齿轮铣削技术的新时代发展与挑战

齿轮铣削加工正在随着机床、软件技术以及工业应用的发展而不断变化，对多任务机床和加工中心的广泛使用提出灵活性更高的要求。对全球切削刀具市场的领军企业山特维克可乐满而言，齿轮加工还是一个相对较新的领域。在2005年，山特维克可乐满看到了对齿轮铣削性能转变的需求和潜力。许多新的切削刀具技术应运而生，并且大多数作为新加工方式进行研发。尽管高速钢对某些应用而言是一种有用的刀具材料，但对许多工序来说，迫切需要采用性能更佳的刀具将其取代。新开发的、最先进的、基于现代硬质合金材质并采用了新型刀片和刀体设计的可转位刀片刀具正在逐步取代高速钢(HSS)刀具。

　　为了达到加工时间缩短50%或更高的目标，一开始就把研发、坚实的刀具知识基础以及在领先的生产厂商与机床制造商之间展开密切合作作为齿轮铣削项目的重点，这些都是获得成功的重要因素。“18个月之前还认为不可能的事情如今已成为现实，并且每天都在上演。”山特维克可乐满的齿轮铣削加工解决方案全球业务开发经理KennethSundberg说。

　　可转位刀具降低加工成本

　　齿轮制造是高度专业化的行业，主要是对特殊齿型的加工。山特维克可乐满能够提供加工特殊齿型的方案，然而如此的话会导致所有刀具需要定制。针对于此，山特维克可乐满已经着手于对设计进行标准化，以便加快报价、设计和制造流程。同时也推出了几款标准齿型(符合DIN标准)的滚齿加工刀片，并且也针对粗加工圆盘铣刀提供了标准刀片。

　　当更换现有设备上的刀具时，用户就会看到巨大的收益。在一些情况下，可转位刀具已经使加工时间缩短了80%。由此带来的结果是山特维克可乐满能够为那些需要提升产能的齿轮制造商提供一种新的刀具，而不是让他们再购买一台机床。这样的举措才能使用户真正的实现成本节约。

　　由于采用新刀具技术而降低了总成本，因此通过滚齿加工进行的齿轮批量生产就能获益颇多，该刀具技术的主要优势包括：提高生产效率、延长刀具寿命、无需重磨和重涂层，并且能够使用干式加工。无冷却液加工一直都备受欢迎，因为此类加工不仅降低了成本，而且改善了工作人员的工作环境。另一个原因是干切屑意味着更高的铁屑回收价格。

　　可转位刀具拓宽加工范围

　　山特维克可乐满不断地扩大其产品范围，进一步提升服务质量，并且有能力在全球任何地方为齿轮铣削用户提供技术支持。目前，山特维克可乐满可提供模数为4~18的滚齿加工。“预计到2012年底，山特维克可乐满能够利用可转位解决方案将模数范围拓宽至3~40。届时，圆盘铣刀适用的模数范围可达3~40。如果采用InvoMilling的加工方法，还将能够达到更宽的范围。”KennethSundberg先生说道。

　　利用模数范围为3~9的CoroMill176概念刀具可以为用户带来巨大的节省潜力：与业内现有解决方案相比，大多数情况下采用此概念刀具可以节省约50%的时间，在特定情况下，甚至还能节省80%。此外，获得这些结果仅需较低的刀具成本，这样就使得选用可转位刀片技术非常重要。

　　与多年来市场上可用到的传统概念刀具相比，CoroMill176概念刀具已经能通过新一代刀片材质提高生产效率和延长刀具寿命。正常情况下，刀具寿命可以延长30%~50%，同时还能确保更高的生产效率。

　　为了开发适合锥齿轮加工的解决方案，山特维克可乐满也在2009年与机床制造商Heller以及生产厂商VoithTurbo开始密切合作，于2010年推出了高度灵活的uPGear铣削解决方案。在2010年Höfler公司开始与山特维克可乐满进行合作。与山特维克可乐满开发的InvoMilling解决方案一样，uP-Gear铣削解决方案也是一种非常有趣的加工方法，能够替代有关专用机床和五轴机床(采用立铣刀)的现有解决方案。为了进一步探索和开发齿轮铣解决方案，在位于山特维肯市的应用中心也配备了Höfler和Heller公司生产的最先进的机床。

　　目前只有高速钢刀具可用于小齿轮滚齿加工领域，而山特维克可乐满新的uP-Gear与InvoMilling加工方法对进行中小批量生产的制造商而言具有很大的吸引力，因为采用标准刀具或近似标准的刀具，此类方法可以提供极高的加工灵活性，并且具有生产效率高而成本低的优势。

　　新型滚刀CoroMill176

　　可转位刀片刀具能够真正满足高速传动装置(如重载车辆)行业。目前能够满足符合DIN的9级质量要求。在有利的条件下，甚至能满足8级质量要求。在对齿轮进行热处理之前就需要达到这样的级别，这是由于山特维克可乐满的刀具在交付时就安装了刀片，并且采用符合DIN3968的测量协议，随后需要在干净的环境中由熟练的技术人员进行刀片转位以最终达到所需的质量等级。因此，从整体高速钢刀具转变为使用可转位刀片刀具，能够达到更高的生产效率、更长的刀具寿命，并且解决了高速钢刀具因重磨和重涂层需要而导致的物流问题。