AICrN涂层提高滚铣刀在齿轮加工中的使用寿命

作者：Gerhard Peyerl    来源：MM现代制造

欢迎访问e展厅 展厅 4 铰刀/拉刀/切齿刀具展厅 铰刀, 拉刀, 滚刀, 插齿刀, ... 滚铣刀可连续用于对8档自动减速器齿轮的加工。通过采用AlCrN涂层，滚铣刀的使用寿命可以提高约60%。涂层的优点在于耐热和耐磨蚀。 在200ms之内换档，在如此短的反应时间内，即使优秀司机也反应不过来。ZF 8档自动减速器（8HP）还可以做更多：例如与上一代6档减速器（6HP）相比，可节省6%的燃料，而造型和重量却完全一样。鉴于这些效能，自动档减速器的市场份额目前已经占到30%，且每年增长1%。在Saarbrücken州，ZF公司所生产的8HP减速器的数量已经超过6HP减速器，主要用于诸如BMW和Audi的中高档车型上。该企业预计仍会有一个显著的增长。 这种发展趋势也向制造业提出了技术进步的要求。全新设计的8HP减速器由四个行星轮组和五个开关档及共20~25个齿轮构成。位于Saarbrücken工厂的插齿设备年产超过100万台减速器，趋势还在增长，生产设备处于连续工作状态。不仅仅是因为产量在增长，同时也因为齿轮负荷越来越大和设计要求越来越高，加之加工工艺从软加工向硬加工转变以及加工工艺效率越来越高，因此，需要用到更多耐用和高品质的刀具。如今在ZF公司，一件大轮子只需40s铣削加工，比十年前快四倍多，一个齿轮的最短铣削时间达到4.3s。 在刀具整个服务寿命中达到安全生产 安全生产是最高准则。因此，在整个刀具服务寿命期间必须对刀具的磨损情况进行管理、控制和防范。刀具必须在12和15次维护之后仍能重复达到所设定的能力。在铣削（干式加工）过程中，需要保持在允许的温度误差范围内，避免表面缺陷，例如在齿轮边缘上的焊瘤，避免残次品。 由于对产品要求的提高和8HP减速器产量的提高，在Saarbrücken工厂开始了一个内容广泛的滚铣项目。主要内容为对所有刀具及其磨损状况的检验、对比和记录，并对ZF所使用的四种刀具涂层进行试验。其中有一个需要在ZF与Oerlikon Balzers共同进行的第二个项目里出现，以取代一个新品：2010年所作的涂层Balinit Alcrona Pro的微硬度为3200HV，最大应用温度为1100℃。符合切削和插齿高要求的AlCrN涂层在与四个试验刀具的对比试验中马上显示出其优点（如很好的耐热性、耐磨性和温度变化等）。这种涂层在PM滚铣刀（粉末金属HSS）上使用时，其使用寿命比上一代产品高约60%。在对行星齿轮（模数1.3mm）进行铣削时，新涂层的使用寿命可以延长40%。 切削压力监控系统可以识别刀具磨损程度 从具有不同模数的六个不同部件的铣削试验中得出平均值。对此，也使用了Artis公司的切削压力监控系统。该系统对铣削轴上的耗电量进行测量，并在所测得数值的基础上，对刀具在一个特定的加工流程中的磨损状况作出评述。系统可在一定公差范围内作出调节，可自动发出刀具需要更换的信号。ZF公司把此系统作为一个辅助装置来使用，以达到最佳的制造质量和最佳的生产经济性。 在此基础上所测得的使用寿命结果可以反映刀具的真实状况。因此，ZF公司决定采用Balinit Alcrona Pro涂层技术，作为用于HM滚铣刀的优先考虑的涂层技术。在粉末冶金范围，只维持另一种涂层，这样即可由现在的两种刀具涂层取代以往的四种涂层。在评判修磨质量和去毛刺以及在设计刀刃形状等方面，Oerlikon Balzers公司均可提供帮助。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (4/17/2012)