Gia công bánh răng linh hoạt trên trung tâm phay – tiện

11.09.17, 14:00 GMT+7

Phần mềm và các quy trình gia công có thể chuyển trung tâm phay – tiện thành máy gia công bánh răng cho các chế độ gia công hàng loạt nhỏ đến trung bình. Đóng góp của Jennie Lim, trợ lý giám đốc tiếp thị, DMG MoriSeiki Đông Nam Á

Chỉ cách đây không lâu, cách thức duy nhất để thực hiện gia công cắt gọt bánh răng phức tạp là sử dụng các máy chuyên biệt, vốn rất tinh vi và đòi hỏi các dụng cụ cắt đắt tiền. Điều đó có nghĩa là các đơn hàng thuộc loại này thường thuộc về nhóm các nhà sản xuất chuyên biệt.

Điều này chỉ đúng cho đến trước khi tích hợp các công nghệ khác nhau trên các trung tâm tiện – phay nhiều trục hoặc phay – tiện. Sự tích hợp công nghệ đó cho phép dẫn đến khả năng giải quyết vấn đề này. Sự tương tác giữa các trung tâm gia công đa nhiệm với các dụng cụ cắt và các phát triển phần mềm cùng với quy trình gia công mới có nghĩa là ngay cả các dạng hình học bánh răng phức tạp nhất hiện nay cũng vẫn có thể được sản xuất một cách kinh tế với các đợt sản xuất hàng loạt nhỏ đến trung bình.

Các serie máy NT và NTX trong bộ sản phẩm của DMG Mori là ví dụ điển hình của kiểu chể tạo này, cung cấp các máy công cụ năm trục trở lên, có khả năng gia công hoàn chỉnh đến sáu mặt.

Các trung tâm tiện – phay này có thiết kế bàn máy kiểu giường, do đó cung cấp cơ sở để thực hiện tất cả các dạng công nghệ gia công. Trục chính phay tiêu chuẩn đạt tốc độ đến 12.000 vòng/ phút và trục tiện đến 6.000 vòng/ phút.

Gia-cong-banh-rang-mot-cach-linh-hoat-3Hình minh họa

Gia công hoàn chỉnh linh hoạt rút ngắn chuỗi quy trình
“Khi đề cập đến quy trình gia công, các máy thuộc serie NTX và NT của chúng tôi có thể thực hiện hầu như mọi thứ mà máy gia công bánh răng chuyên dụng có thể thực hiện. Chúng còn linh hoạt hơn, giúp cho quá trình lập kế hoạch trở nên dễ dàng hơn với chi phí hiệu quả hơn”, Ralf Riedemann giải thích, MD của Mori Seiki AG châu Âu, chủ tịch bộ phận kỹ thuật châu Âu của Mori Seiki GmbH và GM.

Ông tiếp tục cho biết: “Lợi ích thứ hai của các máy công cụ kiểu này là có thể cắt gọt chi tiết gia công một cách hoàn chỉnh, từ phôi thép đến bánh răng, chỉ trên một máy; điều này cho phép rút ngắn chuỗi quy trình, tránh các sai sót, tăng cả năng suất gia công và chất lượng sản phẩm.”

Đối với các khả năng cắt gọt bánh răng, trước hết ông cho thấy phay bánh răng “quy ước” với các dụng cụ cắt thích hợp đòi hỏi tính cứng vững và tính ổn định của các máy tiện – phay thực sự trở thành thuộc tính cơ bản của các máy đó. Ông nêu ra vài điều thậm chí còn ấn tượng hơn, đó là sự phát triển phương pháp “InvoMilling, phay xoắn” của Sandvik Coromant dùng cho bánh răng xoắn và côn xoắn, và phần mềm gearMill của DMG hiện nay cũng trở nên khả dụng trên các trung tâm tiện – phay.

Gia-cong-banh-rang-mot-cach-linh-hoat-2Các trung tâm tiện – phay thuộc serie NT và NTX có thiết kế bàn máy kiểu giường phẳng do đó cung cấp cơ sở bảo đảm hiệu suất cao

Gia công bánh răng xoắn
InvoMilling (phay xoắn) là quy trình gia công cắt gọt bánh răng côn và côn xoắn. Ngay cả các dạng hình học bánh răng phức tạp cũng có thể được gia công một cách hoàn toàn bằng cách thức “nội suy thông minh” các trục tọa độ với phương pháp này.

Đặc tính chuyên biệt của quy trình này là sử dụng các dao phay InvoMilling với các mảnh chắp họp kim cứng tiêu chuẩn được lắp vào các rãnh tựa tương ứng trên cán dao cắt tương ứng. Các mảnh chắp này được lắp theo cách thức sao cho các răng được định vị vuông góc với trục quay của dao cắt để có thể dễ dàng tiện – phay trực giao.

Gia-cong-banh-rang-mot-cach-linh-hoat-3Sự tích hợp công nghệ trên trung tâm tiện – phay đa trục cho phép gia công các bánh răng khác nhau theo kiểu sản xuất hàng loạt nhỏ đến trung bình.

Sự phối hợp tiện – phay thô và tinh cho phép gia công dạng hình học răng và góc xoắn bất kỳ. Cho phép thể thực hiện các nguyên công vạt góc đỉnh răng, profile (biên dạng) răng và bán kính chân răng bất kỳ.

Mỗi dao cắt có thể được dùng cho vài kích cỡ module bánh răng. Ví dụ, chỉ cần dùng một dao có thể gia công profile răng theo kích cỡ module từ một đến bốn. Bánh răng lớn nhất từng được gia công, có module 18 với đường kính đến 800 mm. Đồng thời, bằng phương pháp InvoMill có thể gia công sáu bánh răng theo tiêu chuẩn DIN 3962 hoặc cao hơn. Ngoài ra, còn có thể đạt được chất lượng bề mặt gia công nhỏ hơn Rz3.

Gia công các dạng hình học bánh răng phức tạp trên máy công cụ tiêu chuẩn
Đối với ông Riedemann, ưu điểm chính của phần mềm gearMill là ngay cả các dạng hình học bánh răng phức tạp nhất cũng vẫn có thể gia công trên máy công cụ tiêu chuẩn với các dao cắt kinh tế, cho phép giảm chi phí và rút ngắn thời gian. Phần mềm này thực hiện mọi tính toán dạng hình học và lập trình tự động các quỹ đạo chạy dao.

Các thuật toán chuyên biệt trong phần mềm tính toán thậm chí còn cho phép gia công bánh vít với phôi do người dùng xác định.

Nhờ phương pháp tính toán này, có thể gia công bánh răng với dạng hình học cho trước một cách bất kỳ và giúp dễ dàng tối ưu hóa phôi và profile của các kiểu bánh răng hiện hữu. Ưu điểm kế tiếp khi sử dụng phần mềm này là kiểm soát chất lượng (kể cả các báo cáo đánh giá chất lượng tương ứng) có thể được thực hiện ngay trên máy công cụ bằng cách sử dụng các chu kỳ đo chuyên biệt trong quá trình gia công.

Những ví dụ nêu trên là minh chứng cho các khả năng và lợi ích đối với gia công bánh răng nhờ sự tích hợp công nghệ trên trung tâm gia công tiện – phay.

Cuối cùng, nhưng chưa hẳn là cuối cùng, tính đa năng của các dòng máy NT và NTX có nghĩa là chúng có thể thực hiện một khoảng hoàn chỉnh các quy trình gia công sáu mặt, năm trục, điều này có tầm quan trọng rất lớn, đặc biệt là trong lĩnh vực cung ứng sản phẩm, do có khả năng cung cấp mức độ an toàn đầu tư rất cao đồng thời mở ra hướng lựa chọn mới về gia công bánh răng cho nhiều doanh nghiệp cơ khí.

(Nguồn: Cẩm nang gia công kim loại Việt Nam)

Ý kiến bạn đọc