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伊斯卡:齿轮铣削之新思路

2020-10-10     

  前言


  技术及其产品往往是互为因果的:一项技术可以用来开发更高效、更智能的产品;反之这些产品又可以在推动该技术发展方面发挥重要作用。这种相互关系在机加工中可窥一斑。过去几年,前沿切削技术已令人们对多任务机床和加工中心的制造能力印象深刻。与此同时,机床工业的这一进步也正在显著改变金属切削技术。先进的多功能机床日益拓宽了可加工的范围。为其开发的切削工艺流程旨在最大限度地提高一次装夹即可完成加工的能力,为更加精确高效的生产开辟了新途径。齿轮铣削和花键铣削是适合在此类新型机床上进行的加工应用之一。


  传统上,加工齿轮和开花键槽是一个复杂的工艺流程,涵盖了铣削、倒角、磨削等等。批量生产时,主流加工方式是在特定机床上完成的滚齿、剃齿、磨齿等工序。技术的发展不仅改变了切削硬度对加工的制约,而且大大提高了加工精度;进而减少了齿轮的磨削余量,降低了磨削的开粗量。现代多功能机床可满足一次装夹生产的需求,在各式齿轮的加工中表现颇佳。


  齿轮铣削新思路


  这些新机床需要匹配相适配的刀具,因此刀具制造商必须配合采取应对措施,这就是为何通用旋转刀具制造商正在重新考量将齿轮铣刀纳入其标准产品系列中。作为刀具行业的领导者,伊斯卡公司在开发齿轮铣刀时制定的三点规划充分体现了这一趋势:夹持可转位刀片的齿轮铣刀;基于T-SLOT概念的可换刀头式铣刀;带可换式刀头的变形金刚立铣刀(MULTI-MASTER)。


  1.可转位刀片式齿轮铣刀


  MODUGEAR,可转位齿轮铣刀系列,体现的是传统设计理念,刀体上立装夹持LNET刀片。立装夹持原理提供了刚性颇高、极为稳固耐用的刀具结构,可非常稳定可靠而高精度地加工齿轮齿廓或开花键槽。其主要应用于生产精度相对较低的渐开线齿轮齿廓和齿轮的开粗铣削,模数范围为1-1.75。(图1)

ͼ1--MODUGEAR - ETS D63-M... + LNET 18-M...APP.jpg

图 1


  2.可换刀头式齿轮铣刀


  与可转位齿轮铣刀相比,可换刀头式铣刀具有两大显著优势:可提供更高精度的齿轮铣刀;达成更小直径、更多刀齿的齿轮铣刀设计。可换式的铣刀头安装于标准刀体(刀柄)上,标准刀体(刀柄)不仅适用于齿轮铣刀头,也适用于其他类型的刀头(如铣方槽和开型槽)。这使得客户能够提高通用刀柄的利用效率,减少刀具库存,提供了额外的附加值。


  2.1.T-SLOT型


  通过T-型槽铣刀(T-SLOT)系列花键定位槽把可换式整体硬质合金铣刀头T-GEARSDD32-M…-SP15系列连接至标准T-SLOTSD-SP15圆柱柄刀杆,将后者转变成直径为32mm的齿轮铣刀。凭借铣刀齿的高精度形状及刀柄刀头之间精准可靠的SP花键定位槽连接,该铣刀得以实现高效渐开线齿轮齿廓铣削加工,模数范围为1-2。(图2)

ͼ2--T-GEAR - SD D33-M...APP.jpg

图 2


  注:以上两种类型的铣刀(可转位刀片式铣刀和可换刀头式铣刀)均依据DIN3972II标准制造。


  2.2.变形金刚立铣刀型


  伊斯卡还推出了两种类型的带变形金刚(MULTI-MASTER)连接螺纹的可换式硬质合金刀头用于花键铣和齿轮加工。第一种类型的代表是MMSS刀头,它是专门为铣削渐开线花键轴而设计的,符合DIN5480和ANSIB92.1标准。这些刀头适用于模数范围为1、1.25、1.5…、3(DIN5480标准),用于加工齿数为8、10、12…、24的花键(ANSIB92.1标准)。第二种类型的代表是MMSG刀头,用于铣削直齿轮,符合DIN3972标准(模数范围为1-1.75)和ANSIB6.1标准(齿数范围为15-24)。


  MULTI-MASTER刀头的主要应用领域是中小批量花键轴和直齿轮的高效生产,适用于不同工业领域。


  结语


  齿轮品类多样,包罗各种内外齿轮:直齿轮、斜齿轮、锥齿轮、准双曲面齿轮等等。制造这些齿轮需要一个拥有专业设备及刀具,且能独辟蹊径、全面把控、保持动态更新的工业部门。引入多任务机床来替代专用机床进行齿轮铣削加工,无疑代表了该领域的一大全新挑战;而通用刀具制造商则必须准备好应对这一重大变化。伊斯卡公司通过高标准满足终端用户的要求成功应对了这一挑战。


  附文:

  T-SLOT


  T-SLOT,是伊斯卡模块式铣刀SD-SP…系列,最初是为铣削相对狭窄的方槽和型槽而开发的。


  该铣刀由可换式硬质合金铣刀头和刀杆,通过花键定位槽的连接方式(SP-连接)装配而成。这种强固的装配结构,可有效抵抗槽铣加工时的大切削力,甚至是在大悬伸加工时产生的挠曲力。相同直径刀头的切宽不同。刀头的切削几何形状设计有助于在加工不同的工程材料时实现高效槽铣加工。


  该刀头的设计特点使其应用领域不局限于铣方槽和开型槽。随后开发的T-GEAR系列可通过使用SP花键接口来铣削齿轮。


  MULTI-MASTER


  变形金刚(MULTI-MASTER)立铣刀,包含一个可换式整体硬质合金刀头的刀杆(刀体),通过特制联接螺纹可与刀柄快速连接。MULTI-MASTER的优点包括最小化停机装夹时间,以及超过15,000种标准刀头与刀杆的组合形式。如有必要还可通过延长杆来完成组装。伊斯卡已研发出多种材料的刀杆(刀体):通用型的钢质刀杆、具有更高刚性的碳化钨硬质合金刀杆以及抗振性能更佳的重金属刀杆,这大大丰富了装配选项。


关键词:伊斯卡,齿轮,铣削 | 作者 :

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