Сухое шлифование шестерен без охлаждения

Шлифование внешних форм элементов автомобильных передач стало последней операцией, все еще нуждающейся в применении смазочно-охлаждающей жидкости. Новый станок позволяет устранить необходимость такого применения, комбинируя шлифование зубчатых колес с сухим скайвингом в том же цикле. Ханс Грасс, вице-президент группы станков компании Star SU, и Роберто Баньи, менеджер по производству станков этой компании, говорят, что недавно разработанный вариант сухого шлифования внешних зубьев шестерен автомобильных передач был вызван широким внедрением жесткой токарной обработки для выполнения совсем другой функции, внутренней расточки шестерен. Суть в следующем. Выполнение большей части работы по расточке осуществляется за счет токарной бработки, а не шлифования, которое используется лишь для удаления тех или иных остатков, что позволяет выполнять оба этапа обработки отверстий насухо. То есть для большеобъемного шлифования требуется хладагент, но без него можно обойтись при жесткой токарной обработке плюс небольшом шлифовании.

Это изменение, устраняющее хладагент из процессов механической обработки отверстий, пока что не касается шлифования зубьев. Если же хладагент сможет быть исключен и из этого этапа, в результате получим полностью безмасляный процесс производства большого объема продукции. Поставщик оборудования для производства зубчатых передач Samputensili, представленный в Соединенных Штатах Америки компанией Star SU, и предпринял шаги по разработке и внедрению станка для выполнения безмасляных отделочных операций.

Сухое шлифование зубьев вещь не новая, и ранее оно успешно выполнялось. Однако проблема, которая делает сухую шлифовку сложной для объемного производства, состоит в том, что есть риск термоповреждения зубьев. Сухой шлифовальный проход должен быть быстрым, а объем удаляемого металла должен быть минимальным для предотвращения этого явления.

В свою очередь сам по себе скайвинг не является достаточно точной операцией. Не получается выдерживать самые точные допуски, соответствия которым требуют автопроизводители. Станок же SG 160 Skygrind от Samputensili обеспечивает сухое шлифование, используя эти технологии вместе.

Подобно тому, как жесткая токарная обработка удаляет большую часть материала отверстия перед его шлифованием, скайвинг удаляет большую часть оставшегося материала зубчатых колес перед их шлифованием. Чтобы устранить любую неточность, возникающую при переходе от одного шага к другому, Skygrind выполняет сухой скайвинг с последующим легким, быстрым, сухим шлифованием в пределах того же цикла на том же станке.

Роберто Баньи говорит, что в Европе ощущается значительное регулирующее давление, целью которого является достижение большей экологической чистоты производственных процессов. И это давление само по себе оправдывало принятие этой технологии европейским производителем автомобилей, использующим его сейчас.

В отличие от этого в Северной Америке он ожидает потенциальную экономию средств в сочетании с улучшением здоровья и безопасности в результате отказа от применения хладагента, чтобы обеспечить достаточный стимул для принятия этой системы.

По его словам, экономия средств принимает разные формы. В дополнение к устранению затрат на покупку и обработку самого хладагента также снижаются капиталовложения в оборудование, так как устраняется система фильтрации охлаждающей жидкости.

То есть речь идет об экономии пространства. Система фильтрации хладагента для крупномасштабного шлифования может занимать больше места, чем площадь в плане всего станка Skygrind, что означает, что сухая обработка позволяет конечному пользователю установить больше станков на единицу пространства цеха.

По этим причинам, несмотря на то, что преобразование нового завода в предприятие сухой механической обработки может быть затруднено, Роберто Баньи видит большие перспективы в том, что новые заводы, вводимыее в ближайшие годы, могут рассматривать этот станок как средство полностью безмасляного изготовления шестерен.

Станок Skygrind построен на той же платформе, что и станок G 160 от Samputensili, который олицетворяет новый дизайн, предлагающий различные преимущества в плане производительности. Вместо поворотного стола, несущего шпиндели обработки заготовок двух деталей, станок использует две отдельные параллельные оси X, чтобы быстро перемещать детали в нужное положение с помощью линейных двигателей, обеспечивая время замены одной детали на другую. И это действует на несколько секунд быстрее, чем поворотный стол.

На станке Skygrind эта функция способствует сухому шлифованию, потому что циклы сухого шлифования небольших автомобильных шестерен могут быть быстрыми. Без быстрой замены одной детали на другую этот этап будет составлять значительную долю времени производства. Но не с описываемой системой.

Между тем компания отмечает, что еще одна особенность станочной платформы способствует компактизации площади. Вместо интерполяции осей X, Y и Z для зуборезных и шлифовальных головок станок реализует одно и то же движение по осям Y и Z с поворотом вокруг оси A. Устранение одной линейной оси позволяет станку быть более компактным.