齿轮加工
齿轮是如何加工的？
在不断变化的齿轮加工领域，选择最高效、最精确的加工方法和齿轮加工刀具至关重要。零件、生产工艺和批量大小都决定了刀具和齿轮加工方法的选择。
在齿轮的软加工阶段，其中的挑战通常是获得严密的尺寸公差。在淬火阶段认真准备，能够使硬零件车削工序相对直接，随后将对齿轮的进行硬加工。在硬零件车削中，可预测的加工和良好的表面质量至关重要。这一切都应与高经济性相结合。
齿轮加工工艺将因电动交通、全新的变速箱设计以及同时确保灵活和高生产率而发生巨大的变化。重点将不再是常见的传统齿轮加工机床，齿轮/花键零件的复合式加工将取而代之成为常态。强力刮齿将成为重点，因其将取代插齿、拉齿和花键滚轧，并在某种程度上取代滚齿。齿轮精度
齿轮通常根据加工后的齿轮公差要求值的标准进行分类。最常见的圆柱齿轮精度分类标准是DIN 3962，该标准对不同的齿轮参数进行测量并按照1-12的等级进行分类。其他客户特定标准也很常见，但其评估参数都与DIN 3962标准大致相同。
齿轮精度等级通常由零件要求决定，同时取决于齿轮应用范围。
确保理想齿轮质量的其它要求包括：
- 高质量刀具
- 清洁的接触面
- 应尽可能降低的刀具和工件上的跳动量
- 稳定夹紧
- 精确而稳定的机床
如何应用齿轮加工
齿轮刀具廓形通常需要根据特定的齿轮进行订制。也就是说，齿槽的尺寸和形状必须与刀具完全匹配。
订购齿轮铣刀时的重要考虑因素：
- 模数尺寸
- 压力角
- 齿轮齿形 (带清根、齿顶修形或齿顶倒角)
- 变位系数
- 齿尖和齿根直径
- 螺旋角
- 齿轮质量要求
- 可能的刀具直径范围 (最小值-最大值)
- 接口类型和尺寸
最好是完整的齿轮图纸，并提供了所有必要信息。
齿轮加工方法
这些新型切削技术即将改变齿轮加工世界。制造商对此次技术变革的响应，将深刻影响全球竞争新格局。
- InvoMilling™
- 强力刮齿
- 用于中小批量的铣齿加工
- 滚齿
InvoMilling™
什么是InvoMilling™？
加工齿轮通常需要针对特定的齿形使用专用刀具。InvoMilling™是一项外齿轮、花键和直齿锥齿轮加工工艺，能够使用标准机床完成齿轮加工。通过更改数控程序而不是更换刀具，一次刀具装夹便能加工许多种齿形。使用多任务机床或5轴加工中心，通过一次装夹便能加工出整个零件，因此，InvoMilling™能够缩短交付周期并显著缩短总制造时间。InvoMilling™的优点
- 灵活性 - 用同一把刀具加工多种不同的齿形
- 在多任务机床和5轴加工中心中加工齿轮
- 在一台机床中通过一次装夹加工出整个零件
- 更环保 - 干运行，不使用切削油
何时使用InvoMilling™工艺
- 用于加工外齿轮和外花键、人字齿轮和直齿锥齿轮
- 需要加工齿轮零件而无需使用专用刀具或机床时
- 当短交付周期至关重要时
- 可使用或不使用齿面修正
- 模数范围：0.8‒100
- 用于粗加工到精加工
- 用于小到中等批量生产
如何应用InvoMilling™
观看短片，了解在InvoMilling™ CAD/CAM软件中如何简单3步生成完整的数控程序：
- 通过导入零件图纸中的齿轮数据定义齿轮的几何形状。
- 选择加工策略，添加粗加工和精加工工序，从刀具数据库中选择要使用的刀具。
- 在为您的机床自动生成数控程序之前，先模拟加工过程以验证刀具路径。
强力刮齿
什么是强力刮齿？
强力刮齿是一项连续切削工艺，速度比插齿快数倍，同时比拉齿更灵活。尽管强力刮齿概念已经出现了超过一个世纪，但直到最近其发展才有了新的转机。由于更强大、更坚固的机床和同步主轴的快速发展，强力刮齿的广泛使用正在迅速成为现实。
强力刮齿可被应用于内齿轮和外齿轮和花键，但在内齿加工时尤其高效。这种方法特别适用于短交付周期是决定性因素的大批量生产。对于中小批量生产，建议采用灵活的InvoMilling™技术。强力刮齿的优点
- 一次装夹加工，能够缩短生产时间、提高零件质量并降低装卸和物流成本
- 能够贴近台肩加工，赋予零件设计更大的自由
- 环保、操作友好
- 非常高效地进行干式加工
- 比采用拉齿、插齿和滚齿的工艺显著缩短的总生产时间
- 零件加工可管理且可预测
- 达到的零件精度等于甚至优于其他齿轮加工解决方案能够达到的水平
- 可在专用机床、多任务机床和加工中心中使用
何时使用强力刮齿工艺
- 内外齿轮和花键
- 圆柱直齿轮和斜齿轮
- 粗加工至精加工
盘铣刀切削
什么是铣齿？
铣齿是一项一次切削一个齿槽的加工工艺。可在加工中心、多任务机床和车削中心轻松地应用铣齿方法，通过一次装夹便能加工出整个零件。通过使用铣齿技术，原本通常在滚齿机中加工或分包出去的花键可在车间内部使用现有机床进行加工。并且，铣齿不需要巨大的初始投资。铣齿的优点
- 在加工中心、多任务机床和车削中心中进行花键铣削
- 低投资成本
- 在现有机床中加工花键，而无需投资购买滚齿机
- 在物流方面花费更少的时间和成本
- 不需要在不同的机床或车间之间周转零件
- 不需要对高速钢 (HSS) 刀具进行重磨和重涂
- 高切削速度
- 能够切削难加工材料
- 干式加工缩短了准备时间并降低了冷却液成本，这使加工更经济，操作工人更轻松
- 适合小到中等批量生产的高经济性解决方案
何时使用铣齿工艺
- 外花键
- 粗加工至精加工
- 所有机床类型
- 干式加工
顺铣
逆铣
滚齿
什么是滚齿？
滚齿是一项使用螺旋切削刀具通过一系列切削展成轮齿的齿轮加工工艺。滚刀和齿轮坯不断地旋转，直到切制出所有齿。滚齿只能用于加工外齿轮。滚齿的优点
- 比高速钢刀具更低的单个齿轮总成本
- 高切削速度
- 更长的刀具寿命，减少了停机时间
- 刀具转位和装卸轻松且可重复
- 没有额外的重新修磨或重新涂层成本
何时使用滚齿工艺
- 粗加工、半精加工和精加工
- 齿形符合DIN 3972-2标准的要求
- 模数范围：3–10
- 滚齿机、多任务机床、5轴机床
如何应用滚齿
- 所有的齿切出的切屑各不相同。刀具寿命受到最重载切削和最厚切屑的限制。评估切屑厚度，可计算最大切屑厚度hex，以确定轴向进给率。最大hex根据Hoffmeister公式计算。
- 推荐的最大hex = 0.18-0.22 mm (0.007-0.009英寸)
- 如有可能，请使用滚刀窜刀功能，以延长刀具寿命
- 干铣是使用硬质合金刀具时的优先选择，并可实现比湿铣时更长的刀具寿命
- 如有可能，采用顺铣，以延长刀具寿命
