非圆齿轮制造标准化方案——EMAG KOEPFER 滚齿机

EMAG KOEPFER 滚齿机：非圆齿轮制造标准化方案

加工过程使用完全同步和动态的数控轴，滚刀完全遵从非圆工件的轮廓运动

非圆形齿轮在许多应用领域取得进展：在机器、发动机和泵中，它们确保完美调谐不规则的动力传输。这允许更换昂贵的直接驱动器，用于以电子方式控制动力传输的变化。然而，要求生产非圆形部件确实提出了挑战。目前使用的方法，包括EDM或成型加工，通常相对昂贵。关键问题是，如何更灵活、更高效地生产组件？位于德国施文宁根的EMAG子公司KOEPFER的齿轮滚齿专家有一个创新的答案。他们的新工艺使得在标滚齿机床上进行数学上可定义的非圆轮廓齿轮加工，以显著降低生产成本。

圆形齿轮并不总是机器或发动机中传输功率的最佳解决方案，相反：在某些应用领域，产生的定期动力传输甚至会导致问题或不良副作用。例如，在深拔工件时，拔拉运动需要非常不规则：拔拉动作必须非常慢，但拔拉前后的动作应尽可能快。这样可以保证生产部件的质量，同时缩短生产周期。非圆形齿轮产生这种持续重复的不规则运动相对容易，最重要的是，是高精度的理想选择。

成品齿轮的质量与标准圆形齿轮相当，即使是特别复杂的形状也可以加工

1.对汽车行业也实用

非圆形齿轮的另一个实际应用，可以在汽车行业找到。它们用于发动机的正时组件，以防止或补偿不必要的振荡。他们通过在系统中产生一种反振荡来做到这一点。早在20世纪80年代，椭圆形自行车链环在踩踏时就改善了动力传动。举另一个例子，泵电机还受益于非圆形齿轮，它们有助于使泵送的流体流完全适应整个系统。

随着其受欢迎程度的提高，对非圆形齿轮制造有效方法的探索正在加速进行。目前，复杂的几何形状通常仍由EDM、烧结或成形制造。但是，这会产生相对较高的成本，尤其是在中小型单位数量方面，例如，由于需要新工具。这些方法也相对不灵活。用户正在寻找能够快速响应齿轮生产不断变化的要求的解决方案，从圆形齿轮到非圆形齿轮，然后返回圆形齿轮加工。

非圆形齿轮在机器、发动机和泵的许多应用领域取得进展，

可确保完美调谐的不规则动力传输

2.标准滚齿机在行动

从这个角度来看，通过滚齿加工是一个有吸引力的选择。此标准化流程非常精确和灵活。然而，非圆形加工确实会带来特殊挑战：“非圆形状的毛坯使得在切削过程中需要持续校正滚刀的位置。但是，这当然可以通过现代滚齿机的动态轴来完成。重要的是对这些轴进行完全同步的控制。”

EMAG子公司KOEPFER专家开发了一种新的解决方案，可根据需要使用所有标准HLC150 H机型，并配备当前的控制系统，只需修改其软件即可。然后，机器已完全准备好进行非圆形加工。这是关键点。过去，我们为非圆形加工创建了客户特定的一次性解决方案。现在我们有一个标准化的解决方案。机器的机械部件不需要对其进行修改。

3.完美同步的数控轴

用户只需将所需轮廓的数学数据输入到软件中即可。该过程的其余部分取决于工件。

在轮廓偏心比较大的情况下，工件毛坯本身已经呈椭圆形。它首先在机器的加工区域进行测量，然后机器的轴与零部件的位置同步。接下来，滚齿进程开始了。

或者，可以选择采用最初圆形的工件毛坯铣削它以创建椭圆形轮廓。但是，只有当所需的形状不太偏心时，才有可能这样做。

在这两种情况下，加工过程都是使用完全同步和动态的机床数控轴进行的。滚刀精确遵循工件轮廓。该过程可确保牙形以所需的形状精确切削。我们的方法具有主要优势，尤其是中小型批量生产。用户需要几分钟时间为非圆形工件设置标准加工，然后可以加工一些所需的初始样件。然后，用户可以返回到其他齿轮的大批量生产。椭圆工件的几何数据可以存储在控制系统中。其他方法无法提供这种巨大的灵活性。

KOEPFER 滚齿机HLC 150 H 动态数控轴，非常适合非圆形加工。

这是通过新的机器软件实现的

4.'极端'形状的齿轮也可以制造

“真正极端形状的齿轮也可以生产在KOEPFER滚齿机上加工。但是，与不太极端的轮廓形状相比，这些形状通常不能以数学简单的方式定义，需要复杂的计算和公式。在这种情况下，需要针对每个应用调整软件。当然，我们为客户提供这方面的专业知识。最终，我们的机器使任何凸形轮廓的齿轮标准化批量生产成为可能，这是滚齿加工的一个全新的维度。

因此，EMAG KOEPFER的齿轮专家认为这种新技术具有很强的市场潜力，这并不奇怪。例如，机械行业或物流领域有许多应用，在一个系统中需要交替扭矩，或者动力传输不规则。我们的方法最终使得开发这些任务所需的机械解决方案变得更加容易，而这些解决方案又需要非圆形齿轮。

例如，与具有变速控制的电子直驱相比，它们更具成本效益。当然，这种实现仍要让许多行业的开发人员能够运用。随着这种情况的发生，我们的技术将处于非常良好的地位。

来源：金属加工