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山特维克可乐满开创齿轮铣削的新时代
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Mr. Kenneth Sundberg

对全球切削刀具市场的领军企业而言,齿轮加工还是一个相对较新的领域。不过,在山特维克可乐满的努力下,18个月之前还认为不可能的事情如今已成为现实,并且每天都在上演。

为了达到加工时间缩短50%或更高的目标,山特维克可乐满一开始就把研发、坚实的刀具知识基础以及在领先的生产厂商与机床制造商之间展开密切合作作为齿轮铣削项目的重点,这些都是获得成功的重要因素。

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全齿型滚刀 - CoroMill 176 可转位刀片刀具进行齿轮滚削。

在2005年左右,山特维克可乐满就看到了对齿轮铣削性能转变的需求和潜力。许多新的切削刀具技术应运而生,并且大多数作为新加工方式进行研发。原则上,新开发的最先进的可转位刀片刀具正在取代高速钢(HSS)刀具,前者基于现代硬质合金材质并采用了新型刀片和刀体设计。

现在,齿轮铣正在随着机床、软件技术以及工业应用的发展而不断变化。整个行业也更坦然地面对改变,这是因为多任务机床和加工中心的广泛使用需要更高的灵活性。

尤其是近几年来,山特维克可乐满非常关注于齿轮铣削领域,积极与那些提出极高要求的领先生产厂商和机床制造商密切合作。他们能体会到刀具制造商之间的激烈竞争,尤其是可转位刀片刀具现在可适用于更大范围的齿轮。他们的要求在整个开发阶段指引着我们。

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适合齿轮加工的uP-Milling 方法
 

 
因此,为了满足这些极具挑战性的需求,山特维克可乐满的研发团队与刀具制造部门展开了密切合作,在应用最新的切削刀具技术方面作出了不懈的努力。
18个月之前还认为不可能的事情如今已成为现实,并且每天都在上演。

推动齿轮铣刀具的发展

随着新型滚刀CoroMill 176的问世,山特维克可乐满在齿轮铣技术和性能方面已经向前迈进了一大步。刀片与刀具之间的新型接口(专利申请中)可确保更高水平的刀具精度和刚性。由此而形成的高稳定性也允许应用更高的金属去除率,同时还能生成良好的表面质量。

现在,山特维克可乐满已将齿轮铣领域的金属去除率提升到全新的水平。另外,好消息是这种刀具不仅适用于新型机床,而且也兼顾旧式机床。实际上,使用新型CoroMill 176铣刀,我们可以使产量翻番,在某些情况下甚至还能增加两倍。

我们目前也在使用可乐满 Capto刀柄,以此增强齿轮铣刀具的强度和稳定性。

另外,与多年来市场上可用到的传统概念刀具相比,山特维克可乐满已经能通过新一代刀片材质提高生产效率和延长刀具寿命。正常情况下,刀具寿命可以延长30-50%,同时还能确保更高的生产效率。

在目前基本上只有高速钢刀具可用的小齿轮滚齿加工领域,其益处则要更大一些。除此之外,还解决了因重磨与重涂层需要而导致的既昂贵又繁琐的物流问题。

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采用圆盘铣刀CoroMill170 进行齿轮铣

新的uP-Gear与InvoMilling加工方法对进行中小批量生产的制造商而言具有很大的吸引力,因为采用标准刀具或近似标准的刀具,此类方法可以提供极高的加工灵活性,并且具有生产效率高而成本低的优势。我们相信,这些解决方案将会吸引大量需要加工齿轮和/或含整体齿轮零件的制造商。这些方法有潜力掀起一场齿轮制造的新革命。

 而且在这方面山特维克可乐满还有更多解决方案正在开发之中。

为大多数行业提供解决方案

作为金属切削领域的领导者,山特维克可乐满首要的优势就是进入此领域时拥有独特的见解、非常强大的技术实力以及长期的经验,足以挑战现有的方式与方法。这样就导致在短期内,山特维克可乐满的做法改变了齿轮制造领域的游戏规则。这其中不仅涉及传统齿轮铣削的新概念,而且还涉及新的齿轮加工方法。

另一项优势是山特维克可乐满专门的齿轮铣削团队,他们的任务是在全球范围内为齿轮制造提供技术支持。从最初的投资到机器的日常运行,齿轮制造商都可以放手让山特维克可乐满担负起为其业务运作提供支持的全部责任。事实上,山特维克可乐满已与某些领先的机床制造商密切合作,对该行业而言,这也是一个巨大优势。

实际上,我们目前往往能满足符合DIN 的9级质量要求,在有利的条件下,甚至能满足8级质量要求。在对齿轮进行热处理之前就需要达到该级别。其部分原因归结于我们的刀具在交付时就安装了刀片,并且采用符合DIN 3968的测量协议。当然,随后需要在干净的环境中由熟练的技术人员进行刀片转位以最终达到所需的质量等级。

现在,山特维克可乐满能够为大多数行业提供解决方案,这些行业通常涉及某种形式的齿轮铣,模数范围从3到30。其中包含很多设备的传动部件,例如风电设备、采矿设备、航海设备、工业用齿轮箱、农业设备、陆地移动设备以及重型车辆。

走在趋势前面

在齿轮铣领域,山特维克可乐满致力于尽可能快地扩大产品范围,同时进一步提升服务水平。我们的目标是在2012年底,推出市场上绝对一流的产品,并且有能力在全球任何地方为齿轮铣削行业提供专家支持。从多年前开始,公司就持续不断地提供广泛的培训课程,使得我们拥有专家能力以实现此目标。

现在,我们可以涵盖模数范围4-18内的滚齿加工。到2012年底,我们有信心利用可转位解决方案将模数范围拓宽至3-40。届时,圆盘铣刀适用的模数范围可达3-40。

采用InvoMilling的加工方法,我们将能够达到更为宽广的范围。

我们将使行业有机会充分利用模数范围为3-9的CoroMill 176概念刀具。通过应用此概念刀具,可以为我们带来巨大的节省潜力:与业内采用的现有解决方案相比,大多数情况下采用此概念刀具可以节省50%左右的时间,在某些情况下,甚至还能节省80%。此外,获得这些结果仅需较低的刀具成本,这样就使得选用可转位刀片技术非常重要。

我们在2010年开始与Höfler进行合作。作为一家机床制造商,Höfler拥有适合磨削与铣削的优质品牌产品以及非常强大的技术实力。此次合作实现了真正的双赢局面,并且齿轮制造商也由此而受益。现在,我们在全球运作了许多成功的项目。

为了开发适合锥齿轮加工的解决方案,我们也在2009年与机床制造商Heller以及生产厂商Voith Turbo开始密切合作。其结果是于2010年年中推出了高度灵活的uP Gear铣削解决方案。与我们自己开发的InvoMilling解决方案一样,它也是一种非常有趣的加工方法,能够替代有关专用机床和五轴机床(采用立铣刀)的现有解决方案。自2011年9月开始,Gleason接管了Heller机床解决方案的销售,而我们是其唯一的切削刀具合作伙伴。

为了进一步探索和开发齿轮铣解决方案,我们在位于山特维肯市的应用中心也配备了Höfler和Heller公司生产的最先进的机床。

此外,我们还在测量以及刀具设计方面分别与Zeiss和一些领先的软件解决方案供应商密切合作。

齿轮客户的收益

齿轮制造是高度专业化的行业,该领域以加工特殊齿型为主。山特维克可乐满正在对设计进行标准化,以便加快报价、设计和制造流程。但尽管如此,我们仍推出了几种标准齿型(符合DIN标准)的滚齿加工刀片,并且也针对粗加工圆盘铣刀提供了标准刀片。

在某些情况下,山特维克可乐满已经使加工时间缩短了80%。由此带来的结果是我们能够为那些需要提升产能的齿轮制造商提供一种新刀具,而不是让他们再购买一台机床。这就是真正的成本节约!

由于采用新刀具技术而降低了总体成本,这样一来通过滚齿加工进行的齿轮批量生产就能获益颇多,该刀具技术的主要优势包括: 提高生产效率、延长刀具寿命、无需重磨和重涂层并且能够使用干加工。无冷却液加工一直都备受欢迎,因为此类加工不仅降低了许多成本,而且改善了操作员的工作环境。另一个原因是干切屑意味着更高的铁屑回收价格。 

对于滚齿加工,没有更广泛地将高速钢刀具替换为可转位刀片刀具的原因是该技术当时还不可用。 但是现在时机已经成熟了!


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