為適應齒輪加工行業(yè)對制造精度、生產(chǎn)效率、清潔生產(chǎn)、提高質(zhì)量的要求,制齒機床及制齒技術出現(xiàn)了以下發(fā)展趨勢。
1、數(shù)控化
由于通過將機床的各運動軸進行CNC控制及部分軸間進行聯(lián)動后,具有以下優(yōu)點:
1)增加了機床的功能,如滾削小錐度及鼓形齒輪等變得極為簡單。
2)縮短了傳動鏈,同時采用半閉環(huán)或全閉環(huán)控制后,通過數(shù)控補償可以提高各軸的定位精度和重復定位精度,從而提高了機床的加工精度及Cp值,增加了機床的可靠性。
3)換品種時,由于省去了計算及換分齒掛輪及差動掛輪、進給及主軸換擋的時間,插齒機還省去了換斜導軌的時間,從而減少了輔助加工時間,增加了機床的柔性。
4)由于機械結(jié)構(gòu)變得簡單了,可以設計得更有利于提高機床的剛性及使熱變形降到最底。
5)各軸間沒有機械聯(lián)系,結(jié)構(gòu)設計變得典型化,更利于實施模塊化設計及制造。
2、高速高效
齒輪加工機床如滾齒機、插齒機及磨齒機的高速化主要是指機床擁有高的刀具主軸轉(zhuǎn)速和高的工作臺轉(zhuǎn)速,它們是提高切削效率的主要指標。傳統(tǒng)機械滾齒機的滾刀主軸速度通常最高為500r/min,工作臺轉(zhuǎn)速最高為32r/min。金屬加工微信,內(nèi)容不錯,值得關注。隨著齒輪加工刀具性能的提高,齒輪加工機床的高速、高效切削得到了飛速發(fā)展和成熟,齒輪滾齒切削速度由100m/min發(fā)展到500~600m/min,切削進給速度由3~4mm/r發(fā)展到20mm/r,這使?jié)L齒機主軸的最高轉(zhuǎn)速可達5500r/min,工作臺最高轉(zhuǎn)速可達800r/min,機床部件移動速度也高達10m/min;大功率主軸系統(tǒng)使機床可運用直徑和長度均較大的砂輪進行磨削,有利于增加砂輪壽命,也有利于操作者選擇最優(yōu)的磨削參數(shù)來完成磨削加工。
3、干切削工藝中也可使用可轉(zhuǎn)位刀片刀具。干切削工藝不但更加清潔環(huán)保,更具可持續(xù)性發(fā)展的意義,而且能降低切削成本。
但如今齒輪加工的要求愈加嚴苛,工廠需要投資新機床才能滿足要求。然而,許多齒輪制造商無法等待新機床交付。在等待新機床的時間里,他們該如何利用現(xiàn)有機床達到齒輪加工的要求呢?
最初,大連齒輪與可轉(zhuǎn)位刀具相比,嶄新的高速鋼刀具能加工出更高質(zhì)量的齒輪。在被使用過一次之后,它的加工質(zhì)量與可轉(zhuǎn)位刀具不相上下。但是,多次使用之后,高速鋼刀具的精度保持性將持續(xù)降低,無法加工出令人滿意的齒輪。而可轉(zhuǎn)位刀具在齒輪加工中具有更高耐久性,并且能通過更換刀片恢復刀具的加工能力。無論是用在舊式、穩(wěn)定的齒輪加工機床上的刀具,還是用于全新的5軸聯(lián)動加工中心的刀具,都受益于可轉(zhuǎn)位刀具這項新技術。可轉(zhuǎn)位刀具的最大優(yōu)勢是硬質(zhì)合金刀片可根據(jù)加工需求進行調(diào)整,例如加工材料、操作和加工條件等。
數(shù)字化控制技術、傳感器技術、信息技術和網(wǎng)絡控制技術結(jié)合在一起,使數(shù)控齒輪加工機床的智能化水平更高。齒輪加工機床要實現(xiàn)誤差補償、溫度補償、自動平衡、防撞功能、過載保護、有無工件自動識別、裝夾工件是否正確、工件是否已加工過、對齒嚙合、加工余量分配、刀具磨損、在線精密檢測、自動修整砂輪、零編程界面、多功能加工軟件、切削工藝專家系統(tǒng)、機器人在機床間搬運工件時的自動識別、遠程控制、遠程診斷等功能,雖然智能化是齒輪機床提高可靠性、安全性、穩(wěn)定性、復雜零件加工、精密加工和實現(xiàn)無人化生產(chǎn)的基礎,但還必將不斷完善和提高。