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德国机床行业之创新成果推动市场发展

2010年02月09日 11:19中国机床商务网点击:3644

Hermle五轴加工中心C 50 U在加工直径800 mm的直齿圆锥齿轮。
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德国技术以持续的创新研发爲特点,即使在金融危机下仍非常重视新技术的开发,均有意识从销售额中抽取一定比例的经费投入创新研发,以谋求企业的持续健康发展,这一点值得我们中国企业学习。本文将以几个最新的技术创新实例来展示德国机床行业之创新成果,以飨读者。

Hermle(哈默):5轴铣削技术替代传统齿面加工工艺

德国着名的机床制造商Hermle(哈默)推出的C系列高性能加工中心,以其出色的5轴全铣削能力在齿轮加工方面拥有独特的应用优势,该公司称,其所开发的5轴铣削技术已经可以替代传统的齿面加工方式。

据介绍,这一系列可适用直径在500毫米以上齿轮切削部件的单件、原型件、样件、替代件和系列化生产,几乎可加工所有的齿面外形。如果采用系列中的C 40 或 C 50型等更大型的5轴高性能加工中心,加工尺寸直径可达1,200毫米。

虽然预铣削、齿轮齿面铣削和滚削或齿面连接、淬火、磨削等加工工艺如今仍占主导地位,但相比之下,Hermle公司C 40 型和C 50型通用5轴加工中心优势在於采用革新型5轴齿轮切削,采用合作夥伴HPG高精密齿轮公司提供的专用软件。

HPG公司是全球唯一采用上述数学方法进行齿面外形建模的公司,可以获得比普通CAD数据模型更高的分辨率。这样,NC程序调整後使粗磨和精磨更加优化。因此,铣削齿轮切削部件的生产只需要通过粗磨、淬火、精磨、最终精细加工等辅助工艺步骤即可完成,除了淬火之外的全部加工过程均在加工中心完成。对於粗磨/精磨,采用的刀具成本较低,不需要采用昂贵的专用铣刀、滚刀、切刀或砂轮,当然,也不需要其他的NC数控程序。


Wendt(万特):完美提供现代材料磨削加工全套方案

万特端面磨床WBM 205 CDR在磨床WBM eco 基础上,最新开发了可自转的工件支撑面,尤其适用於磨削超硬材料的单、双端面。该磨床每个振摆台上的两个驱动工件支撑面,可以在砂轮下面自转,这种工作方式的优点是刀片的平面度和平行度极高,达2 μm 以下,同时刀片表面纹路非常精细,表面粗糙度达0.1 μm 以下,位於抛光范围。采用连续在綫修整系统ROTODRESS,使得细颗粒砂轮始终保持均匀锋利,从而达到最高的尺寸和形貌精度。


WBM 205 CDR刀片的平面度和平行度极高,达2 μm 以下,同时刀片表面纹路非常精细,表面粗糙度达0.1 μm 以下。
万特5轴数控磨削中心WAC 735 CENTRO的360°x360°轴运动原理和创新的灵活夹具设计,实现了一次装夹,全方位加工刀片的周边、槽型、断削槽和负倒棱。以加工现代新型材料爲主题,万特首次采用碟形粗颗粒、碗形细颗粒组合砂轮,高效磨削PCD 刀片周边。最新开发的C型夹具AXR,具有轴向和径向支撑,大大增强了磨削PCD时的刚性。由於采用碟形砂轮,也需要修整,所以磨床增添了一个高精密修整轴。

万特4轴数控周边磨削中心WAC 715 QUATTRO 非常适合高效磨削切削刀具,如可转位刀片,达到最短磨削时间和最少辅助时间、以及最高的使用率。作爲世界范围普遍使用的磨床WAC 715 SCALAR的升级版,WAC 715 QUATTRO具有5轴磨削中心WAC 715 CENTRO 相同的基础构造。该磨床最主要的革新是采用了静压轴承,通过提高刚性和抗震性,即使超硬材料,也可以高速进给地加工,同时达到无崩刃和最高刃口质量。此外,进给轴(X轴)行程的扩展,使得磨床加工范围大大提高。中心棱体集成於圆工作台中心,使刀片在磨床装夹范围内对中极其精确。新型辅助测量系统KOMPENSA 3D可数控测量复杂几何形貌,并运算执行三维测量数据,在机内获得切入宽度或测得工件厚度。

另外,在磨完CBN和PCD刀片端面和周边後,可用万特激光机SPECTRA 820激光加工刀片三维复杂形貌,如排屑槽、负倒棱等,该激光机适合高精密加工微观形状。100 kHz 的频率驱动保证了最高的去除率;脉冲时间处於纳秒范围,避免了工件热损伤。另一个优点,采用了直接驱动的綫性马达,加速度可达5g,加工时间很短。工件的调整、对中、以及成品的测量都是通过安装在机床上的测量头完成,同时该测量头也参与监控加工过程。安装在机内的装卸系统从料盘内自动装卸工件,很容易跟磨床和包装机连接,形成流水作业。


GMN(吉拇恩):成功推出三大系列高频主轴

位於德国纽伦堡的GMN Paul Müller工业公司致力於制造各类高精度滚珠轴承、机械主轴、单向离合器和非接触密封件,已经有95年生产经验。

HCS 260-10000/40适用於车铣中心的应用。
GMN大部分产品根据客户规格定制,公司拥有遍布世界各地的服务中心网络,在产品质量、性能和使用寿命等方面向客户提供咨询服务。其中,由主轴技术分公司推出、适用於刀具自动更换的高精度主轴主要包括以下三大系列:

HCS 120-75000/10专爲小型刀具高速度高精度除屑用途设计,适用於刀具制造、模具制造、高性能磨削等用途。最大功率(S1)10 kW,最高速率75,000rpm,最高速时工具界面HSK值爲25,转速特性值爲(n×d) 320,000,轴内冷却液压力爲80bar。

HCS 260-10000/40专爲车铣中心设计, S1最大功率40 kW,最高速率10,000rpm,转动及非转动工具均有芯轴缩紧系统,刀具接口爲HSK-T或者Capto。

HCS 270 bis HCS 380用於钢材、钛材和其它硬质切削材料除屑加工。S1功率爲52-110 Kw,转速3000-10000rpm,扭矩爲380-1750Nm, 刀具接口爲HSK-A 100到HSK-A 160。


Wohlhaupter(沃好特):精密复合镗刀闪耀风能加工领域

大於2米的孔径如今不再采用老式循环方式铣加工,而是采用高精度、有效的外轴式加工方式,德国刀具制造商Wohlhaupter公司最近推出的精密粗精复合镗刀在风能部件,特别是大直径风能外壳的加工中赢得了市场的好评。


Wohlhaupter镗刀正在加工风能设备外壳的内径。
市场显示,Wohlhaupter刀具的加工公差使以前H7的孔加工公差提高到J6和H5的加工质量。模块化的结构使镗刀的组合显得更加的简单,可以完成直径3-2000mm孔的粗精加工,并提供广泛的组合可能性,可适用於各种形状孔的加工要求。

对用户来讲,刀具属於易损件。但大量的使用数据证明,德国Wohlhaupter镗刀的寿命远远大於普通刀具。而且,大孔加工是无法返修的,意味着产品极大的浪费,Wohlhaupter镗刀能在此方面大大的降低成本并节省生产时间。例如,Wohlhaupter镗刀在加工直径爲1500mm时的切削速度爲1200m/min。

Wohlhaupter提供的铝合金镗刀镗头,与钢制件相比重量减轻了60%,调整刀具也非常容易,对未来生产和加工来说是一个极大的飞跃。

作爲高端的“德国制造”技术,镗刀模块化系统唯有Wohlhaupter拥有,并在中国,印度,美国等世界各地提供对应用的分析和售後服务。
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