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埃馬克KOEPFER公司K300型滾齒機：適用于齒輪制造的通用解決方案

2014-6-26 來源：數控機床市場網作者：

據德國汽車工業協會（VDA）的消息顯示，德國汽車制造商每年在研發方面的投資總和達到235億歐元，其中大約一半的資金用于研發包括清潔柴油發動機和電動發動機的新型驅動系統。這種動態研究會對次級供應商或合同制造商層面的生產產生怎樣的影響呢？在齒輪制造方面，KOEPFER K300 滾齒機（這種滾齒機使用不同的技術來加工不同材料生產的齒輪）向我們提供了一種高度靈活的生產方式—切削工藝，這是加工最高模數為4的齒輪生產的通用解決方案。

齒輪是汽車生產過程中必不可少的組件，如果沒有齒輪，汽車將寸步難行。當然齒輪也不只應用于動力傳動系統中，還可應用于助力轉向系統、控制元件、輔助驅動裝置（例如座位調節）和差動齒輪中－我們無法想象這些裝置中沒有齒輪的情形。隨著混合驅動裝置的重要性日益增加，其所需齒輪的數量也在相應增加。而適用于汽車生產的齒輪材料范圍很廣，包括從高強度的鋼到相對較軟的輕質塑料等。齒輪的多材質選擇為汽車生產加工等帶來了一定便利，但這對分包行業的生產規劃員來說是一項艱巨的任務，因為他們需要考慮到市場中的哪種制造解決方案能夠滿足未來的發展需求？畢竟，許多元件的批量大小、幾何形狀甚至材料含量都是經常變化的。

KOEPFER K300 型滾齒機：這款自動化通用機床上幾乎可以加工任何齒輪。高級抗振礦物料澆鑄而成的車身與封閉式框架結構以及熱穩定設計相結合，確保高效的加工過程。

“這個問題是我們研發滾齒機 K300 的初衷，”埃馬克子公司 KOEPFER 的J?rg Lohmann 解釋說，“經過最終分析和證實，我們設計的這款機床是一個完全成熟的通用解決方案。它的容量和性能水平可以使與齒輪生產有關的多個生產環節受益。”首先看它的工件范圍，舉例來說，K 300 在加工模數為1的小齒輪軸時與加工模數為4的大型斜齒輪一樣毫不費力。它還能處理多種材料，從合金鋼和鋁到銅、青銅甚至塑料。K300 的一大優勢是只需極短的設置時間就可以進行生產。由于具有適用于主軸、尾架和滾銑頭的快速更換夾緊系統，新工件可以在短短的20分鐘內設置好，包括自動控制。這是通過巧妙地使用 NC 技術來實現的，其 NC 技術的示教功能可使用戶通過自動控制組件為下一個組件生產開始做好準備，甚至連尾座的夾緊力數值都可保存在設置中，這使得機床生產簡單易行。K300 符合人體工程學的機械設計可以保持操作人員最小化的操作距離，因此滾齒機 K 300 可以很快為下一個加工任務做準備。這一新設計操作也適用于濕式和干式加工，從而保證所有設置工作都容易操作。滾刀的傾斜45度角設計在干加工和濕加工時更能實現最佳的切屑流。

圖中清楚地顯示了滾銑頭呈45度角傾斜，這一設計使得落屑在干加工和濕加工時都能達到最佳效果。

更高的組件質量，更低的加工成本

在加工過程中，K300 應用了許多高科技解決方案。例如，工程師依靠結合“閉箱式”設計的抗振聚合物花崗巖機床底座，即一個封閉式框架結構，其主軸和尾架通過一個軛狀物連接，它可以確保尾架和主軸即使在滾齒加工過程中產生最大夾緊力或加工力時仍能保持最大剛性。高剛度可以提高加工工件的齒輪裝置質量，上述情況也適用于機床的熱對稱結構中。主軸和尾架上的負載比率是相似的，熱源，如電氣柜被放置在最佳位置，之后固定在機床的背部。這種設計確保了極佳的熱穩定性和均勻穩定的加工過程。

塑料齒輪滾削

通常機床生產過程中允許使用多種不同的齒輪切削技術，例如高性能滾銑，刮削和圓柱齒輪硬銑削。還可以使用切入式和切向滾削工藝來加工蝸輪。直齒錐齒輪可以利用連續分度法或 Conikron法加工，水冷伺服電機為各加工軸提供動力。這就意味著加工過程中沒有機械傳動組件，使得動力傳動系統不會有強烈的震動，從而實現高價值滾銑頭功能。后者的使用壽命顯著延長，加工成本降低，獲得的齒輪質量也極高。滾齒機 K300 的另一個特點是具有 NC 軸，用于裝配、去毛刺和傳感器等輔助工具（可精確定位滾齒工藝通過標記孔、直槽和其它幾何特征）的輔助工具。

一個完全整合的輔助 NC 軸包括去毛刺裝置，具驅動功能的輔助工具（例如刷子），減振器和傳感器。

滾齒機 K300 可配有多達15個活動的 NC 軸，其中包括7個工具軸，1個輔助NC 軸和其它所有可利用的自動軸，數量眾多的軸可確保高輸出水平。帶V型卡鉗的 KOEPFER 快速上下料裝置是工件自動輸送系統的基礎組成部分，適用于重量小于10公斤的工件。針對工件的多樣性，提供的毛坯和成品的工件庫如鏈式工件庫，重力軌道式工件庫，再循環存儲式傳送帶和工件卸載系統（例如帶夾槽式傳送帶）也型號繁多，應有盡有。

可完成您能想象到的所有滾齒加工任務

滾齒機 K300 的靈活性到底如何，這一點可以通過它目前的應用范圍來說明。這款機床在世界范圍內應用廣泛且不只應用于汽車加工領域，這種高科技解決方案也已經被航空航天供應鏈中的分包齒輪制造商、減速器和生產設備制造商所采用。工件范圍包括生產應用于航空航天和賽艇行業中的核心變速箱組件到個性化的一次性產品組件（通常被稱為快速原型制造技術應用）。有些用戶甚至用滾齒機 K300 加工塑料齒輪（例如客車上伺服轉向系統中使用的塑料齒輪），以顯示機床加工工藝技術的精湛。通常KOEPFER 的齒輪傳動專家會為每種單獨的應用定制他們獨有的技術。可供選擇的設備包括諸如適用于干滾齒操作的粉塵吸收裝置、多種去毛刺系統、減振器以及用于刮削工件的自動定位傳感器等多種設備。

受益于成本降低

滾齒機 K300 的發展見證了重要技術的應用及其工程師經驗的累積，作為市場上最靈活且通用的滾齒機之一，其用戶也因此受益。“該機床可以實現多種技術應用。這同時也是一個決定性的優勢，” Herr Lohmann 解釋說。此外，齒輪切削工藝專家們正在幫助他們的客戶改進傳統加工策略。成品滾齒加工通常意味著不需要對工件實行精磨工序，這將顯著縮短過程鏈并降低生產成本和單位成本。“我們的許多客戶在使用滾齒機 K300 之后明顯變得更具競爭力了，” Herr Lohmann 概括說道。

優勢一覽

精確性：可直接驅動所有與加工過程相關的軸

穩定性：熱對稱，封閉式框架結構

靈活性：滾削，刮削，硬滾，切入式滾削，切向滾削等

自動化：包括 V 型上下料系統，帶有毛坯和成品的不同工件庫

易于設置：在20分鐘內重置新工件

應用廣泛：輔助 NC 軸，適用于去毛刺裝置和減振器，或適用于攜帶傳感器

K 300技術規格

最大模數 4

工件最大直徑毫米 140 / 195

最大滾削長度毫米 300

最大工件長度毫米 300 / 800