Шлифование с CBN как экономичная альтернатива

Изготовление высококачественных зубчатых передач для таких областей, как, например, производство электромобилей, сопряжено с определенными трудностями. И сегодня Liebherr работает над решениями для экономичного производства. Для многих областей применения шлифование с помощью корунда является хорошим решением, но в некоторых случаях этот абразив имеет и определенные недостатки. Шлифование специальных геометрических модификаций может, например, иметь отрицательный эффект. Эти модификации должны быть полностью или частично интегрированы в инструмент посредством станочной правки. Однако, с одной стороны, для профилирования шлифовального червяка требуется время, с другой, это изменяет геометрию инструмента. В зависимости от выбора процесса шлифовки его необходимо повторять через очень короткие промежутки времени, чтобы гарантировать производство на том же уровне качества. Liebherr предлагает инструмент из кубического нитрида бора, CBN, с внедренной модификацией и демонстрирует возможность чрезвычайно экономичного производства с его помощью.

После алмаза CBN является вторым по твердости режущим материалом в мире. Он представляет собой трехмерную матрицу, состоящую из атомов бора и азота, которая может создавать более широкий спектр кристаллических форм, чем алмаз. Обладает высокой теплопроводностью и низким коэффициентом трения.

Таким образом, заготовка нагревается гораздо меньше, чем, например, при шлифовке корундом. С CBN можно надежно обрабатывать очень твердые материалы. Шлифовальные червяки из CBN также могут быть меньше, что означает, что диапазон их применения больше, чем корундовых.

Сегодня наблюдается возвращение CBN-инструментов. Они могут быть дорогостоящими для приобретения, но позволяют выигрывать на удельных затратах на модификации.

Доктор технических наук Андреас Мер, ведущий эксперт Liebherr-Verzahntechnik по технологии шлифования, так объяснил различия в шлифовальных материалах. Мы используем CBN с гальваническим покрытием с 1988 года. Это очень долговечный шлифовальный материал.

В последние годы было достигнуто значительное повышение эффективности шлифования современным корундом, но по сравнению с CBN оно имеет недостаток в объеме усилий, необходимых для правки, что особенно заметно при топологических процессах шлифования.

Благодаря этим процессам количество заготовок за цикл правки значительно сокращается из-за ограниченной возможности смены, что в свою очередь повышает стоимость инструмента, а также увеличивает время цикла.

На корундовых инструментах возможно, например, для организации шлифования без искажений, увеличение числа заготовок для каждого интервала правки с помощью новых математических решений, но это также относится и к использованию CBN-инструментов.

С CBN можно полностью исключить время правки, что означает, что время цикла и производственные затраты могут быть сокращены. CBN обладает высокой обрабатываемостью и обеспечивает ощутимое упрощение измерений.

Шлифовальный червяк с CBN приходит в движение, и сразу начинается процесс шлифования, так как нет необходимости заранее вносить исправления. Количество обрабатываемых за цикл обработки с корундом заготовок не превышает двузначной цифры. Но эта цифра может иногда становиться четырехзначной при применении CBN-покрытия.

Каждую ситуацию необходимо оценивать индивидуально, чтобы определить, какой шлифовальный червяк является наиболее жизнеспособным. В CBN-процессе без правки все параметры предварительно определены и, так сказать, заморожены.

Это принципиальное различие между процессами с корундом и CBN. Все процессы с корундом могут подвергаться изменениям при правке, что может ухудшить качество шлифовального червяка.

CBN-процессы CBN чрезвычайно надежны и гарантированы по качеству, что делает их особенно интересными для экономичного производства зубьев шестерен высокого качества, например, применяемых в области производства электромобилей.

Предпринимаются попытки снизить уровень шума, особенно на очень сложных электрических передачах в автомобильном секторе, путем изменения макро- и микрогеометрии.

Liebherr производит CBN-инструменты на своей фабрике в Эттлингене. Нашими целями являются высокая производительность и высочайшее качество в очень прочном процессе, поясняет Хайдер Арроум, региональный менеджер по продажам зуборезного оборудования.

Поэтому изготовление таких продуктов с CBN, как шлифовальные червяки и правильные диски, осуществляется по замкнутому циклу, в котором результаты измерений сразу возвращаются в производственные параметры в качестве корректировок.

Мы должны соблюдать точность конфигурации, чтобы производство было как можно ближе к тому, что называется один к одному, говорит Арроум, обосновывая сложность процедуры.

В большинстве случаев новое поколение электромобилей строится на новых заводах, где основное внимание уделяется надежным и чистым процессам.

Liebherr предлагает станок для шлифования шестерен, который полностью соответствует требованиям чистого завода. Это LGG 180 со встроенной центрифугой.

Центрифужная станция для удаления заусенцев и охлаждающей жидкости расположена в кармане загрузчика колец, направленном в сторону оператора. Отдельно от станка. Поэтому колебания или вибрации в процессе центрифугирования не влияют на качество продукции. И возможно вращение во время процесса обработки.

Потери масла не происходит, среда остается в машине, а очищенные компоненты можно транспортировать дальше в любой системе автоматизации.