(chǎn)最大加工直徑為16m的大型數(shù)控滾齒機,該機床滾切時最大加工模數(shù)為40,單分度時最大加工模數(shù)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(shè)備有限公司合作生產(chǎn)螺旋傘齒輪副數(shù)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(shù)可達到30;還自主研發(fā)了通用型最大加工直徑為5m、6.3m、8m的程控和數(shù)控滾齒機;還針對魚線輪行業(yè)自主開發(fā)了小模數(shù)少齒數(shù)全數(shù)控滾齒機,該機床可以實現(xiàn)齒輪軸向的弧形數(shù)控加工,精度可以達到6級。

 

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