探索磨削和工具磨削技术的最新趋势

2020 Formnext 创业挑战赛获奖者:自动化设计、新材料和优化后处理
2022年,斯图加特将举办新的贸易展:首届新型磨削技术贸易展览会Grinding Hub将于2022年5月17日至20日举行。在这次活动中,领先的制造商将展示其固溶磨削技术的当前趋势。
电动化、数字化和自动化只是磨削技术领域的一些主要趋势。参加新磨削中心贸易展的研究专家和公司将深入了解这个快速发展行业的最新技术和工艺。
电动汽车正在改变汽车的整个动力系统。齿轮零件必须变得更轻、更精确、更强。Liebherr-Verzahntechnik 一直密切关注电动汽车的要求。采用侧线修改方法来最大限度地减少噪音并优化负载能力。在这里,使用免修整 CBN 蜗杆进行磨削可以是刚玉蜗杆的经济替代品。该工艺可靠,可确保较长的刀具寿命,并显着减少测量和测试所需的时间和精力。
用于生产精加工电动自行车传动部件的磨削工艺和夹紧设备必须快速且精确。使用特殊的夹紧解决方案,即使是小的碰撞关键零件也可以毫无问题地加工。利勃海尔独有的单工作台机器概念有助于在生产具有微米级质量要求的零件时实现最佳同心度和高再现性。工艺的选择最终取决于具体要求。利勃海尔可以使用自己的机器来测试所有工艺参数。“通常没有对错之分,”齿轮磨削专家 Andreas Mehr 博士解释道。“作为合作伙伴和解决方案提供商,我们为客户提供建议并向他们展示替代方案——让他们做出最佳决定。这正是我们在 2022 年 Grinding Hub 上要做的事情。”
虽然电动汽车变速器的设计比传统内燃机简单,但对齿轮制造精度的要求要高得多。电动机必须在高达 16,000 rpm 的速度范围内提供恒定扭矩。还有另一种情况,正如卡普尼尔斯机器销售主管 Friedrich Wölfel 指出的那样:“内燃机掩盖了传动噪音。另一方面,电动机几乎是安静的。在80公里/小时及以上的速度下,无论动力系统如何,滚动和风噪声都是主要因素。但低于这个范围,电动汽车的传动噪音就会变得非常明显。”因此,这些零件的精加工需要采用生成磨削工艺,不仅生产效率高,而且最重要的是磨削齿轮轮齿的噪声特性得到优化。避免零件磨削过程中因机器和工艺设计不利而引起的所谓“鬼频”非常重要。
与控制测量相比,磨削齿轮所需的时间要少得多:这使得不可能对所有部件进行 100% 检查。因此,最好的方法是检测磨削过程中可能存在的缺陷。过程监控在这里至关重要。“机器中已经内置了许多为我们提供大量信号和信息的传感器和测量系统,”预开发主管 Achim Stegner 解释道。“我们使用这些来实时评估齿轮磨床本身的加工过程以及每个齿轮的预期质量水平。这允许以类似于在离线测试台上执行的检查的方式对噪声关键组件进行阶次分析。未来,夏普齿轮磨削将通过确保满足这些部件的质量要求来提供显着的附加值。作为磨削中心参展商,我们对展会的创新理念感到非常兴奋。”
工具磨削行业必须迎接更大的挑战。一方面,越来越多的专用刀具是小批量生产的,这意味着从经济角度来看,直到第一个符合规格的零件的工艺设计变得越来越重要。另一方面,现有系列流程的稳健性和生产率必须不断优化,以便即使在高工资国家也能保持在国际竞争中的地位。汉诺威生产工程和机床研究所 (IFW) 正在探索多种不同的研究途径。第一步涉及工具磨削过程的模拟映射以支持过程设计。模拟本身可以在生产第一个切削刀具之前预测与加工力相关的磨削毛坯的位移,以便可以在磨削过程中对其进行补偿,从而避免由此产生的任何几何偏差。此外,还分析了磨具上的负载,以便工艺规划可以最佳地适应所使用的磨具。这改善了加工结果并最大限度地减少了废料量。
“机床中还安装了基于激光的传感器技术来测量砂轮的形貌。即使在更高的产量下,这也有助于保持卓越的加工质量。”总经理 Berend Denkena 教授解释道。他还是 WGP(德国生产技术协会)的董事会成员。“这可以持续评估研磨工具的状况。这意味着它可用于确定特定过程的修整间隔。这有助于避免由于磨损和相关废料而导致工件几何形状出现偏差。”
“近年来磨削技术的发展速度显着加快。数字化的进步是造成这种情况的主要原因。”位于比伯拉赫的 Vollmer 集团董事总经理 Stefan Brand 博士在评价磨削技术的最新趋势时表示。“沃尔默多年来一直在自动化和数据分析中使用数字化。我们开发了自己的物联网网关,并为其提供越来越多的数据。磨削技术的最新趋势是过程数据的进一步集成。由此产生的知识为用户提供了有关如何优化研磨过程的有用见解。数字化未来的旅程在不断发展。显然,经典磨削技术与数字功能的结合不仅影响磨削工艺本身,而且改变磨削技术市场。全球运营的磨刀服务、工具制造商和制造公司正在将数字化和自动化流程用作优化杠杆。
这一发展是新的磨削中心贸易展不仅关注磨削技术的自动化和数字化,而且还关注技术/工艺和生产力领域的原因之一。这就是为什么我们欢迎有机会在磨削中心向广大国际观众展示我们的磨削技术。”
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发布时间:2021年10月18日