数控磨齿机PPT

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桑浦坦斯利（SAMPUTENSILI)公司的S380GP成型磨齿机
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该产品的主要特点如下：
用户能够用两个独立的砂轮主轴进行加工，每根主轴安装一个砂轮，也可 以安装两个砂轮；
单个齿轮可以在第一主轴上进行粗磨，在第二主轴上进行精磨。不同的砂 轮尺寸，可用不同的功率和速度驱动；
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1、全数控化
现代数控、高效磨齿机为提高磨齿效率，除了缩短加工时间，采用高速加 工（刀具主轴高转速、工作台高转速）方法外，还应设法缩短机床调整、工 件装夹（上下料）、砂轮修证、砂轮自动对刀、磨头更换等辅助加工时间。 磨齿机的数控坐标轴数越来越多: 1）瑞士Oerlikon-MAAG公司的OPAL系列磨齿机的CNC可控11根轴； 2）Reishauer公司RZ150的CNC可控制13根轴； 3）美国Gleason公司的245TWG高速数控蜗杆砂轮磨齿机数控坐标轴（含修整 器的6根）更是多达14个。
成形砂轮磨齿机机--仪一体化。在机测量技术、余量自动分配技术可以大 大减小成形磨齿的调整时间，对于大型齿轮尤为显著。在采用机床运动坐标进 行在机测量时，机床的定位精度要高，阿贝误差效应要小。采用液体静压导轨 通常被认为是最佳方案。
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二、磨齿机厂家及其典型磨齿机特点介绍
2.1 Sanputensili(桑浦坦斯利)公司
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莱斯豪尔公司在新世纪相继开发出磁弭00型和RZl50型等一系列CNC蜗杆砂 轮磨齿机，分别在CIMT2005和CIMT2007展出。RZ400最大磨削直径400mm；加工 模数0．5—8mm；RZl50最大磨削直径150mm；加工模数1—3mm；螺旋角±40°， 属于高效全数控蜗杆砂轮磨齿机。复合工件主轴带有C轴驱动，不停机实现砂 轮自动对刀、多头蜗杆砂轮自动修整和磨削功能，可配备自动上／下料装置， 实现全自动高效磨削；不仅能保证生产效率，且批量生产加工精度可保证达到 DIN3级。该机床采用了直接驱动技术和新型控制软件，代表了新一代CNC蜗杆 砂轮磨齿机的技术水平。
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桑浦坦斯利（SAMPUTENSILI)公司的S250G
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该产品的主要特点如下：
S250G一款功能齐全的连续展成、成形齿轮磨床。
适用于批量生产的高效磨齿机，集成了数控、全自动的技术优势，实现了 高效、高智能、高刚性一体化； 能够从事各种齿轮磨削循环加工，可全面满足5级及以上齿轮的大批量生产 需求， S250G连续展成齿轮磨床的优势在于本身的自动化监测系统。机床备有模块 式的上下料机械臂。机床可直接并入生产线内。
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瑞士Reishauer公司的RZ400 RZ400磨齿机是Reishauer公司2001年推出的产品，机床配备自动上下料单元。
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该产品的主要特点如下：
配备了适应于蜗杆砂轮磨齿机工作特点的软、硬件控制系统。在 Siemens840D系统上集成了自行开发的高性能电子齿轮箱、操作界面、磨削工 艺数据库。特别要提及的是：Reishauer公司在电子齿轮箱和蜗杆砂轮磨齿方 面进行了长期的研究，具有独特的技术和丰富的经验。 采用了独特的工件伺服传动装置。该产品磨削工件的最大外径为400mm，工 件的质量和转动惯量较大，为了获得良好的动态特性，在伺服电机和工件主轴 之间增加了无齿行星减速机构，不仅使伺服电机与工件获得良好的惯量匹配、 减小电机误差，还避免了齿轮传动的小周期误差，使工件轴达到了很高的同步 精度。
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磨齿机的床身是合理布筋的焊接床身，填充有聚合物混凝土，对高速磨齿 时产生的振动有良好的阻尼作用。磨头主轴最高转速18000r／min(选项25000r ／min)，采用了带有冷却装置的陶瓷球轴承支承。x轴(磨头径向进给)和z轴 (主轴轴向运动)都采用了直线电动机驱动；C轴(主轴旋转、分度)采用力矩电 动机直接驱动并带有电动机冷却装置，配备高精度的角度编码器。磨齿机具有 一体化的外齿和内齿测量装置，包括自动检测单元程序。CNC采用西门子公司 840D系统控制，并配置桑浦坦斯利的人机对话软件和拓朴修形软件，可产生各 种齿形曲线，齿形数据的存储不需要外部PC。S．G系列CNC磨齿机是当今欧洲 相当成熟的万能型磨齿机产品，它具备软件升级和故障诊断的远程支持系统 (选项)，还可配备各种形式的自动装卸工件系统，实现全自动加工或纳入自动 生产线。
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数控磨齿机研究报告
2011年11月
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目
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磨齿机发展趋势
录
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磨齿机厂家及典型磨齿机特点介绍
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一、磨齿机发展趋势
齿轮制造技术可以追溯到19世纪末。1897年R.H.Pfanter发发明了第一台 具有近代滚齿机雏形的齿轮加工机床，1906年制造出了第一台带差动机构的滚 齿机产品，它既能加工圆柱正齿轮，也能加工圆柱斜齿轮。作为齿轮精加工技 术的磨齿工艺，最早是用于磨削插齿刀，首先出现的是大平面砂轮磨齿机。20 纪初随着汽车工业的发展，齿轮制造工艺也迅速发展，德国和美国先后研制出 锥形砂轮磨齿机和成形砂轮磨齿机。而对齿轮精加工技术最具有促进意义的是 1914年Maag发明了碟形双砂轮磨齿机，它首次使用了砂轮磨损自动补偿技术， 从而使制造精密齿轮成为可能，显著提高了齿轮磨削精度，但这种磨齿机效率 很低，直到20世纪30年代后期，瑞士研制出蜗杆砂轮磨齿机，磨齿工艺才成为 一种较高效率的齿轮精加工工艺。1974年出现了带有“电子齿轮箱”的NC滚齿 机，此后NC齿轮加工机床迅速发展。
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5、成型、蜗杆砂轮磨齿机已成为市场竞争的主流产品
蜗杆砂轮磨齿机高自动化。自动对刀技术、余量自动分配技术、自动上下 料技术、工件位置自动检测技术、随机动平衡技术、磨削过程监测技术等技术 在蜗杆砂轮磨齿机上的应用，大大提高了机床的自动化程度，使机床趋于无人 化工作。这不仅可提高加工效率、减小人工工作，还可以保证磨削工件的质量 稳定性；
磨削内齿轮时，无需更换主轴，当粗磨和精磨内齿轮时，双主轴消除了更 换磨轮的需要，此时可使用S375G磨削主轴，从而减少了投资成本。此外，该 公司还提供不同尺寸的内磨头主轴，以满足用户对不同直径磨轮的需求。
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2.2 Reishauer(莱斯豪尔)公司
瑞士莱斯豪尔公司自从1945年开发出ZA型磨齿机以来，一直在蜗杆砂轮磨 齿机领域一统天下，直到最近十几年来，美国格里森公司大举开发数控蜗杆砂 轮磨齿机，两家才呈现出激烈竞争的局面。 1980年莱斯豪尔公司开发出RZP型环面蜗杆砂轮磨齿机。1987年开发出带 有电子变速箱能实现连续位移磨削的RZ301S型蜗杆砂轮磨齿机，其电子变速箱 内具有补偿控制模块，用以补偿磨削过程中磨削力周期变化产生的齿形误差， 和磨削斜齿轮时砂轮进入或脱离齿面时，由于单齿面受载引起磨削力变化造成 的齿形、齿向误差，从而提高磨齿精度。
意大利桑浦坦斯利公司也是较早开发CNC成形磨齿机的厂家之一，该公司 过去的主导产品是大平面砂轮磨齿机和剃齿刀磨齿机。该公司在EM02003、 CIMT2007都展出过S—G系列CNC磨齿机S375G、S250G，均是卧式布局万能型磨 齿机，既可以用蜗杆砂轮展成磨削，也可以用片状成形砂轮磨削。可以配备各 种CBN砂轮(可修整CBN、不需修整的CBN及电镀CBN砂轮)和普通刚玉砂轮，适合 磨削直齿、斜齿、齿轮轴、蜗杆、压缩机转子以及内齿轮(直齿、斜齿)等。
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4、功能复合化
Reishauer公司的RZF磨-绗复合齿轮加工机床及 RZ400 数控蜗杆砂轮磨齿 机等许多新产品。已将工件自动上下料、在线测量、自动对刀、磨齿及修整砂 轮、砂轮磨损自动补偿等诸多功能集与一身，使得磨齿加工变得更为精确和快 捷； 德国KAPP公司 KX300 磨齿加工中心、意大利Samputersili公司的 S400GT 及德国Liebherr公司的 LCS280 蜗杆-成行磨齿机等可先采用CBN蜗杆大砂轮进 行粗磨齿轮，再用CBN小砂轮精磨齿轮； Gleason-Pfauter集团的P60滚-磨复合齿轮加工机床，能完成先用铣刀加工 双头蜗杆，再用CBN砂轮磨削蜗杆，并具有去除蜗杆端面毛刺的功能。另外机 床还配备自动对刀和工件自动上下料机构。
直接驱动主轴，具有良好的可靠性和宽的速度和转速范围。
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具有2套砂轮修整系统。
1）采用电镀的金刚石齿轮修整砂轮。在工件主轴上，安装一个金刚石滚轮和 一个金刚石齿轮，金刚石滚轮用于修整砂轮的外圆，金刚石齿轮用于修整砂轮 的齿形。这种修整方式效率高，适用于大批量生产。但是，由于金刚石齿轮的 价格昂贵，适用成本较高。砂轮修整质量和精度不高。 2）CNC常规修整装置。
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美国Gleason公司的genesisl30TWG
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采用整体的、矿物溶铸的聚合物床身(Single—piece，mineral cast poly 一mer composite base)，具有良好的振动阻尼特性和热特性。 结构紧凑。液压、润滑、气动等装置均集成在床身上，机床占地面积小， 包括所有的液压、润滑、排屑、冷却和气动装置占地面积为7m2。 集成的自动上下料系统。可实现零件的快速装卸。
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2、高精度化
随着CNC水平的提高及电子齿轮箱、滚动导轨、高速陶瓷轴承、高速电主轴、 力矩电机及直线电机伺服系统制造技术的飞速发展。磨齿机的加工精度有了很 大的提高。 如Reishauer公司RZ300E、RZ301S的加工精度可达DIN3962标准的1～2级， 稳定到3级。
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便易的机床操作。
1）机床的立柱下段有一套端齿盘分度定位机构，可使立柱在磨削位置(0 °)、
砂轮更换位置(90 °)、砂轮修整位置(180 °)三个位置转换；开放的4门设计 防护罩，创造了良好的加工及调整机床的条件。 2）操作者能够在机床的三个方向不受限制的更换附件：在机床左边的砂轮修 整区域、机床前方的砂轮更换和工件磨削区域、机床右边根据需要可配备自动 上下料系统的区域。机床的调整更加快捷方便。 多种形式的砂轮修整方法。在机床左边为砂轮修整区域，有较大的空间， 因此，机床可配备多种类型的修整装置和修整工具，大大提高了机床的灵活性， 既适合小批量生产又可进行大批量生产。
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随着科学技术和经济的发展，齿轮加工业对于齿轮加工机床的性能要求不 断提高，反之，齿轮加工机床制造业对于齿轮加工又具有导向作用，形成有机 的联动发展。为此，一批能适应社会科技和经济发展节拍的新产品应运而生； 反之，则被淘汰。这在齿轮磨床制造业中尤为突出。 自七十年代末至今，国内外磨齿机发展趋势，一直以高效率、高精度为追 求目标。根据国内外资料介绍，提高磨齿机效率、精度、性能等方面，着重从 三个方面入手：一是采用CNC技术；二是采用新型磨削材料CBN砂轮；三是采用 新的磨削原理，目前重点集中在蜗杆砂轮和成型砂轮磨削两大类技术上。
3、高速磨削
随着对磨齿效率要求的不断提高，高速磨削在齿轮磨削中应用越来越广， 成形砂轮磨削已经普遍在50m／s以上，蜗杆砂轮磨齿机也开始采用高速磨削。 1） Reishauer公司的RZ400磨齿机已达到63m／s，磨削一个模数4mm，齿数27， 齿宽50mm的直齿轮，磨削时间仅为0.82分钟，齿形精度达DIN3962标准2级。 2） Gleason公司的130TWG磨齿机达到了75m／s。 3） Gleason-Pfauter集团的P60滚-磨复合齿轮加工机床的刀具主轴转速高达 12000rpm；工作台转速达3000rpm。
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2.3 Gleason(格里森)公司
Gleason(格里森)公司的CNC蜗杆砂轮磨齿机是从20世纪90年代初开发研制 的，TAG400型数控蜗杆砂轮磨齿机曾在我国展出过，后来又开发成功245TWG型 数控蜗杆砂轮磨齿机，它采用高速多线蜗杆砂轮，磨齿效率显著高于普通单线 蜗杆砂轮5～10倍，例如，磨削一个典型轿车末级减速齿轮齿圈只需约l min。 修整多线蜗杆砂轮，使用一个与工件齿轮参数相同的金刚石滚轮(专利技术)， 其修整时间小于一个齿轮的磨削时间。130TWG是目前数控蜗杆砂轮磨齿机的名 牌产品。