Сравнение методов: непрерывное обкатное vs профильное зубошлифование
Два принципиально разных подхода
В зубошлифовании существуют два основных метода, каждый из которых имеет свои преимущества и области применения.
В то же время прерывистое профильное зубошлифование имеет высокую теплонапряженность, так как контакт рабочих поверхностей двухстороннего шлифовального круга, профиль которого соответствует впадине зуба, и зубьев заготовки происходит по линии.
Это критически важно. Линейный контакт означает концентрацию тепла в узкой зоне. А это ведет к проблемам.
Теплонапряженность и шлифовочные прижоги
Главная проблема профильного метода
Выделяемое при профильном зубошлифовании большое количество тепла может вызвать нежелаемое изменение структуры поверхностного слоя и образование шлифовочных прижогов.
Прижоги могут проявляться в виде:
- ✖️ пятен
- ✖️ чередующихся полос
- ✖️ отдельных мелких штрихов
Это брак. Прижоги снижают усталостную прочность зубьев, могут привести к преждевременному разрушению передачи.
Именно этим объясняется более высокая производительность непрерывного обкатного зубошлифования.
Производительность непрерывного обкатного метода
В 4-5 раз выше съем металла
Объем снимаемого металла в единицу времени QM при шлифовании непрерывным обкатным методом зубчатых колес с модулем 2-5 мм абразивными шлифовальными кругами в 4-5 раз превышает объем снимаемого металла при прерывистом профильном зубошлифовании.
| Параметр | Непрерывное обкатное | Прерывистое профильное | Разница |
|---|---|---|---|
| Объем съема металла QM | 100% | 20-25% | В 4-5 раз выше |
| Теплонапряженность | Низкая | Высокая | Лучше |
| Риск прижогов | Минимальный | Высокий | Безопаснее |
| Производительность | Высокая | Низкая | Эффективнее |
Высокая производительность и точность зубьев (3-5 степень по ГОСТ 1643-81), а также низкие параметры шероховатости поверхности Ra 0,4-1,6 мкм, достигаемые при обкатном зубошлифовании, явились основанием для доминирующего положения этого метода в мелко-, средне- и крупносерийном производстве.
Область применения прерывистого профильного зубошлифования
5 случаев, когда профильный метод незаменим
Особенности прерывистого профильного зубошлифования определили преимущественную область применения этого метода для зубчатых колес:
1. Колеса с близко расположенными зубчатыми венцами
Обработку производят шлифовальными кругами маленького диаметра, как правило, режущими элементами из кубического нитрида бора (CBN).
2. Колеса с крупным модулем (более 10 мм)
Которые не могут обрабатывать на обкатных станках.
3. Колеса со специальными геометрическими параметрами зубьев
Например:
- → малое число зубьев
- → большой угол профиля
- → маленькая длина линии зацепления
4. Колеса с очень высокими требованиями к погрешности профиля зуба
Выше 3 степени точности по ГОСТ 1643-81.
5. Единичное и опытное производство
Где требуется универсальный инструмент и низкая производительность.
| Применение | Характеристики | Инструмент |
|---|---|---|
| Близко расположенные венцы | Малый диаметр круга | CBN |
| Крупный модуль (>10 мм) | Невозможно на обкатных | Профильный круг |
| Спец. геометрия | Малое число зубьев, большой угол | Специальный |
| Высокая точность (>3 степень) | Прецизионная обработка | Прецизионный |
| Единичное производство | Универсальность | Универсальный |
Reishauer AG: 65 лет лидерства в зубошлифовании
Создатель непрерывного обкатного метода
«Рейсхауэр АГ» (Швейцария) — создатель метода непрерывного обкатного зубошлифования — с 1945 г. специализировалась исключительно на производстве зубошлифовальных станков, работающих этим методом.
65 лет专注 на одном методе! Это не просто компания. Это эксперт мирового уровня.
Станки Reishauer с двумя методами обработки с 2009 года
Расширение технологических возможностей
Однако с целью расширения технологических возможностей своих станков фирма «Рейсхауэр» с 2009 г. стала выпускать зубошлифовальные станки, работающие как непрерывным обкатным, так и прерывистым профильным методом.
Это революционное решение! Один станок — два метода. Максимальная гибкость производства.
| Характеристика | До 2009 | С 2009 |
|---|---|---|
| Методы обработки | Только обкатной | Обкатной + профильный |
| Гибкость | Ограниченная | Максимальная |
| Универсальность | Средняя | Высокая |
| Применение | Серийное производство | Любое производство |
Абразивные и CBN круги для профильного шлифования
Два типа шлифовальных кругов
При обработке профильным методом могут применяться:
- Абразивные правящиеся шлифовальные круги
- Неправящиеся металлические круги, покрытые кубическим нитридом бора (CBN)
CBN круги — это передовая технология. Они дороже, но:
- ✓ служат дольше
- ✓ обеспечивают лучшую точность
- ✓ работают на высоких скоростях
Измерительное устройство контроля точности на станке
Контроль без снятия детали
Зубошлифовальные станки RZ 400, RZ 630, RZ 800 и RZ 1000 имеют измерительное устройство для контроля точности зубьев непосредственно на станке.
Это устройство может быть использовано для:
- → измерения зубчатых колес при наладке станка
- → проверки точности заготовки до зубошлифования
- → проверки точности заготовки после зубошлифования
Прецизионная калибровка
Оно калибруется с помощью прецизионного цилиндра, дает абсолютные значения измерения параметров зубчатого зацепления и может быть использовано для аттестации зубчатых колес.
Абсолютные значения — это не относительные отклонения. Это реальные параметры зацепления.
Автоматические функции нового поколения станков
Облегчение наладки и эксплуатации
Для облегчения условий наладки и эксплуатации новое поколение зубошлифовальных станков Рейсхауэр обладает следующими автоматическими функциями:
1. Автоматическое введение витков шлифовального круга
Ввод витков шлифовального круга в зацепление с зубьями заготовки при ее смене.
Больше не нужно вручную «ловить» зацепление. Станок сам всё сделает.
2. Автоматический ввод алмазного правящего инструмента
Ввод алмазного правящего инструмента в витки шлифовального круга при его смене.
3. Оценка величины припуска
Оценка величины припуска и его равномерное распределение на обе стороны зуба.
При завышенных значениях припуска станок автоматически выполняет дополнительный рабочий ход.
Умный станок! Сам контролирует припуск, сам добавляет проход, если нужно.
4. Балансировка шлифовального круга
Балансировка шлифовального круга непосредственно на станке.
Не нужно снимать круг для балансировки. Всё делается на месте.
| Автоматическая функция | Преимущество | Экономия времени |
|---|---|---|
| Ввод круга в зацепление | Быстрая смена заготовок | Значительная |
| Ввод правящего инструмента | Автоматическая правка | Средняя |
| Оценка припуска | Контроль качества | Высокая |
| Балансировка на станке | Без демонтажа | Существенная |
Модели RZ 400, RZ 630, RZ 800, RZ 1000
Четыре модели для разных задач
Reishauer предлагает четыре модели зубошлифовальных станков нового поколения:
| Модель | Макс. диаметр, мм | Макс. модуль, мм | Применение |
|---|---|---|---|
| RZ 400 | 400 | До 12 | Средние колеса |
| RZ 630 | 630 | До 16 | Крупные колеса |
| RZ 800 | 800 | До 20 | Очень крупные |
| RZ 1000 | 1000 | До 25 | Гигантские колеса |
Все модели:
- ★ оснащены измерительным устройством
- ★ поддерживают оба метода шлифования
- ★ имеют полный набор автоматических функций
- ★ обеспечивают точность 3-5 степени по ГОСТ
Reishauer — это не просто станки. Это швейцарская точность, немецкая надежность и инновации, которые меняют представление о зубошлифовании.
От непрерывного обкатного метода до профильного шлифования — один станок покрывает все потребности современного производства зубчатых колес.
Литература
[1] Baush T. Innovative Zahnradfertigung Expertverlag, 2006
А.С. Калашников
д.т.н., проф., директор представительства
Представительство Рейсхауэр АГ
123022 Москва, Пресненский вал дом 3, офис 87
Тел./факс +7 (495) 253-40-93
Моб. +7 (495) 922-04-16
