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聊一聊高速干式滾齒技術在數控機床發展中的運用

2021-09-03 10:25:22
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自20世紀60年代以來，世界各國一直努力使用硬質合金滾筒來提高滾筒的技術水平。在我國重型機械行業，對于模塊較大的淬火齒輪(硬度50~52HRC)，進行磨齒精加工，精度保證達到7~8級，個別情況也達到6級精度水平，在這方面已有成熟的加工經驗，基本相當于海外水平。進入90年代中期，新型成形磨床的出現大大提高了磨床的效率和精度，進一步減輕了磨床技術的需求，研究工作的重心也轉移到了大量生產的滾動剃須機齒輪上。近年來，為了進一步提高生產效率和降低成本，特別是隨著環保立法對切削液的使用和廢油處理的限制，齒輪加工研究的重心轉向了不使用切削液的干式齒輪加工，以獲得更好的社會和經濟效益。

隨著齒輪傳動速度、承載能力、壽命等要求的提高，運行噪音、制造成本的降低，業內對齒輪的設計、加工等提出了更高的要求。特別是近年來，硬齒面和調質硬度在350HB左右的中硬齒面齒輪的普及和應用幾乎取代了軟齒面齒輪，這給齒輪的制造帶來了一定的困難，同時對齒輪刀具和齒輪的制造裝備提出了更高的要求。


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高速切削的優點。效率高，成本低。高速干式滾筒齒的效率是傳統濕式滾筒齒的3~4倍，刀具壽命是一般濕式加工的5倍。在齒輪加工中，使生產成本降低40%。

干式滾筒不僅節約了資源，降低了制造成本，而且沒有環境污染，符合綠色制造的發展理念，也符合環境保護的環境保護要求。沒有切削油對環境的污染。

機床結構緊湊。干式滾齒省去了油屑分離過程，無冷卻潤滑油箱和油屑分離裝置以及相應的電氣設備，因此機床結構緊湊，占地面積小。

節省了后續處理成本。因為此過程為干式切削，冷卻用風進行冷卻，工件表面無冷卻液殘留，后續不需要對工件進行清洗等操作，節省清洗機及清洗過程。降低生產成本。


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干式切削與濕式切削相比，提高切削速度，盡量縮短切削工具與切削工具的接觸時間，使切削產生的熱量盡量被切削工具和冷卻空氣帶走。因此，干式滾齒在應用中的關鍵技術均與此相關，具體包括機床、刀具和工藝參數3個方面。

干式高速滾齒工藝對滾齒機的要求，除了強度、剛度和抗振性等基本要求外，還應滿足以下條件：提供足夠高的切削速度和切削功率，合理的空氣冷卻方式及冷卻點分配，從而保證工件質量和延長滾刀壽命。

干切滾刀對原材料是用硬質合金還是用高速鋼、什么成分及牌號、用什么涂層、熱處理硬度值、刃磨后處理要求、能達到的滾齒速度和進給量，使用后它的磨損特征是什么，這些都需要在刀具選擇的時候進行考慮，確保刀具的壽命、更換周期和經濟性等。

工具涂層要求:為了提高工具的壽命和切削速度，須涂層工具?？紤]到刀具的修磨后重新涂層，須選擇涂層材料。需要注意的是，涂層材料不能與刀體材料發生化學反應，具有可退涂性。綜合考慮后，我公司選用BALZERS公司的AlCrN涂料，涂料顏色為亮灰色，歷經涂料后刀具表面硬度可達3200HV，大工作溫度可達1-1-100℃，切削速度可達500m/min。


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