Главная › Новости

Тенденции в сфере производства зубчатых колес

Опубликовано: 13.11.2018

ВИМАНИКА-ШАСТРА — Глава 5 : "Механизмы, Детали" (аудиокнига, видео, Веды, Веданта)

Рис. 1: Фрезы SpeedCore: теперь также доступны для модулей большого размера

Обзор тенденций в области зуборезных фрез от Томаса Фалька (Thomas Falk), руководителя подразделения компании LMT Tools по нарезанию зубчатых колес.

По всему миру неуклонно растет спрос на зубчатые колеса, от небольших шестеренок для автомобильных коробок передач до больших модулей для ветровых турбин. Важнейшим аспектом при производстве зубчатых колес является многофункциональность. Фрезы должны выполнять одновременно несколько задач, чтобы сэкономить время на процессе фрезерования и повысить эффективность производства. Ниже приведен обзор тенденций в области зуборезных фрез от Томаса Фалька (Thomas Falk), руководителя подразделения компании LMT Tools по нарезанию зубчатых колес.

Постоянный рост мирового спроса на зубчатые колеса

Весь мир стремится к мобильности. В азиатских странах, особенно таких как Китай и Индия, быстро растет спрос на легковые автомобили, следовательно, требуется выпускать все больше и больше коробок передач. Еще одним важным аспектом является разработка автоматических трансмиссий с большим количеством передач (до девяти), благодаря которым спрос на шестерни малых размеров также повысился в несколько раз.

Кроме того, спрос растет и на системы шестерен с более крупными зубьями, потребность в которых в основном связана с развитием сектора ветровой энергетики. Поэтому LMT Tools предлагает полный ассортимент инструментов для обработки зубчатых колес с внутренними и внешними зубьями.

Непрерывное повышение требований к качеству зубчатых зацеплений

Из-за повышенных требований к качеству шестерен в плане срока службы и уровня шумности растут также и требования к качеству поверхности и размерной точности. Для соответствия этим требованиям при масштабном производстве принято использовать цельные фрезы, изготовленные из инструментальной стали PM-HSS, сплава SpeedCore или твердого сплава. Преимуществами этих инструментов являются идеально отшлифованные профили зубьев шестерен с минимальными допусками, а также большее число зубьев, чем у систем с механическим креплением режущих пластин. Ярким примером является цельная фреза SpeedCore от компании LMT Tools. Она служит основой для повышения надежности производственного процесса (рис. 1). В настоящее время в ассортимент включены фрезы с модулем до 20, что позволяет изготавливать крупногабаритные зубчатые колеса.

Рис. 2: Сборные фрезы для крупногабаритных зубчатых колес с внешним и внутренним зацеплением. Слева фреза для ЗК внешнего зацепления, справа – для ЗК внутреннего зацепления

Также неуклонно растут требования к качеству больших зубчатых колес внутреннего и внешнего зацепления (рис. 2). Например, в секторе ветровой энергетики требуются все более и более крупные шестерни высокого качества. Поэтому в портфолио LMT Fette уже на протяжении многих лет можно найти не только цельные фрезы, но также фрезы с индексируемыми режущими пластинами (Gear Runner External, рис. 2, слева) и модульные фрезы. Более того, LMT Fette является единственным в мире предприятием, предлагающим фрезы с индексируемыми пластинами для нарезания внутренних зубьев (Gear Runner Internal, рис. 2, справа).

Новые инструменты гарантируют гораздо более высокую точность шага, чем при использовании метода единичной индексации. До сих пор зуборезные фрезы могли обеспечить точность шага от 10 до 12 при равных условиях среды, в которой работает станок. Благодаря новым фрезам GEAR RUNNER INTERNAL процесс фрезерования может осуществляться непрерывно. Это позволяет легко добиться точности шага от 6 до 7 наряду с более высоким качеством поверхности. Для получения такого качества раньше требовалось дополнительное шлифование. Таким образом, основным преимуществом нового инструмента является значительное повышение качества фрезерования с использованием только одного станка.

А так как время, затрачиваемое на чистовое фрезерование, сокращается на 40%, имеет место значительный прирост производительности по сравнению со стандартными инструментами.

Обе разновидности зуборезных фрез позволяют достичь высочайшего качества и продуктивности.

Потребность в многофункциональности

Зуборезные фрезы должны быть способны выполнять максимально возможное количество задач. К ним можно отнести черновую и чистовую обработку с помощью одного инструмента, что позволяет полностью отказаться от процесса шлифовки на шлифовальном станке. Еще одним примером является выполнение двух операций, таких как нарезание зубьев и снятие фаски, с одного установа в патроне. Одним из инновационных решений LMT Fette для этих процессов является инструмент для снятия фасок ChamferCut .

Основная задача – снижение себестоимости производства

На фоне растущих требований по сокращению расходов, особенно в условиях крупномасштабного производства, операторы все чаще вынуждены пересматривать и оптимизировать производственные процессы. Комбинирование зуборезных инструментов с различными станками и процессами установки в патроне является основным компонентом оптимизации.

Одной из важнейших тенденций развития является повышение продуктивности нарезания зубчатых колес. Новые режущие материалы и наноструктурированные покрытия с этой точки зрения весьма успешны. Повышение скорости резания и подачи напрямую связано с более интенсивным выделением тепла в процессе обработки.

Рис. 3: Рабочие характеристики SpeedCore с новым покрытием НТ

Инновационная фреза SpeedCore решает эту проблему за счет повышенной способности сохранять твердость при высоких температурах. Режущий материал, из которого она изготовлена, обладает всеми рабочими характеристиками материалов от быстрорежущей порошковой инструментальной стали PM до карбида вольфрама. Исполнения с большими модулями вплоть до 20 и новым высокотемпературным покрытием «HT» (high temperature) расширяют диапазон применения и гарантируют высокий уровень производительности, который в настоящее время приближен к параметрам твердосплавных фрез (рис. 3). Использование новых инструментов позволяет увеличить производительность на 70%.

Анализ общей стоимости и стоимости эксплуатационного обслуживания

Сегодня при производстве зубчатых колес — особенно в больших объемах — эффективность оценивается не только на основе результатов фрезерования в течение срока службы инструмента, но также с учетом всего жизненного цикла. Необходимо принимать во внимание производительность и затраты в течение срока жизни инструмента. В плане затрат явное преимущество имеют цельные фрезы, поскольку их можно перетачивать и обновлять покрытие до 15 раз без ущерба для производительности. В случае сборных инструментов с модулем менее 6 этот показатель рассчитать нельзя, так как в конце срока службы инструмента вставные режущие пластины требуют замены.

Благодаря развернутой по всему миру сервисной сети, занимающейся восстановлением первоначального качества зуборезного инструмента, LMT Tools обеспечивает условия для продолжительной работы своих изделий.

Источник материала: статья 

LMT Tool Sytems, 

Также советуем прочитать:

Нет связанных записей.

Понравилась статья? Поделитесь: