Poprawa szlifowania kół zębatych dzięki połączeniu procesów technologicznych

Preview
Reklama
Reklama

Przemysł samochodowy jest tą gałęzią przemysłu, w której coraz częściej koła zębate poddawane są obróbce wykańczającej po utwardzeniu. Ich wytrzymałość i spokojna praca zapewniają wysoką jakość skrzyń biegów, w których są stosowane. Optymalizacja produkcji seryjnej wymaga zastosowania jednak nowych rozwiązań w dziedzinie koncepcji doboru obrabiarek w porównaniu z obróbką wykańczającą przed utwardzeniem.

Udział kół zębatych poddawanych obróbce wykańczającej po utwardzeniu znacząco zwiększył się w ostatnich latach, zwłaszcza w przemyśle samochodowym. Powodem tego jest w pierwszym rzędzie wzrost wymagań stawianych tym wyrobom pod względem wytrzymałości i emisji hałasu. Proces ten uwzględnia również znaczący postęp w stosowanych obrabiarkach i technologiach, który całkowicie skompensował występujący wcześniej wyższy koszt obróbki wykańczającej po utwardzeniu w porównaniu z obróbką przed utwardzeniem.

Reklama

Wybór obrabiarki
Spośród dostępnych w tym segmencie technologii obróbki dominuje do dzisiaj tak zwane szlifowanie obwiedniowe ciągłe (ilustracja 2.) przy zastosowaniu narzędzia o kształcie ślimaka. Frez ślimakowy wykonuje ruch obrotowy, a przedmiot obrabiany obraca się dookoła swojej osi. W ten sposób następuje ciągły ubytek materiału.

W celu ekonomicznego wdrożenia tej metody również stosuje się obecnie w tej dziedzinie zasadniczo dwa podstawowe typy obrabiarek:
- ze stałym wrzecionem przedmiotowym i zamontowanym układem załadunkowym,
- z dwoma wrzecionami przedmiotowymi umieszczonymi na okrągłym stole obrotowym przestawnym i z zewnętrznym układem załadunkowym.

Decyzja o tym, który z tych dwóch typów obrabiarek jest najkorzystniejszy dla danego przypadku, zależy od wielu czynników. W przypadku obrabianych przedmiotów są to np. wymiary części, planowane wielkości partii produkcyjnych i liczba sztuk produkowanych rocznie, jak również przepływ materiału. Z kolei wybierając obrabiarkę, należy wziąć pod uwagę główne i pomocnice czasy procesu, czas uzbrajania, koszty eksploatacji obrabiarki i wymagane urządzenia automatyzacyjne. Jeżeli porówna się oba wymienione typy obrabiarek pod względem czasów pomocniczych procesu, wówczas obrabiarka wyposażona w dwa wrzeciona przedmiotowe na jednym obrotowym stole NC zapewnia skrócenie czasu o 50%. Wynika to z możliwości wykonywania prawie wszystkich istotnych dla czasu pomocniczego funkcji podczas właściwej obróbki. W tej koncepcji obrabiarek pozostaje zachowany jedynie czas pomocniczy potrzebny do obracania stołu NC. Ponadto ta koncepcja znajduje swoje zastosowanie zasadniczo tam, gdzie duże wielkości partii lub liczby sztuk zmuszają do optymalizacji czasu obróbki.

Wadą obrabiarek dwuwrzecionowych są natomiast procesy uzbrajania. O ile w obrabiarkach z jednym wrzecionem trzeba uzbroić mechanicznie tylko jeden układ mocowania, to w przypadku obrabiarek dwuwrzecionowych czas ten wydłuża się dwukrotnie.

Reklama

Potencjał tkwi w nowej koncepcji obrabiarek
Z tego powodu do elastycznej produkcji średnio- i małoseryjnej, o dużej częstości przezbrajania, stosuje się obecnie nadal obrabiarki z jednym wrzecionem przedmiotowym. Obrabiarki jednowrzecionowe mogą zostać wyposażone w wewnętrzny układ załadunkowy. Zamontowany w tych obrabiarkach podajnik okrężny umożliwia osiągnięcie krótkich czasów wymiany obrabianych przedmiotów i jest tańszy od zewnętrznych systemów załadunkowych.

Z punktu widzenia operatora obrabiarki mają one poza tym tę zaletę, że wszystkie funkcje obrabiarki - również automatyczne - mogą zostać wprowadzone i obsłużone przez wewnętrzny układ sterowania obrabiarki. Wyeliminowany zostaje dodatkowy nakład na szkolenie albo utrzymywanie części zamiennych dla oddzielnego układu sterowania automatyką. W celu wykorzystania dalszych możliwości zwiększenia wydajności zarówno w dziedzinie produkcji średnio- i małoseryjnej, jak wielkoseryjnej, producenci obrabiarek stają przed wyzwaniem połączenia zalet obu opisanych systemów w jednej, nowoczesnej koncepcji, która w równym stopniu spełnia następujące wymagania:
- stosunkowo krótkie czasy pomocnicze,
- możliwie krótkie czasy uzbrajania,
- zintegrowana koncepcja automatyzacji.
Projektantom firmy Kapp udało się dokonać syntezy tych cech. W wyniku tego nastąpił ostateczny odwrót od dotąd stosowanych zasad konstrukcji obrabiarek firmy Kapp w zakresie obróbki wykańczającej uzębień po utwardzeniu. Teraz oferuje ona szlifierkę uzębień wyposażoną w dwa wrzeciona przedmiotowe z koncepcją Pick-up o nazwie Kapp KX 100 Dynamic.

Reklama

Tagi artykułu

Zobacz również

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama