導讀:卡帕(KAPP)集團為客戶提供最新的磨削技術以及成套的工作母機用于齒輪和型材的精加工,設備涉及汽車、航空航天、壓縮空氣和制冷設備等行業。在過去10年中,隸屬于卡帕(KAPP)集團的納爾斯公司已經售出了20余臺直徑范圍在4~5m的磨齒機。近來,市場對大型磨齒機的需求開始顯現。之前,這種直徑的齒輪多采用非淬硬齒面,精度要求也不高,都是在滾齒機或插齒機上加工,而且,這種大直徑齒輪通常都要分成幾段制造,然后再進行組裝,磨削后的精度很難在組裝后完全恢復。
那么是什么力量在推動對如此大型磨齒機的需求?原因在于以下幾點:對大直徑齒輪的精度要求在不斷提高;大直徑齒輪也開始考慮淬硬齒面;要求在最少的機床上完成全部加工。在這種觀點下出現了新的加工中心,在鏜孔、車削、銑削之外還能進行齒形的粗加工,而隨后的齒輪精加工就需要在磨齒機上進行;滾齒加工大模數齒輪時,做為齒輪最終質量保證的滾刀,不但極其昂貴而且生產周期漫長。反之,如果采用粗加工再磨齒的方法,刀具/磨具成本低廉,適用范圍廣,并且容易購買;工件返修更方便;在磨齒機上可以進行在線測量。基于磨齒機本身長期的精度保持性,內置在磨齒機上的測量裝置對于所需要的測量精度來說足夠使用,而且如此巨大的齒輪檢測設備通常來說很難找到;除了磨齒之外,在磨齒機上還可以進行其他精加工,比如:在外圓上磨削一個測量基準面。
如此眾多的優勢深深吸引了常州天山重工機械有限公司,他們向納爾斯公司訂購了一臺磨削工件直徑達8m的ZP80型磨齒機。這臺機床的結構設計(圖1)基于成熟的ZP系列機型,機床上的整體立柱在ZP40/50機型中已普遍采用。這臺巨大機床的核心部分是回轉工作臺,其采用靜壓軸承,力矩電機直接驅動,在回轉時沒有任何機械接觸,從而保證了機床長久的高精度。
納爾斯公司提供兩種規格的回轉工作臺可供客戶選擇。在權衡了工廠工件的加工范圍以及經濟性之后,天山重工決定選擇70t承重的工作臺,納爾斯在回轉工作臺上,安裝一個直徑為4700mm的夾緊盤,各種工裝夾具均可以通過夾緊盤上的T形槽固定在工作臺上。
機床防護罩的制作是一大難題。按照現在的安全標準,只允許使用全封閉防護罩,不但要防止冷卻油外泄,而且要承擔砂輪炸裂、油爆以及起火時的防護。而納爾斯公司采用型材框架搭建的方式則解決了這一問題,經過檢驗安全可靠,同時也兼顧了外觀上的美感。
機床制造完成后,在短時間內即通過了各種性能檢測。兩家歐洲潛在用戶立即表示了對該機型的興趣,并提供了大齒輪到納爾斯公司試磨。
納爾斯公司接到的第一個任務是返修一個直徑將近7m,模數28mm,重量達36t的軋機齒輪。這樣一件分體齒輪的上料、校準以及夾緊都不是一件容易的事。納爾斯公司使用“高速測量”軟件確定了全部齒槽的實際余量分布,用戶的要求是盡可能少地去除余量,這樣就要求操作人員對于每個齒槽的磨削余量分配都要非常清楚。確定了余量分配之后,可以省掉不必要的磨削行程,并且可以減少約20%的磨削時間。這件工件磨削后的精度大大超出了用戶的期望。
第二個任務是磨削一個易變形的薄壁齒輪,齒數730,模數10m,需要把它磨削到盡可能好的精度。如圖2所示,這個工件的材料強度不高,首要的任務是找到合適的裝卡方式以及校準方式,以實現軸向跳動和徑向跳動在0.010mm以內。這對于直徑7500mm的齒輪,是一個極大的挑戰。納爾斯公司又一次使用了“高速測量及全接觸式磨削”軟件,實踐證明非常有效,齒輪磨削后的精度達到了2級,是目前這種尺寸的齒輪加工能夠達到的最高精度。
目前,隨著這臺機床的推出,納爾斯公司再次向世界展示了其在制造大型齒輪磨削機床領域的領軍者實力。新的機型也為用戶提供了新的機會。在未來,納爾斯公司還在向著新的目標前進:滿足更大規格工件的磨齒要求,或者在磨齒機上集成其他的精加工工序。納爾斯公司相信,先進的設備與工藝及無與倫比的專家團隊能產生強大的影響力,可以更好的為客戶提供應對復雜加工任務的高科技解決方案。