当使用适当的设计软件时,制造商可以从理想的齿轮到完美的刮削工具。

T这里已经有无数不同的齿轮几何形状。尽管如此,工程师们还是不断地推出新的变种。例如,齿轮变得更小,更复杂,更轻。同时,对性能的要求——安静、平稳运行,甚至在最高负载下——总是更高的。齿轮的种类没有限制,但高精度的制造却有限制。

今天,理想的齿轮几何形状通常是通过刮削来实现的。这意味着齿轮的精度受到刀具精度的限制。刮削的原理已经有一百多年的历史了,但是机械工程中的技术只能可靠地进行几年的刮削。也就是说,在精心设计的开发步骤中,工具和刮削过程达到了先前期望的精度。

Haas Schleifmaschinen软件经理Wolfram Hermle说:“就在几年前,4到6级齿轮的质量是衡量一切的标准。”今天,容忍度是2μ这并不罕见。”

赫尔姆勒说,从根本上审视这个问题以寻求突破性解决方案的时机已经成熟。

刮削工具的图像无法捕捉其几何体的计算实际有多复杂。(提供:Haas Schleifmaschinen)

具体时间

在高精度变速箱中,精确的时间就是一切。圆柱齿轮必须百分之百啮合。侧面形状和螺旋角不允许任何公差,这适用于内外几何形状。制造这样复杂的轮廓需要高度精密的计算。在齿轮的齿形精度或节距精度中,最小的误差继续导致整个齿轮单元的不精度。通常,当变速箱的原型,它甚至不明显的错误隐藏在哪里。因此,哈斯Schleifmaschinen的工程师们是时候想出一个解决方案了。

“在市场上,一直没有令人满意的计算模型,以满足不断增长的精度要求。”Hermle在描述两年前他发起Multigrind®软件开发项目时的情况时说。

目标是创建一个计算基础,能够处理难以置信的齿轮种类。这为齿轮制造商打开了新的视野。从圆柱齿轮的完美几何结构衍生而来,计算基于刮削工具的几何结构。生产中的运动序列和侧面的相对速度决定了各自生成刮削刀具的未来几何结构。

复杂齿轮轮廓的制造需要高度复杂的计算。(提供:Haas Schleifmaschinen)

赫尔姆勒说:“我们根据齿轮运动所产生的精确路径来计算。然而,他并不想对此进行更详细的说明,因为这个计算模型毕竟是Haas Schleifmaschinen的新发展,其独特的地位在市场上引起了极大的兴奋。

在纵向、横向和摆线路径的计算曲面上创建所需的磨削路径。因此,刀具和工件之间的接触点可以在砂轮轮廓上移动。这缩短了研磨路径,从而缩短了研磨时间。此应用程序使用标准砂轮。这样就无需购买昂贵的成形砂轮。

然而,新的计算模型只是硬币的一面。二是实施。由于精密软件需要与精密硬件进行同样精确的协调,因此将Multigrind®Horizon软件精确传输到机器运动时不允许出现任何偏差。要产生这种精度,砂轮的对准必须精确到1/10000度。

图中显示了刀具和工件之间的白色接触点。(提供:Haas Schleifmaschinen)

测量,修整,研磨,测量,修整,研磨

如果没有精密的测量技术和频繁的研磨工具修整,就无法达到预期的研磨性能。只有在协作过程中,所有生产步骤相互协调,才能实现刮削工具和齿轮的预期精度。永久性重新测量的结果以及随后的误差补偿是磨削轨迹精细校正的基础。这种自动过程完全是在闭环的意义上发生的。这样,质量保持不变,工件对工件无误差。Multigrind®Horizon软件能够可靠、快速地处理该生产序列,即使在无人操作的情况下也是如此。

“据我所知,这种水平的精度只能在Haas Schleifmaschinen Cosmos中实现,”赫尔姆勒说。“只有软件和硬件的完美匹配,才能创造出制造完美齿轮的完美工具。”在哈斯,我们专注于从理想的最终产品开始开发。问题是“齿轮应该具有什么属性?”’成为我们制造完美刮削工具战略的起点。”

齿轮扫描500。(提供:Haas Schleifmaschinen)

哈斯Schleifmaschinen:自1934年以来的全钥解决方案

哈斯施莱夫机械公司于1934年在德国西南部开业。最初,多轴高精度磨床服务于汽车和钟表制造业。第三代,家族企业提供Multigrind®系列的几个型号的五轴数控磨削中心,可以磨削从3毫米到3米的零件;然而,由于智能软件解决方案,Multigrind®系列的高柔性磨床成为高科技工具。硬件和软件完美匹配的独特组合,为哈斯施莱夫maschinen的客户提供了最大的附加值。去年,其女儿公司哈斯Multigrind®LLC搬到了北卡罗来纳州的夏洛特。欲了解更多信息,请参见multigrind.com