在大型齒輪生產(chǎn)中，對(duì)高質(zhì)量和連續(xù)性的需求推動(dòng)了磨床、磨削工藝和砂輪的協(xié)同發(fā)展。一項(xiàng)令人矚目的技術(shù)探索，Krebs&Riedel在其客戶生產(chǎn)設(shè)施中采用Klingelnberg Höfler RAPID磨床對(duì)其新款Blue Moon TZ砂輪進(jìn)行多輪試驗(yàn)，取得了頗佳效果。

測(cè)試中使用了Blue Moon TZ砂輪

　　應(yīng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電挑戰(zhàn)的創(chuàng)新

　　近年來(lái)，風(fēng)力發(fā)電一直是二氧化碳減排的主要推動(dòng)因素。隨著風(fēng)力渦輪機(jī)規(guī)模的擴(kuò)大，降低生產(chǎn)成本變得至關(guān)重要。這引發(fā)了對(duì)經(jīng)濟(jì)高效生產(chǎn)高質(zhì)量齒輪的需求，尤其是對(duì)于復(fù)雜齒面修形的需求。

　　風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域的齒輪尺寸通常在800到4000mm之間，有些甚至可達(dá)8000mm直徑，重達(dá)100噸。最常見(jiàn)的尺寸為直徑1200mm，模數(shù)范圍從12到52。精確的齒輪幾何形狀對(duì)于確保最佳動(dòng)力傳輸至關(guān)重要，同時(shí)必須避免磨削燒傷，因?yàn)辇X輪箱中的力非常高，折斷齒的成本也相應(yīng)很高。

　　采用精密成型磨料的砂輪

　　Blue Moon TZ砂輪采用精密成型的磨料顆粒，旨在實(shí)現(xiàn)完美磨削的齒輪幾何形狀。這不僅確保高效的動(dòng)力傳輸，還降低了磨削燒傷的風(fēng)險(xiǎn)。高精度齒輪不僅具有更長(zhǎng)的使用壽命，還有助于降低維護(hù)和生產(chǎn)成本。

　　試驗(yàn)結(jié)果顯示，Blue Moon TZ砂輪在切削性能和材料去除率方面表現(xiàn)出色。其精密成型的磨料代表著目前最先進(jìn)的技術(shù)之一，具有自銳性、鋒利的邊緣以及微晶的細(xì)長(zhǎng)梯形形狀。

　　該砂輪均勻的孔結(jié)構(gòu)還改善了整個(gè)磨削過(guò)程中的冷卻系統(tǒng)。由于其開(kāi)放結(jié)構(gòu)，整個(gè)砂輪在磨削過(guò)程中立即被冷卻液淹沒(méi)。即使使用高材料去除率，切屑也會(huì)從接觸表面運(yùn)送走。這減少了導(dǎo)致齒輪熱損傷的熱輸入。

自銳、鋒利邊緣的微晶結(jié)構(gòu)具有細(xì)長(zhǎng)的梯形形狀

　　磨削試驗(yàn)揭秘

　　在磨床上的測(cè)試結(jié)果顯示，相較于普通砂輪，Blue Moon TZ砂輪呈現(xiàn)出更低的磨削溫度、更長(zhǎng)的工具壽命以及更快磨削時(shí)間。這不僅有望降低成本，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)相同或更高質(zhì)量的齒輪。

　　修整測(cè)試也揭示了精密成型磨料砂輪的優(yōu)勢(shì)，修整間隔時(shí)間平均延長(zhǎng)了20%，所需進(jìn)給量減少了30%，同時(shí)降低能耗。這對(duì)于大規(guī)模齒輪生產(chǎn)提供了一種更為高效和可持續(xù)的路徑。

　　靈活性的磨床

　　Klingelnberg Höfler RAPID系列磨床設(shè)計(jì)用于直徑高達(dá)8000mm的零件，具有擴(kuò)展的行程范圍。這一系列磨床可根據(jù)個(gè)體需求搭載小型磨頭，以適應(yīng)直徑在300到20mm之間的小型磨輪。此外，這些機(jī)器還可通過(guò)使用可選的內(nèi)齒輪磨削臂在短時(shí)間內(nèi)從外齒輪轉(zhuǎn)換為內(nèi)齒輪。

　　機(jī)器軸的布局有助于創(chuàng)建熱穩(wěn)定且?guī)缀鯚o(wú)振動(dòng)的機(jī)器。床身采用礦物鑄件制成，系統(tǒng)在機(jī)床中的傳動(dòng)裝置采用無(wú)磨損扭矩驅(qū)動(dòng)器。磨頭可實(shí)現(xiàn)5軸磨削，并配備了集成的3D探頭。在磨削過(guò)程中調(diào)整螺旋角可以產(chǎn)生可在單面或雙面磨削中進(jìn)行拓?fù)湫薷牡凝X輪。

　　結(jié)語(yǔ)

　　大型齒輪生產(chǎn)的成功需要高效的工藝，精準(zhǔn)的設(shè)備，以及不斷優(yōu)化的修整和磨削工藝。砂輪機(jī)磨床技術(shù)探索中的創(chuàng)新為齒輪制造業(yè)開(kāi)辟了新的前景，為更高效、更經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)提供了有力支持。

　　來(lái)源：

　　CANADIAN METALWORKING

　　By Philipp Bötte

　　磨庫(kù)翻譯并修改