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DVS机床与自动化 高效齿圈加工

作为商用车领域的顶级供应商,Pittler能够轻而易举地加工出高精度的行星变速箱中空轴。

从自行车道商用车—行星齿轮副存在于大量的传动链中。然而,正由于它们设计紧凑并能准确高效地连接到多种驱动器和电机上,这使得他们成为混动和电动汽车的理想变矩器。

带有内外齿的齿圈对于制造商来说要求极高。不仅如此,这个核心零件的质量标准正在逐年升高。目前,无论是齿圈还是整个行星齿轮副都要尽可能紧凑、轻便、强效和精密。因此这个敏感零件的加工必须获得最高的精度和最大的经济性。由于此零件是薄壁结构,加工内外圈的凹槽、油孔和润滑槽时又需要非常多的工艺步骤,同时实现精度和经济性两大目标具有极大的难度。

一家领先的商用车制造商也意识到了这一问题,因此求助于Pittler T&S,以使现有的生产线更精简、更经济。具体目标是简化之前数量繁多的六种工艺步骤和装夹次数。在Dietzenbach车削和齿轮加工中心制造商工厂的成功加工试验证实了工艺朝着组合、整体设计又迈进了一步—SkiveLine机床利用Pittler刮齿技术完成软车到齿轮加工的全序加工。

简化工艺步骤

工艺OP10中集成了外圆的车削、制齿和钻孔工艺。OP20工艺中覆盖了Pittler刮齿技术的内齿加工和上游的车削操作。加工完成后,零件经过渗氮就能安装了。

通过将完整工艺分派到两台SkiveLine机床和自动化单元上,节拍时间得到更好协调,只有两步工艺和两次装夹,所以提升了整体产能。此外,尽管加工时间各有不同,但可以尽可能缩短设置和上料时间。

加紧技术推动精密度的提高

夹具的正确设计对于精度来讲至关重要。在这里,Pittler能够利用集团公司DVS Spantechnik专业领域的同事的技术诀窍。“在第一轮加工试验结束后,我们的注意力就转移到薄壁零件的材料去除问题上”Pittler的刮齿技术产品经理Omar Sharif解释道。他又说:“采用传统的装夹方式,加工过程中零件会极易变形”。最后他总结道:“由此产生的严重的同心度偏差使我们几乎完全不可能获得最终要求的质量。”

OP10操作中固定零件用到了一个只在零件内部定心的轴向芯轴和夹紧力达10,000N的三个轴向夹爪。 夹具引起的变形被降低到仅有10 µm。第二步操作中也成功采用了这一方法。DVS Spanntechnik还研发出一种六爪薄膜卡盘,从外圆加持拾取零件,将零件从自动化单元放置到加工区域等待定位。

总体而言,创新型夹具的应用使得夹具数量减少,内齿与外齿的最大同心度误差仅为30µm。

省工+更高质量=最高效率

这种方式开创了一种精确高效的制造解决方案,这是自18世纪末行星齿轮头发明以来所独有的。对于商用车制造商而言则意味着投入更少的机床就能用更少的工艺和人力来生产出更高产量的精密中空齿轮。

 

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