螺旋傘齒輪在5軸加工中心上的切削加工

現在出現了一種新的加工方法：即使用5軸加工中心來加工中、低批量的高精度環形齒輪。 Mitsui Seiki(三井精機)公司的CNC數控立式和臥式加工中心即有這樣的作用。

圖1 Vertex 5軸加工中心在配置耳軸式旋轉工作台以後，可以車削齒輪的端面、加工內孔的最後形面以及通過一次性調試裝卡完成整個齒輪的加工

圖2 總之，直徑高達890mm的螺旋傘齒輪可以在該公司的HU80A-5X型臥式加工中心上加工生產

一般來說，採用手動齒輪滾刀或專用CNC數控齒輪切削加工機床是生產高精度環形齒輪最快和最有效的加工手段，特別適用於大批量生產使用。對於中、低批量的齒輪加工生產來說，現在出現了另一種新的加工方法，這就是採用5軸加工中心。 Mitsui Seiki USA(三井精機美國公司)聲稱，它的一些客戶正在使用其CNC數控立式和臥式加工中心切削10～14級應用於航天和發電行業的環形齒輪。 顯然，對於這些應用領域而言，零件的生產批量還不夠高，沒有理由採用專用齒輪加工機床，但它要求所採用5軸加工中心的生產能力，能夠滿足高精度和復雜幾何形狀的加工需求。

例如，該公司的Vertex VMC立式加工中心就可以用於加工直徑達16in(406mm)的大型螺旋傘齒輪。 這個機型中的一種專用版機床安裝了一套軸搖擺式旋轉工作台，可用於精密車削加工操作。在採用這一配置以後，可在機床上完成多達3種的車削加工操作，還包括齒輪輪圈和輪齒的銑削加工。 這些加工可在齒輪進行熱處理之前的一次性調試裝卡後完成。

專門為這一應用領域開發的軟件是一項重要的技術，使齒輪在這一等級機床上的切削加工獲得了成功。 三井精機公司與CNC Software公司(Mastercam CNC編程軟件的合作生產商)，共同創建了生成螺旋傘齒輪複雜幾何形狀刀具路徑的編程程序。 螺旋傘齒輪的加工也可以採用一台5軸HMC臥式加工中心。 該公司報告說，5軸加工中心之中的一種最大機型——HU80A-5X型臥式加工中心，正用於生產直徑高達35in(890mm)的齒輪。 三井精機公司的銷售工程師Mark Speier先生說：“在這種機床上生產齒輪的好處之一是：可以在同一台機床上加工變速齒輪箱和齒輪箱體，甚至生產減速齒輪箱。齒輪箱體是一種精度要求極為嚴格的工件。這兩種零件的精度，對電動機終身的傳動性能有著直接的關係。”按照Sperier先生的說法，齒輪被安裝在一個平面上，然後旋轉90(或其他適當的角度)，以便使端面銑刀在進行粗加工的同時，能夠在最佳的角度上切削加工齒輪的輪廓。 該公司還在為這一機床的車削操作配置新的裝備，這樣用戶就能夠在一次性調試裝卡後達到高效加工生產的目的。 從加工設備的經濟性、減少零件的搬運處理過程、一次性調試裝卡所具有的精度以及提高工藝控制水平等因素考慮，在5軸機床上生產低批量齒輪的整體成本費用可以與傳統的齒輪切削機床相媲美。

本文作者:Mark Albert

Jos. Koepfer & Soehne 有限公司1867年在富爾特萬根(Furtwangen)成立。在齒輪和齒輪箱生產領域，精密齒輪和齒輪箱的生產加工主要體現在汽車制造工業。科普費爾(KOEPFER)公司經驗豐富，熟知從原材料到可以裝機的齒輪生產加工的全過程，所以不僅能為用戶提供高級齒輪的生產加工手段，更能為用戶提供齒輪生產高難度技術的全面合作。 KOEPFER滾齒機有限公司的研發和生產基地在Schwenningen，專門生產精密滾齒機，用戶遍及世界，主要是電動工具、變速箱生產廠以及汽車工業的供貨廠。2005年初， KOEPFER公司和埃馬克集團合作，成為EMAG埃馬克集團的一員。 Koepfer的技術適用於齒輪、齒輪箱、人字齒、螺旋齒、行星式齒輪、軸、聯軸器、齒輪減速機、齒輪製造、傘形斜邊齒輪、斜齒輪、齒輪設計、齒輪零件、齒輪製造商、螺旋齒輪、內齒輪、金屬製齒輪、行星小齒輪、塑膠齒輪、精密齒輪、齒輪減速箱、安全齒輪、鏈輪齒、平齒輪、輪向齒輪、VCD齒輪、蝸輪減速機、蝸形齒輪、蝸桿、直角變速箱/齒輪箱、減速機。

 

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