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    1. 机床网
      全球磨齿机及企业综述
      2021-09-27 10:30:43

           磨齿机多用于淬硬齿轮的齿面精加工。有的磨齿机可直接用来在齿坯上磨制小模数齿轮。磨齿能消除淬火后的变形,加工精度较高。磨齿后齿轮精度最低为 6-4 级。磨齿机有两大类,即成形法磨齿和展成法磨齿。成形法磨齿机应用较少,多数磨齿机为展成法。 展成法磨齿机有连续磨齿和分度磨齿两类。

      (1)连续磨齿 展成法连续磨齿机的工作原理与滚齿机相似,砂轮为蜗杆形,相当于滚刀, 它相对工件作展成运动,磨出渐开线,加上进给运动就可磨出全齿。

      (2)分度磨齿 这类磨齿机根据砂轮形状又可分为碟形砂轮型、大平面砂轮型以及锥形砂轮型三种。其工作原理基本相同,都是利用了齿条与齿轮的啮合原理,用砂轮代替齿条与 齿轮啮合,从而磨出齿轮齿面。齿条的齿廓是直线,形状简单,易于修整砂轮廓形。加工 时,被磨齿轮在假想齿条上滚动,每往复滚动一次,可完成一个或两个齿的磨削。因此需 多次分度,才能磨完全部齿面。


      齿轮磨床经过八十余年发展,已从单一产品演变到多系列、多规格,从传统的机械式到采用数控技术,从氧化铝砂轮到采用CBN砂轮,使机床精度、性能和加工效率不断提高,而操作日趋简捷方便。现已形成七个 系列200余种规格的齿轮磨床,按标准化分为碟形双砂轮系列(Y70)、锥形砂轮系列(Y71)、蜗杆砂轮系列(Y72)、成型砂轮系列(Y73)、大平面砂轮系列(Y74)、内齿轮砂轮系列(Y75)、摆线齿轮系列(Y76 )。中国的齿轮磨床研究制造已有四十余年历史,从八十年代初至今近二十多年间发展较快,制造出七个系列60余种规格的齿轮磨床。其中1997年由秦川机床集团有限公司研制成功的YK7250蜗杆砂轮磨齿机(数控八轴五联动)在国际机床博览会上被有关专家誉为具国际水平的机床,标志着中国齿轮磨床制造技术水平跨入世界先进行列。


      随着科学技术和经济的发展,齿轮加工业对于齿轮加工机床的性能要求不断提高,反之,齿轮加工机床制造业对于齿轮加工又具有导向作用,形成有机的联动发展。为此,一批能适应社会科技和经济发展节拍的 新产品应运而生;反之,则被淘汰。这在齿轮磨床制造业中尤为突出。像瑞士马格公司(Magg)七十余年来一直以其生产的碟形双砂轮磨齿机在国际市场独显风采,作为磨齿机中最高精度的代表产品,采用展成磨削原理,及其它技术措施,可磨削出三级以上精度的齿轮。但是,马格磨齿机亦有不足之处,主要是:效率低 展成磨削为点接触加上碟形砂轮自身强度、刚度限制,不能作深切或强力磨削;生产成本高 所需的特殊附  件多,如缺口分度板齿数须和工件齿数相匹配,工作基圆要与滚圆盘的直径一致等,工作种类愈多,所需附件愈多。为此,这家世界闻名、历史悠久的公司,于八十年代末被瑞士奥立康公司(Oerllkon)兼并。 

         

      国内曾研制出Y7032AY7063AY7160等碟形双砂轮磨齿机,其中原秦川机床厂制造的Y7032A,其主要性能均达到马格公司同类产品SD-32-X碟形双砂轮磨齿机水平,荣获国家科技进步一等奖。但是,由于高效蜗 杆砂轮磨齿机制造技术的成熟应用,碟形双砂轮磨齿机的市场占有率逐年缩小。 

      从马格公司被兼并的现实,留给人们思考的是两个字:效率。效率是物质能量的反映,是生命力的象征。为此,自七十年代末至今,国内外磨齿机发展趋势,一直以高效率、高精度为追求目标。 根据国内 外资料介绍,提高磨齿机效率、精度、性能等方面,着重从三个方面入手:一是采用CNC技术;二是采用新型磨削材料CBN砂轮;三是采用新的磨削原理,目前重点集中在蜗杆砂轮和成型砂轮磨削两大类技术上。--蜗杆砂轮磨齿机-- 随着CNC技术的发展和蜗杆砂轮及成型砂轮磨削技术的日益成熟,其加工精度已经赶上原马格磨齿机水平,而生产效率远高于Magg磨齿机,已为市场和专家公认,近年来占有绝大部分的市场。

      其中 ,蜗杆砂轮磨齿机的生产效率又高于成型磨齿机,且技术成熟较早,所以市场份额就更大一些。国际上代表当今蜗杆砂轮磨齿机制造水平的首推瑞士莱斯豪尔公司(Reishaue),其代表产品有:NZAAZARZ300ERZ301SRZ362RZ801RZ820等型号蜗杆砂轮磨齿机。其他制造厂商主要有:美国格里森公司的TAG400、匈牙利Cepel公司的FKP-362-10PCG326-10PLC等,日本Kashifuji公司的KF200OKMOTO公司的SHG400,中国秦川公司的YE7232YK7232YK7250等型号产品及上海机床厂的YKA7232

      通常大批量齿轮加工,蜗杆砂轮磨齿工艺当为首选。上述磨齿机在性能、水平档次上有差异,在价格上差异更大,莱斯豪尔公司的产品价格约为其他国外厂商同类产品的2~3倍,约为中国同类产品的4~5倍。在能 满足加工要求和保证生产效率前提下,笔者认为国内厂家应立足国内磨齿机的选型。经过国家专业机构检测鉴定,秦川的YE7232与世界王牌瑞士莱斯豪尔的AZA磨齿机主要性能、特点类似,但价格仅为其的1/5~1/6

      --成型砂轮磨齿机-- 

      成型砂轮磨齿机的发展已有四十余年的历史,该磨齿机的关键在于成型砂轮修整器。在八十年代以前,修整器大都为钢带滚圆结构、四连杆机构和渐开线样板的修整器,囿于在磨削斜齿轮时,砂轮廓形必须随砂轮直径改变而改变,而机械式修整器很难实现随机的变化。八十年代初,德国Kapp公司研制出VAGVAS系列电镀立方氮化硼成型砂轮磨齿机,由于砂轮预先制成必要的形状,直径几乎没有变化,避免磨削斜齿轮时出现的困难。

      可是由于这种砂轮万能性差,制作价格昂贵,故没有得到普及推广。比较理想的是采用数控砂轮修整器,在磨削斜齿轮时,修整器的运动轨迹可随砂轮直径的变化而变化。八十年代以来,很多厂商都致力于该修整器的研究。所以说蜗杆砂轮磨轮机不断创新的同时,与之并行的成型砂轮磨齿工艺日趋成熟完善,并显示出其特有的重要性,其关键在于克服了蜗杆砂轮磨齿工艺的不足。有关专家曾评述成型砂轮磨齿机的优点为: 

      能十分方便地解决齿形修缘和齿根圆角问题 蜗杆砂轮磨齿机磨削修缘齿形时必须配备专用金刚石滚轮,生产成本较高。此外用同一修缘滚轮,当砂轮直径不同时,砂轮的实际修缘量是变化的,被磨齿轮的齿 形修缘量也会跟着变化。模数越大,这个问题越明显。 

      数控成型砂轮磨齿机磨修缘齿轮时,只需将修缘量和齿廓形状通过数控系统的操作面板输入系统,而且必要时可随时修改,十分方便。

      成型磨齿在理论上对工件模数没有限制,而蜗杆砂轮磨齿机的工件模数有很大的局限性 理论上蜗杆砂轮磨齿机砂轮应该修成一个渐开线蜗杆。而目前采用的修整方法,只能得到“K”型蜗杆,当螺旋升角很小时 ,这两者之间的差别不大;但是,当螺旋升角加大时,两者之间的误差会明显增大。所以AZARZ301S等蜗杆砂轮磨齿机最大模数只能到6mmRZ801型磨齿机的最大模数为7mm8mm,但是只能机下修形,必须另配修整器,很不经济。

       

      采用大颗粒金刚石车修砂轮,可以获得正确的渐开线蜗杆,但这种大颗粒金刚石价格十分昂贵,因此这种修整方法已经不再采用。将一个平面金刚滚轮置于砂轮假想蜗杆基田圆柱的切平面内,理论上可以修出渐 开线蜗杆,但由于砂轮直径是不断变化的,金刚滚轮的位置必须跟着不断地调整,所以实际上也很难实现。

      当工件齿数较少、齿宽较大时,如油泵齿轮,成型磨的效率高于蜗杆砂轮磨 数控成型砂轮磨齿机具有其他各种磨齿机无法比拟的万能性 配备相应的软件后,可以方便地加工各种特殊齿形,如摆线齿、花 键等,调整方便,操作简便。 

      成型砂轮磨齿机在工件齿数较多时,生产效率低于蜗杆砂轮磨齿机,却又大大高于锥面砂轮磨齿机 国际上代表当今成型砂轮磨齿机制造水平首推瑞士Oerlikon-Maag公司,其代表产品为Opal4200Opal800Opal1200CMC磨齿机,磨削精度最高可达DIN2级。其他制造商有:意大利Samputensili公司的R1-370, 德国Kapp公司的VAS55VAS432VUS530VUS531,日本唐津公司的FGS-30N及原德国Niles公司的双砂轮成型磨齿机。中国秦川早期制造的成型砂轮磨齿机有YS7332YS7363Y73100,近年内制造出的有YK7332YK73100以及内齿轮成型磨齿机Y7550YK75100等。中国研制的成型磨齿机,其技术水平暂低于国外先进水平,但几种控成型砂轮磨齿机相当于国际九十年代初期水平,且从适用性、性能价格方面,仍不失为国内齿轮制造行业首选产品。

      国内诸多用户对于成型磨齿技术不是很熟悉,虽说制造过几种型号的机械式成型磨齿机,但因固有的技术不足而应用范围很小。随着数控技术的应用,成型磨齿在九十年代初期以来已 经相当成熟,所以与蜗杆砂轮磨齿技术一样愈来愈受到重视,并被人们接受、应用推广,而形成齿轮磨床研究发展趋势,作为国内齿轮磨床制造业,亦应从中引起重视和深思。--锥思砂轮磨齿机-- 以万能性好而 著称的锥面砂轮磨齿机,国外制造厂家水平较高的为德国的Niles公司(现为Kapp公司兼并)和Hofler公司,以及Kolb公司,其机床加工精度一般稳定在DIN4级,个别型号可达DIN3级。Niles公司的代表产品有: ZSTZ10/LPCZTZ06EG-CNCZTZ08EG-CNCZST10EG-CNC磨齿机;Hofler公司的代表产品有:H300H630EH803EH1003H1253H1603H2000H4000磨齿机;Kolb公司的代表产品有:KZ1KZ2磨齿机等。 

      进口磨齿机销售电话:135 2207 9385

      国产磨齿机:

      国内在八十年代中期之前,主要研制生产锥面砂轮磨齿机。制造商代表为:上海机床厂和秦川机床集团有限公司,曾先后生产数千台锥面砂轮磨齿机,主要型号有:Y7163Y7150Y7132Y7132AY7132BY7132DYm7132AY7163AYK7163Y7180等。其中秦川公司的Ym7132AY7163AYK7163Y7180等机床的性能与德国同类产品性能接近,达八十年代末国际先进水平,加工精度稳定在4级。同时,由于机床价格远低 于进口机床,以其良好的性能价格比,赢得国内大部分市场。

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