德马吉森精机DMG MORI 用车/铣复合加工中心灵活制造齿轮

特殊软件和新开发的加工工艺将NT和NTX系列车铣加工中心变成完美的中小批量齿轮加工机床对于德马吉森精机(DMG MORI)而言,工件和帮助优化客户生产效率始终是研发工作的中心。任务越复杂、要求越高,这就表现得越明显。杰出的范例之一就是在德马吉森精机(DMG MORI)车铣加工中心产品线中的标准机床上加工齿轮。通过智能编程、卓越刀具和高性能机床的完美联动,以及与合作伙伴企业的紧密合作,可以达到几年前还无法想象的、令人难忘的结果。

不久以前,复杂的齿轮加工任务几乎只能在复杂的特种机床上使用昂贵的刀具生产加工。因此,大多数情况下相应的合同订单还得靠特种批量生产设备完成。只有多轴车铣或铣车加工中心的技术集成可以解决这个结症。由于在多功能加工中心上,创新刀具与新型工艺和软件开发相结合,即使最复杂的齿轮几何形状现在也能以中小批量经济地加工生产。

车削和铣削不折不扣

在德马吉森精机(DMG MORI)产品线中,例如在给人留下深刻印象的NT和NTX系列中就可找到这种用于最多5轴6面全套加工的加工技术多面手的范例。这种车铣加工中心设计为平床身结构,从而为所有加工方式的绝对最高性能提供了完美的基础。在标配情况下,铣削主轴的转速最高可达每分钟12000转,与此同时,车削主轴的转速最高可达每分钟6000转。该系列的其他亮点是Box-in-Box(箱中箱)结构的稳定框式立柱,以此确保(适用于NT系列)机床具有最高刚性,以及使用DCG®技术或强劲直驱刀具的集成式BMT®刀塔。此外,回转范围为+/-120度、借助直接驱动装置具有高动态特性和超高精度的B轴以及在Y轴上具有充分运动行程创造了加工中所需的自由度。灵活的全套加工缩短了工艺流程链“我们的NTX和NT系列机床在加工技术方面实际上几乎能完成特种齿轮加工机床所承担的所有工作。此外,它们更加灵活,因此能更经济地发挥作用”,森精机欧洲股份公司(MORI SEIKI Europe AG)总经理、森精机有限公司(MORI SEIKI GmbH)总裁以及欧洲工程部(European Engineering Department)总经理拉尔夫•里德曼总结道,同时他还补充指出:“此外,它们还有另一优点,即可在一台机床上全套完成从毛坯到齿轮的加工,这就缩短了工艺流程链,避免了错误来源,提高了整体生产率和质量”。

在相关的齿轮加工方式,里德曼首先指出了使用相应刀具的“常规”齿轮加工或齿轮铣削加工的事实证明NT和NTX机床的刚性和稳定性。然而, 更惊艳的是新近的研发, 如山特维克可乐满(SandvikCoromant)开发的、用于直齿轮和斜齿轮加工的InvoMilling®方法或德马吉森精机(DMG MORI)特有的加工循环DMG gearMILL®软件,该软件现在也可用于车铣加工中心。

一副刀具可用于不同的齿轮加工

InvoMilling®是由山特维克可乐满(Sandvik Coromant)开发并获得专利的工艺流程,用于制造直齿轮和斜齿轮。即使复杂的齿轮几何形状在这种工艺中只要通过轴的“智能内插法”就能加工。这种工艺方法的特殊之处在于使用了带部分标准可转位刀片的InvoMilling®铣刀。这些刀片端面安装在相应的铣刀刀体的刀座中。此时,刀片内嵌的方法是使端面切削刃垂直于铣刀的旋转轴定位,从而实现与轮廓一致的正交车铣。

将用于粗加工的齿槽铣削和用于精加工的车铣组合在一起,可实现任意齿形和螺旋角的加工。采用这种方法,还可对齿轮外径倒角,以及加工齿顶角、齿形和齿根倒角。由于每个铣刀覆盖了多个模数尺寸和齿形,所以,只用一副铣刀就能加工例如模数1到模数4的齿轮。迄今为止,铣出的最大齿轮模数是18,直径为800 mm。同时,采用InvoMilling®方法,齿轮加工的质量可达到DIN 3962标准的6级或更高。此外,表面质量还能达到小于Rz 3。

凭借gearMILL成为齿轮加工专家

对于拉尔夫•里德曼而言,gearMILL软件最重要的优点是能使用价格低廉的标准刀具,以最低成本和在最短时间内,用标准机床加工最复杂的齿轮形状。在此,软件负责计算几何形状,并自动编程刀具路径。根据计算软件中特殊的数学算法,可通过这种方式甚至能加工自由定义齿面的蜗轮。此外,这种齿轮加工方式,或者更确切地说,这种创新的计算方法使这种齿轮加工可自由定义新的齿轮几何形状,或非常简单地优化齿面和齿廓设计。gearMILL的另一个优点是:通过专门的在机测量循环可在机床中进行高效的质量控制—包括提供相应的数据分析报告。

所述范例以令人印象深刻的方式实现了制造齿轮的德马吉森精机(DMG MORI)车铣加工中心技术集成的可能性和优点。最重要的是:由于NT和NTX机床的通用性,它还覆盖了6面5轴全套加工的整个范围,并且不受任何限制,这在设备制造领域一方面确保高投资安全性,另一方面为众多服务性企业开辟了齿轮生产领域的可能。

 


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