Фрезерная обработка зубчатых соединений на станках WALDRICH COBURG

СТАТЬЯ ИЗ РУБРИКИ: «ЗУБООБРАБОТКА»

Фрезерная обработка зубчатых соединений на станках WALDRICH COBURG


Е.Б. Пономаренко,
директор, ООО «Станкоинструментимпорт», г. Киев

В области комплексной обработки немецкая фирма WALDRICH COBURG издавна является первопроходцем. Различные технологии обработки, такие как фрезерование, сверление, растачивание, точение и шлифование, часто реализуются на портальных обрабатывающих центрах при помощи специальных шпиндельных головок, подобранных оптимальным образом в соответствии с техзаданием. Сегодня, благодаря специальной разработке для АО НКМЗ, в станки WALDRICH COBURG интегрирована еще и фрезерная обработка зубчатых зацеплений. До сих пор эта функция оставалась прерогативой лишь специальных станков нескольких производителей.

Cамо собой разумеется, что для изготовления зубчатых зацеплений необходима не только одна специальная шпиндельная головка. Очень важным элементом станочной системы являются высокоточные поворотные столы. Производственная программа WALDRICH COBURG включает в себя ряд различных типоразмеров поворотных столов с грузоподъемностью до 400 т. Для реализации технологии зубофрезерования немецкие специалисты, опираясь на ноу-хау в области проектирования автоматического управления тяжелых станков, оптимизировали привод поворотного стола, состоящий из зубчатого венца и редукторов. Благодаря этому стало возможно надежно контролировать громадные моменты инерции через управляющий контур ЧПУ.

Зубофрезерование с использованием модульных зуборезных фрез для изготовления прямо- и косозубых внутренних зубчатых зацеплений

Шпиндельная головка HSPO 700 для сверлильно-фрезерного суппорта M3

  • Максимальный модуль M25
  • Максимальная мощность фрезерования 75 кВт
  • Номинальная частота вращения 100 об/мин
  • Максимальная частота вращения 170 об/мин
  • Автоматический поворот +/-10 градусов
  • Внутренний подвод СОЖ 150 л/мин при 15 бар
  • Максимальный крутящий момент 7000 Нм
  • Зубофрезерование с использованием модульных зуборезных и червячных фрез для изготовления прямо- и косозубых внешних зубчатых зацеплений

Шпиндельная головка HSPO 1000 для сверлильно-фрезерного суппорта S2

  • Максимальный модуль M55
  • Максимальная мощность фрезерования 85 кВт
  • Максимальный крутящий момент 10000 Нм
  • Номинальная частота вращения 80 об/мин
  • Максимальная частота вращения 130 об/мин
  • Автоматический поворот +/- 40 градусов

Обе шпиндельные головки для обработки как внутренних, так и внешних зацеплений, автоматически устанавливаются в разъем ползуна — ось Z. Позиция оси Z при этом во время процесса фрезерования не изменяется. Вертикальная подача осуществляется исключительно движением поперечины станка. Поперечина, в свою очередь, перемещается по гидростатическим направляющим, размещенным на обеих стойках портала. С помощью таких же направляющих происходит изменение положения вертикальных и горизонтальных осей всех фрезерных суппортов WALDRICH COBURG, при этом их положение регулируется электроникой по принципу Gantry. Благодаря этому при очень большой жесткости системы достигается чрезвычайно высокая геометрическая точность.

Другие функции, такие как автоматическое измерение зубчатых зацеплений и программирование с помощью соответствующего пользовательского интерфейса, подчеркивают высокий технологический уровень станков.

Первые заказы
Производственная линия для комплексной обработки зубчатых колес с внутренним зацеплением

На рисунке изображена высокоавтоматизированная гибкая производственная система, изготовление которой началось в 2011 г. Она состоит из двух обрабатывающих центров MultiTurn, каждый из которых оснащен двумя суппортами (M3 и TM2), двумя автоматическими инструментальными магазинами и двумя системами автоматической смены шпиндельных головок. Станки объединены при помощи единой системы транспортировки паллет. Поворотные столы на гидростатических опорах используются в токарном и фрезерном режимах. Оба обрабатывающих центра реализуют технологии токарной, сверлильной, фрезерной и зубофрезерной обработки и следуют тем самым «философии MultiTeс». Преимущества такой компоновки линии очевидны:

  • значительное сокращение площади, необходимой для размещения установки, по сравнению с вариантом использования 4 обычных отдельных станков;
  • минимальное вспомогательное время обработки благодаря уменьшенному количеству установов;
  • изготовление деталей осуществляется быстрее, с большей точностью и меньшими финансовыми затратами;
  • на первом плане — высочайшее качество и производительность.

Крепление деталей происходит в зоне их установки и выверки. Точность повторяемости позиционирования паллет, устанавливаемых на транспортные основания в зоне монтажа/демонтажа детали и на станках, составляет +/- 0,01 мм. Это позволяет избежать дополнительной выверки обрабатываемых деталей на станках.

Концепция позволяет осуществлять автоматическую смену зуборезного инструмента, что минимизирует вспомогательное время обработки на станке. В специальных станках, существующих на сегодняшний день, такой вариант не реализован либо реализован в недостаточной степени. Каждый станок оснащен двумя зубофрезерными головками (HSPO 700), смена которых полностью автоматизирована. В зоне смены агрегатов на станке располагается станция для инспекции и предварительной настройки инструмента — зуборезных фрез. Здесь в распоряжении обслуживающего персонала находится специальное рабочее помещение, где в оптимальных условиях производится переоснащение инструмента новыми сменными режущими пластинами и затем его контроль.

Технология производства

Благодаря наличию двух суппортов на станке можно производить токарную или сверлильную обработку параллельно. При токарной обработке два суппорта обрабатывают различные элементы детали. При этом последовательность рабочих операций постоянно синхронизируется и контролируется ЧПУ. При выполнении чистовых операций измерение изделий производится непосредственно во время обработки, что позволяет отказаться от выполнения этих операций впоследствии вручную. При контрольном проходе определяется фактический диаметр. Затем автоматически выполняется необходимая коррекция инструмента в системе ЧПУ, после чего производится окончательная обработка диаметра.

Эта концепция позволяет при зубофрезеровании обрабатывать косозубые зацепления с модулем M16 двойной фрезой диаметром 550 мм. То есть за один проход производится предварительная обработка сразу 2 зубьев при мощности фрезерования 50 кВт и подаче 400 мм/мин. При использовании одиночной модульной фрезы подача может быть увеличена в два раза.

Станки с подвижным порталом для обработки крупногабаритных зубчатых венцов

Для комплексной обработки крупногабаритных зубчатых венцов особенно подходят фрезерные станки с подвижным порталом и встроенным поворотным столом. Идея концепции гибрида карусельного и портально-фрезерного станка была предложена нашей фирмой потому, что производители классических зубофрезерных станков не могли обеспечить обработку столь крупных деталей. Такая концепция была успешно проработана специалистами WALDRICH COBURG.

Два станка серии PowerTec с подвижным порталом будут поставлены заказчикам в 2012 г. Первый, проект которого был разработан для АО НКМЗ, имеет ширину прохода между стойками портала 7,5 м и поворотный стол диаметром 6,5 м, на котором могут обрабатываться зубчатые венцы диаметром до 12 м. Дополнительно станок оснащен зажимным столом с габаритами 6,5 х 13 м для обработки деталей прямоугольной формы.

В качестве фрезерного здесь используется суппорт типа S2. Кроме того, станок оборудован автоматической системой смены инструмента и шпиндельных головок. Зубчатые венцы диаметром свыше 6,5 м закрепляются при помощи специального приспособления в виде звезды, с установленными на ней зажимами. Наряду со стандартными головками для общей фрезерной, сверлильной и токарной обработки в оснащение станка входит шпиндельная головка HSPO  1000 для зубофрезерования. На станке могут изготавливаться зубчатые зацепления с модулем до 55 с использованием модульных зуборезных и червячных фрез.

Габариты второго станка еще больше: ширина прохода между стойками портала составляет 13 м. Поворотный стол имеет диаметр 8 м, а зубчатые венцы могут быть диаметром до 17,5 м. Размеры зажимного стола составляют 10 х 20 м. Этот станок также оборудован автоматической системой смены инструмента и шпиндельных головок, и в его оснащение входит шпиндельная головка HSPO 1000. Так как и на этом станке при необходимости применяется зажимное приспособление в виде звезды, максимальная грузоподъемность поворотного стола составляет 400 тонн.

Наиболее яркие преимущества станков с подвижным порталом для зубообработки:

  • комплексная обработка с использованием технологий точения, сверления, фрезерования и зубофрезерования
  • диапазон диаметров обрабатываемых деталей не ограничен снизу
  • возможность обработки всех других типов деталей
  • использование современного неспециального станка с ЧПУ для обработки крупногабаритных зубчатых венцов
  • производительность и степень автоматизации в соответствии со стандартами WALDRICH COBURG.

Станкоинструментимпорт

Киев:
02660, ул. Расковой, 23, оф. 609, 
тел.: +380-44-592-30-19, 
факс: +380-44-517-42-58, 
e-mail: info@siimport.com.ua
web: http://www.siimport.com.ua

Днепропетровск:
тел.: +380-50-448-65-73

Сумы:
тел.: +380-50-440-28-80

Харьков:
тел.: +380-50-385-99-35

Ивано-Франковск:
тел.: +380-50-383-84-77

Луганск:
ООО Луганск-Инструмент
тел.: +380-642-34-18-13
e-mail: luginstr@meta.ua
web: http://www.instrument.lugansk.ua

Рекламодатели

Партнёры

Новостная рассылка

Будьте в курсе наших последних новостей. Оформите бесплатно персональную новостную рассылку.