高速、完美加工轴类件的世界记录

11/07/2008 - Oliver Hagenlocher

工件加工时间和非机加工时间主要取决于机床的切削速度,工件送料和换装时间。大批量加工时,工件加工时间和非机加工时间是决定生产经济有效性的关键因素。 在生产最小齿数的小齿轮和齿轮轴领域,Koepfer公司的K 160型滚齿机至今保持着屑对屑时间最短的记录。 然而在Villingen-Schwenningen市将诞生一台破这项记录的新机床。


是采取干加工还是湿加工, 选择哪个工件输送方案及哪些选项配置都由用户自行决定。 Koepfer公司新一代K 160 高速滚齿机可加工的最大模数为2.5。在涉及加工时间时用户只提出一个笼统的要求: 加工速度尽快。
屑对屑时间短的前提条件是滚刀头和主轴的转速要高,而且切削速度要大。 但是为了真正实现经济有效的生产,还必须尽可能缩短上下料、换装和编程时间。 近几年来K 160滚齿机的用户应该说是得心应手的掌握了这些时间因素。 8到10年以前,电枢轴的加工时间还约需20-25秒;然而采用K 160型滚齿机加工电枢轴时却只需8-10秒钟,这个新的世界记录几年来一直未被攻破。 行星齿轮的高速干滚齿、两端顶紧电枢轴进行高速加工、以及蜗轮的切向进给滚齿技术,所有这些不同工艺都为缩短加工时间奠定了基础。 当然加工时间能够大幅缩短的真正原因还要归功于极佳的工件上下料方案。 这里采用了主轴上料的方法,而且Koepfer公司将这个上下料方案设计得更加周密。 KOEPFER 滚齿机有限公司的销售和促销部长Armin Wacker先生在这个设计中切切实试地看到了省时的量的飞跃: “到目前为止我们的K 160滚齿机已经创下齿轮轴加工的最快世界记录。 采用了工件由主轴“射出“的上下料方案后,换工件时间几乎为零, 所以齿轮轴的加工时间还能再缩短约2秒钟。 也就是说我们将加工时间由8秒刷新到了6秒。 同样归属于新方案的还有新的移动滚刀头和一个新软件。新的移动滚刀头的最大偏移距离为160mm,新软件用于对话式编程。 编程软件集成在带触摸式按钮的BWO-控制系统内,该控制系统拥有1兆的存储空间。编程通过对话引导方式实现,所以即便是没有相应素质的技术人员也可以较为方便地编制复杂程序。 另外通过配置新软件和新的驱动技术使滚齿机的加工精度几乎达到了磨削级精度。 正由于K 160滚齿机的加工精密性,它对航空航天领域安全件的加工也极有吸引力。 如前所提,屑对屑时间很大程度上也取决于转速和切削速度。 K 160型标准滚齿机的主轴转速为1.000 min-1 ,滚刀的最大转速是5.000 min-1。但如有需要,滚刀转速可毫无问题地提高到12.000 min-1 。
Armin Wacker先生告诉我们,保留如此大的备用功率是有其道理的: 首先我们还没有完全用足机床的潜力,因为我们必须时刻根据用户的要求对机床进行调整; 同时近几年来刀具制造商在刀具涂层领域取得了重大进展。 由于现在的刀具采用了新的合金材料,耐损度有长足进步,所以也允许我们采用更高的转速和切削速度。 虽然5.000 min-1 的转速已很高,但只要有需求,我们必须能够及时响应“。

标准机床建立了新标准
利用标准滚齿机的最大主轴转速加工4齿电枢轴时可以配置24mm的滚刀,加工时的切削速度(线速度)为300 m/min。 可加工的最大工件长度300 mm,最大滚削长度200 mm。 K 160型也有长床身版的全自动滚齿机,它的最大滚削长度是480mm,可加工的最大工件长度600mm。 在标配机床中Koepfer公司能提供三种工件输送系统供选择。 第一种是集成在机床内的高架机械手。机械手带柔性工件库、进料链和放工件的料带。 一个旋转式双机械手单元保证了最短的上下料时间。 第二种是长时循环储料器,它能保证机床连续几个小时运行,而且不管是齿轮还是齿轮轴换装都非常简单和快捷。 第三种是多路分配器和多进料轨道系统。采用这个系统时工件在“斜面上”通过重力自行滚动,大大提高了机床的自主能力。 辅助刀具除了可以安装圆形和柱形刀片用来去毛刺以外,还可作为减振器或全自动定位用的传感器支架来使用。同时它还有一些特殊应用,如可用作动力刀具去毛刺。 K 160型滚齿机也可集成到生产单元内使用,如滚齿、清洗、测量组成的生产单元,所以柔性极大。
总而言之K 160型滚齿机将在本领域树立新的标准。 如果电枢轴的年产量是一百万根,每根电枢轴的加工时间缩短两秒,那么它带来的节时效率人人都可算笔心里帐。

K 160 型滚齿机主要优点如下:

  • 由于加工时间、屑对屑时间和非机加工时间短,所以非常经济
  • Koepfer公司提供的对话引导式编程方法简单,所以哪怕是没有相应素质的技术人员也能很快掌握编程方法,省了很多学习时间。
  • 由于加工精密,所以应用范围广。 K 160型滚齿机也非常适合加工航空航天领域的安全件。
  • 机床柔性大,可以完全根据用户需要配置工件自动输送系统。
  • 可以毫无问题地集成到生产单元内 (如滚齿,清洗,测量 然后无损坏性地放置工件)。

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