Αρχή βασικής μηχανικής

1. Γεννητική κίνηση: διατηρείται αυστηρή αναλογία ταχύτητας μεταξύ του εργασιακού υλικού και του εργαλείου, που καθορίζεται από τον αριθμό των δοντιών τους (ωw/ωc = Ztool/Zworkpiece),διασφάλιση της διαμόρφωσης ορθών προφίλ των δοντιών.
2. Κίνηση κοπής: Γύρισμα υψηλής ταχύτητας του ίδιου του εργαλείου, που χρησιμεύει ως κύρια πηγή ενέργειας για την αφαίρεση του μετάλλου.
3. Αξιακή κίνηση τροφοδοσίας: Το εργαλείο κινείται κατά μήκος του άξονα του εργαστηρίου για την επεξεργασία του πλήρους πλάτους του δοντιού.
4. Ραδιακή κίνηση τροφοδοσίας: Χρησιμοποιείται για τον έλεγχο του βάθους κοπής, συνήθως αφαιρώντας το επιδόμα από την ακατέργαστη έως την τελική επεξεργασία σε μια και μόνο σφίξιμο.
5. Γωνία άξονα Σ: Γωνία μεταξύ του άξονα του εργαλείου και του άξονα του εργαστηρίου, κρίσιμη παράμετρος που υπολογίζεται ως Σ = β1 ± β2 (β1 = γωνία έλικας εργαλείου, β2 = γωνία έλικας του εργαστηρίου).Χρησιμοποιήστε "+" αν οι κατευθύνσεις της έλικας είναι ίδιες και "-" αν είναι αντίθετεςΟ κανόνας σηματοδότησης αντιστρέφεται για την εσωτερική μηχανική επεξεργασία των γρανάζων.

Χαρακτηριστικά εργαλείου

• Απαιτήσεις ακρίβειας: Η υψηλή ακρίβεια είναι υποχρεωτική, με ακρίβεια προφίλ δοντιού έως 2μm ανά DIN 1829 Class AA, και ακόμη και 1,6μm για το βιομηχανικό πρότυπο DIN AAA (που δεν ορίζεται στο DIN 1829).
• Υλικά: Ο χάλυβας υψηλής ταχύτητας (HSS) είναι η βασική επιλογή, προσφέροντας εξαιρετική αντοχή, αντοχή στην φθορά, ανασκόπιση και οικονομική απόδοση.Εργαλεία υψηλής απόδοσης (e)(π.χ. χυτοσίδηρο, υλικά μεταλλουργίας σκόνης ή σκληρό ελαστικό) λόγω της μεγαλύτερης διάρκειας ζωής του εργαλείου, αν και συνοδεύεται από υψηλότερα κόστη και πολυπλοκότητα κατασκευής.
• Επιχρίσεις: Συνήθως επικαλυμμένες με ανθεκτικές στην φθορά και υψηλής θερμοκρασίας επιχρίσεις PVD, όπως TiAlN και AlCrN, για να παρατείνουν σημαντικά τη διάρκεια ζωής του εργαλείου και την ταχύτητα κοπής.
• Δομή: Τα στερεά εργαλεία είναι κοινά για τα μικρά και μεσαία μεγέθη, παρέχοντας υψηλή ακαμψία και ακρίβεια.

Εργαστηριακό εξοπλισμό

1. Υψηλός συγχρονισμός: Εξαιρετικά ακριβής ηλεκτρονικός συγχρονισμός μεταξύ όλων των αξόνων της μηχανής (άξονας C του σπινδέλου του εργαστηρίου, άξονας B του σπινδέλου του εργαλείου, άξονες τροφοδοσίας X / Y / Z) για να εξασφαλιστεί ακριβής γεννητική κίνηση.
2. Υψηλή ακαμψία: Η δομή του μηχανήματος πρέπει να διαθέτει εξαιρετική ακαμψία για την καταστολή των δονήσεων που προκαλούνται από συνεχή κοπή και τις γρήγορες αλλαγές της δύναμης κοπής,εγγύηση της ακρίβειας επεξεργασίας και της ποιότητας της επιφάνειας.
3. Υψηλή ταχύτητα σπινδέλου: Τα εργαλεία σκιβώματος απαιτούν υψηλές ταχύτητες κοπής (συνήθως αρκετές εκατοντάδες έως αρκετές χιλιάδες μέτρα ανά λεπτό), απαιτώντας δυνατότητες υψηλής ταχύτητας από το σπινδέλωμα του εργαλείου.

Πλεονεκτήματα και προκλήσεις της διαδικασίας

Πλεονεκτήματα

• Εξαιρετική αποτελεσματικότητα: Η συνεχής κοπή επιτρέπει πολύ υψηλότερους ρυθμούς αφαίρεσης υλικού από ό,τι η διαμόρφωση και η στρογγυλοποίηση.
• Υψηλή ακρίβεια: Επιτυγχάνει σταθερά την ακρίβεια GB/T 10095 5-6 βαθμών ή υψηλότερη, με εξαιρετικό προφίλ δοντιών και ακρίβεια μόλυβδου.
• Ευελιξία: Ταχεία προσαρμογή σε διαφορετικές προδιαγραφές εργαλείων με αλλαγή εργαλείων και προσαρμογή προγραμμάτων NC, ιδανική για παραγωγή μικρών παρτίδων πολλαπλών ποικιλιών.
• Ενσωμάτωση πολλαπλών διαδικασιών: Σε μηχανές πολλαπλών εργασιών, διαδικασίες όπως η στροφή (εξωτερική διάμετρος, τελική όψη), το τρυπάνι και το skiving μπορούν να ολοκληρωθούν σε μία και μοναδική συμπίεση,μείωση των χρόνων εγκατάστασης και βελτίωση της ακρίβειας θέσης και της συνολικής αποτελεσματικότητας.
• Ανώτερη ποιότητα επιφάνειας: Η συνεχής κοπή με ξύρισμα παρέχει καλύτερη τραχύτητα επιφάνειας.
• Ειδικευμένο για πολύπλοκα γρανάζια: Ιδιαίτερα κατάλληλο για την επεξεργασία γρανάζων πολλαπλών σταδίων, γρανάζων σταδίων και εσωτερικών γρανάζων.Τα εργαλεία skiving ξεχωρίζουν λόγω της συμπαγούς δομής τους.

Προκλήσεις

• Μεγάλη επένδυση σε εξοπλισμό: Οι εξειδικευμένες μηχανές στροφής CNC είναι δαπανηρές.
• Υψηλά κόστη εργαλείων και περίπλοκο σχεδιασμό: Τα εργαλεία skiving περιλαμβάνουν περίπλοκες διαδικασίες σχεδιασμού και κατασκευής, με αποτέλεσμα υψηλότερα κόστη από τα τυπικά εστιατόρια και τα εργαλεία σχηματισμού.
• Πλήρης επεξεργασία: Απαιτεί ακριβή υπολογισμό και ρύθμιση πολλών παραμέτρων (π.χ. γωνία άξονα, αναλογία ταχύτητας, ταχύτητα τροφοδοσίας), απαιτώντας εξειδικευμένους προγραμματιστές και χειριστές.
• Σκληρές απαιτήσεις σταθερότητας μηχανών: Μικρές δονήσεις ή σφάλματα συγχρονισμού επηρεάζουν άμεσα την ακρίβεια του προφίλ των δοντιών και τη διάρκεια ζωής του εργαλείου.

Σενάρια εφαρμογής

• Τεχνουργήματα μετάδοσης: Οι κλασικές εφαρμογές περιλαμβάνουν τα δακτυλικά γρανάζια σε πλανητικά συστήματα γρανάζων.
• Μεταλλάξεις μειωτικών τροχών για οχήματα νέας ενέργειας: ως προτιμώμενη διαδικασία για εσωτερικές μεταλλάξεις και μεταλλάξεις πολλαπλών σταδίων σε μειωτικά τροχούς, που πληρούν τις απαιτήσεις υψηλής απόδοσης και ελαφρού βάρους.
• Πολλαπλών σταδίων και σταδιακών ταχυτήτων: Η μόνη (ή βέλτιστη) λύση υψηλής απόδοσης όταν ο αξιακός χώρος μεταξύ των ταχυτήτων είναι εξαιρετικά περιορισμένος, εμποδίζοντας την πρόσβαση από άλλα εργαλεία.
• Εσωτερικά γρανάζια υψηλής ακρίβειας: σταδιακή αντικατάσταση της διαμόρφωσης και της διαμόρφωσης με υψηλή ακρίβεια,εφαρμογές εσωτερικών εργαλείων υψηλής ποιότητας επιφάνειας, όπως υδραυλικές αντλίες υψηλού επιπέδου και αεροδιαστημικά συστήματα μεταφοράς.