一站式解決方案：擺線齒輪生產(chǎn)系統(tǒng)
這套用于生產(chǎn)擺線齒輪的“全程無憂系統(tǒng)”由H?fler VIPER 500圓柱齒輪磨齒機和Klingelnberg（克林貝格）P 40或P 65精密測量中心組合構成。Klingelnberg（克林貝格）擺線齒輪柔性生產(chǎn)系統(tǒng)適用于單件和大批量生產(chǎn)，有助于優(yōu)化加工方案。
就幾何形狀而言，擺線具有諸多優(yōu)勢。其中，它很顯著的一個特點是具有很高的剛性和工作載荷極限。這就是它被頻繁地應用于機器人（例如：機械臂活節(jié)接頭）領域的原因。即使機器人處于載重狀態(tài)下，擺線齒輪的高剛性特性也可以確保高精準的定位。
高精度要求……
為了確保運轉性能，擺線齒輪需要有很高的精度，這是擺線齒輪需要克服的一個重要挑戰(zhàn)。精度要求體現(xiàn)在齒面、齒頂高齒面和齒根過渡齒面的精度上。展成工件之間的準確定位非常重要。這將對齒輪箱箱體和二級工件（例如：孔）幾何形狀有進一步要求。這些工件需要有較高的制造精度，它們相對于齒輪的定位通常只有很窄的公差。
……給生產(chǎn)帶來的特殊挑戰(zhàn)
高精度要求給生產(chǎn)帶來了一系列的特殊挑戰(zhàn)。加工設備不僅要有高精度的幾何精度，而且加工后的齒輪也要與凸輪孔保持極為精準的相對位置。為了應對這個挑戰(zhàn)，Klingelnberg（克林貝格）采用了一種雙管齊下的辦法：優(yōu)化H?FLER VIPER 500圓柱齒輪磨齒機在線測量系統(tǒng)；開發(fā)能適應擺線齒輪要求的檢測方案。
VIPER 500—擺線齒輪磨削多面手
除了高精度要求外，加工擺線齒輪還需要有很好的柔性。無論是小批量生產(chǎn)，還是大批量生產(chǎn)，這種要求將會帶來很大的成本壓力。
VIPER 500磨齒機專為滿足以上要求而設計。帶成形修整滾輪的成形法磨削可以進行柔性修整。同時，生產(chǎn)工藝無需很長的設置時間，只需使用通用刀具即可。在開始加工時，砂輪根據(jù)擺線齒輪的幾何形狀進行相應的修整。這意味著：在極端案例中，砂輪可加工各種形狀的齒輪，無需更換砂輪。為了提高生產(chǎn)效率和充分利用成形磨的柔性特點，我們需要使用成形法修整滾輪，使砂輪在單次修整中獲得整體齒形。這將顯著縮短修整時間，但修整滾輪需要符合工件的規(guī)格要求。對于產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)，磨齒機可以切換至蝸桿砂輪展成法磨削方式。尤其是對于中小模數(shù)和多齒數(shù)的工件來說，這種加工工藝具有更高的生產(chǎn)效率，但是修整時間和刀具成本也隨之增加。即便是中等規(guī)模的批量生產(chǎn)，這也是常見的經(jīng)濟的方案。
這樣一來，VIPER 500為每種應用提供了優(yōu)化的加工工藝。例如，甚至從成形法磨削切換至展成法磨削都可以快速完成，設置時間很短?？蓪崿F(xiàn)的直徑范圍從幾毫米到500毫米，突顯了該機床的柔性。
產(chǎn)品概述
優(yōu)化的協(xié)調系統(tǒng)
Klingelnberg（克林貝格）擺線齒輪生產(chǎn)系統(tǒng)可以滿足各種生產(chǎn)方案。這可以從以下兩個方面使之成為可能：通過閉環(huán)系統(tǒng)將機床加工和產(chǎn)品檢測進行聯(lián)網(wǎng)；將在線檢測和Klingelnberg（克林貝格）自適應磨削相結合。
圖1：霍夫勒H?FLER VIPER 500磨齒機擺線齒輪磨削
Klingelnberg（克林貝格）采用了一種雙管齊下的辦法：優(yōu)化霍夫勒H?FLER VIPER 500圓柱齒輪磨齒機在線測量系統(tǒng)；開發(fā)能適應擺線齒輪要求的檢測方案。
圖2：VIPER 500磨齒機上采用成形法磨削加工擺線齒輪
圖3：使用蝸桿砂輪展成法磨削加工小模數(shù)擺線齒輪
圖4：Klingelnberg（克林貝格）精密測量中心檢測擺線齒輪
更多柔性工藝
擺線的一個關鍵方面是要確定擺線齒與孔的相對位置，這個位置具有非常嚴格的公差要求。為了獲得一個更優(yōu)結果，VIPER 500磨齒機在線測量系統(tǒng)除了水平方向安裝測針外，還可以配置一個垂向測針。
體現(xiàn)VIPER 500柔性的另一個關鍵方面是其可加工擺線齒輪的范圍。VIPER 500不僅覆蓋了廣泛的直徑范圍，還包括了從大到小的各種齒厚。它被應用于各個加工工藝中。許多擺線齒輪箱運行均采用偏心原理。換言之，它會用到內齒擺線。為此，VIPER 500磨齒機配備了內磨臂。由于幾何和動力條件的限制，目前只能采用成形法磨削。
簡言之，VIPER 500磨齒機可以為各種擺線齒輪提供一個加工平臺，是一種高性價比的加工方式。
P 40或P 65—擺線測量技術
測量擺線同樣也面臨著挑戰(zhàn)。為了確保運轉特性，如何確保擺線齒“從齒頂?shù)烬X根”的幾何精度是非常關鍵的。這要求測量全部輪廓線。為了縮短檢測時間，Klingelnberg（克林貝格）已經(jīng)在新的擺線齒輪測量軟件中引入了時間優(yōu)化測量工藝，其中包括根據(jù)名義數(shù)據(jù)連續(xù)掃描。工件在旋轉工作臺上連續(xù)分度，測針跟隨幾何形狀進行檢測。工件轉動一周，即可得到一個截面上高精度的幾何形狀檢測報告。基于此，我們可以獲得所需特征數(shù)據(jù)，包括齒距測量。我們還可選擇進行快速齒向檢測，這通常在4或6個齒面上進行檢測。
針對擺線測量，Klingelnberg（克林貝格）對結果分析進行了優(yōu)化，保留了質量評估標準，提供生產(chǎn)專家服務，以便在出現(xiàn)幾何偏差時可以快速排除故障。例如，提供沿周長的偏差分布或最佳和最差輪齒位置。這些評估工作非常重要，因為并非所有偏差都可以通過簡單的工藝干預來糾正。再如，磨損或臟污的夾具在裝夾時導致工件之間出現(xiàn)較大偏差。所以，必須消除這種偏差。
基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫的智能過程控制
如何確保擺線齒輪的生產(chǎn)質量是一項極具挑戰(zhàn)性的工作，同時也會讓用戶面臨著各種潛在風險。如果是單件和小批量生產(chǎn)，第一件產(chǎn)品必須符合質量標準，以確保操作的經(jīng)濟性。相比之下，如果是批量和大規(guī)模生產(chǎn)，通過齒輪檢測設備進行校正會更加經(jīng)濟劃算。Klingelnberg（克林貝格）擺線齒輪生產(chǎn)系可以滿足這兩個方案及其組合要求。這些方案聚焦在兩個關鍵點上：通過閉環(huán)系統(tǒng)將機床工具和檢測設備聯(lián)網(wǎng)；在線測量和Klingelnberg（克林貝格）自適應磨削相結合。
我們采用Klingelnberg（克林貝格）自適應磨削方式，在粗磨和精磨工之間添加檢測循環(huán)。根據(jù)要求和工藝相關可能性對各種參數(shù)進行校正。其中，最重要的是要包括齒根直徑、齒輪幾何形狀、齒輪和凸輪孔的相對位置以及螺旋角偏差等參數(shù)。對于測量而言，齒根直徑必須要在機床坐標系中進行確定并會受到影響。例如，它可能會受到車間溫度變化的影響。為了保持生產(chǎn)的穩(wěn)定性和免受干擾，可以考慮添加自動校準循環(huán)。
最后，擺線齒輪需要在Klingelnberg（克林貝格） P系列精密測量中心中完成最終質量檢測。由于磨齒機和測量設備都要連接到同一個網(wǎng)絡，所以測量是根據(jù)與磨齒機相同的幾何參數(shù)甚至完全相同的基準點進行的。檢測到的實際數(shù)據(jù)可以直接輸入到磨齒機中，然后用于高精度校正。
圖5：檢測結果節(jié)選：齒距幾何偏差
圖6：擺線齒輪展成磨削—在閉環(huán)系統(tǒng)中自動校正
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