內(nèi)齒/花鍵插滾工藝
舉例工件:變速器同步齒圈加工
德國維拉公司自行開發(fā)并注冊的插滾專利機(jī)床工藝技術(shù)經(jīng)多年成功的實(shí)際應(yīng)用,目前已在歐美汽車變速器行業(yè)投入批量使用。插滾工藝是首次將滾齒、插齒和拉齒工藝合并在內(nèi)外齒熱前制齒加工生產(chǎn)中。
插滾工藝方式為工件和刀具連續(xù)式旋分加工。其加工原理是將滾齒和插齒運(yùn)動(dòng)相結(jié)合。
首先比較一下幾種熱前制齒加工的刀具與工件間的基本變速傳動(dòng)作用關(guān)系:
滾齒:渦輪蝸桿傳動(dòng) 插齒:圓柱齒輪差速傳動(dòng) 剃齒:螺旋齒輪驅(qū)動(dòng)
維拉插滾法采用維拉專利旋分技術(shù),因此可加工出多種不同齒形,即內(nèi)外圓漸開線、非漸開線和非幾何對(duì)稱齒形,且無需退刀槽。
以加工同步齒圈為例,迄今為止的傳統(tǒng)工藝需要5臺(tái)以上機(jī)床分序加工:車削、拉削、倒角、銑槽和倒錐。生產(chǎn)中耗費(fèi)大量物流(工件輸送)、多次清洗和人工及場地成本,當(dāng)然還可采用成型加工技術(shù)生產(chǎn),但成品后工件存在內(nèi)外齒形錯(cuò)位對(duì)稱度不良問題。
維拉插滾法第一次將工序集成,即在一臺(tái)插滾機(jī)上將齒圈毛坯加工成成品,完成制齒、倒角、油槽和倒錐完整加工。
值得一提的是,全部加工均為干式加工,無需冷卻液。
插滾法加工齒圈的特點(diǎn):
● 投資少:單機(jī),無需傳送帶 ● 占地少:單機(jī),占地面積少
● 人工費(fèi)低:操作人員少 ● 節(jié)省原材料:切削少
● 工件檢測成本低:工序集中,檢測環(huán)節(jié)少 ● 刀具成本低:刀具制造簡單,可多次修磨復(fù)用
● 節(jié)能:單機(jī),節(jié)省能源和排放
外齒/花鍵插滾工藝
舉例工件:變速器同步齒輪和同步體加工
在汽車變速器齒輪行業(yè)中帶單聯(lián)或多聯(lián)封閉齒的同步齒輪和同步體批量大、傳統(tǒng)加工效率低且不易加工,但采用維拉插滾法加工卻極為簡單方便,且效率和精度高。
維拉插滾機(jī)采用平行傾斜布置的工件主軸和刀具主軸得以輕松實(shí)現(xiàn)非對(duì)稱幾何尺寸的花鍵齒。
實(shí)現(xiàn)這一功能的方法是,該機(jī)刀具主軸(插滾輪)針對(duì)工件主軸采用非重復(fù)變速比設(shè)計(jì)方案。
加工后的兩齒面幾無切削痕。加工為一次裝卡兩次進(jìn)給切削完成,通常一次切削完成切削量的67%;二次切削完成剩余33%的切削量。
切削參數(shù)視具體工件加工切削量要求任選。該機(jī)與維拉公司其他系列機(jī)床相同均采用干式切削。加工直齒花鍵的插滾刀為斜齒錐形設(shè)計(jì)。刀具采用帶涂層的高速鋼(PM-HSS)制造,可多次復(fù)磨使用。