Уже в конце 18 века шотландский инженер Вилльям Мурдох открыл планетарную передачу. В те времена она была необходима для лучшего силового передаточного отношения паровой машины, которая должна была снизить уровень грунтовых вод в железном руднике. В современной приводной технике планетарная передача играет решающую роль. Велосипед ли это, автомобиль или грузовик, в большинстве их трансмиссий, а так же в электродвигателях в области машиностроения присутствуют планетарные передачи. Компактная конструкция и возможность эффективно, с кинематическим замыканием связать различные привода и генераторы транспортного средства представляют идеальный передатчик крутящего момента для гибридных автомобилей и электромобилей. Особенно претенциозно изготовление зубчатых колес с внутренним и наружным зацеплением, масштаб качества которых за последние годы очень вырос. В рамках заказа Tier1 по серийному производству зубчатых колес для грузовых автомобилей компания Pittler T&S предоставила ориентированное на будущее комплексное решение по сырой обработке на базе серии станков PITTLER SkiveLine.
Максимально компактными, легкими, производительными и точными должны быть как зубчатые колеса, так и планетарные передачи как единое целое. Учитывая эти требования, чувствительную деталь необходимо изготовить с высочайшей точностью и экономичностью. Обе характеристики особенно непросто реализовать из-за тонкостенной архитектуры детали и множества операций по изготовлению пазов, масляных каналов или масляных карманов на внутреннем и наружном радиусе. Это достижение, которое удалось осуществить у одного ведущего производителя грузовых автомобилей. С условием разместить существующую производственную линию более гибко и экономично был найден контакт с компанией PITTLER T&S – предприятием группы DVS TECHNOLOGY GROUP. Шесть различных технологических операций и установов в значительной степени способствовали этому.
После первых успешных тестовых обработок на заводе известного производителя токарных и зубообрабатывающих центров в Гёссенском городе Дитценбах разработка комбинированного процесса абсолютно убедила специалистов. Был создан комплексный производственный процесс от сырой токарной обработки до нарезания зубьев с использованием технологии SKIVING фирмы PITTLER и серии станков PITTLER SkiveLine.

Меньшее количество установов для большей производительности
В операции ОР10 были объединены токарная обработка и нарезание зубьев, а также процессы сверления на наружном диаметре. Нарезание зубьев на внутреннем диаметре с использованием технологии SKIVING фирмы PITTLER, а также предшествующая этому токарная обработка были сведены к операции ОР20 таким образом, что деталь после завершающей закалки азотированием готова к последующему монтажу. Распределение комплексной обработки на два станка SkiveLine вместе с блоком автоматизации дало преимущество в том, что по сравнению с изготовлением на автономных станках, удалось лучше скоординировать время цикла и достичь более высокой общей производительности лишь двумя технологическими операциями и за два установа. Кроме того, несмотря на различное по продолжительности время обработки, время наладки и загрузки было сведено к минимуму.

Системное решение по технологии зажима
Ключевую роль в вопросе точности сыграла правильная разработка зажимных инструментов, которые сконструировали коллеги из корпоративного подразделения, фирмы DVS SPANNTECHNIK совместно с компанией PITTLER. «Уже после первых тестовых испытаний особое значение было предано очень тонким стенкам детали после снятия материала», объясняет Омар Шариф, продукт-менеджер по технологии Skiving в компании PITTLER. «При помощи общепринятых методов зажима деталь во время обработки сильно бы деформировалась», продолжает он. «Радиальное биение при такой размерности сделало бы достижение требуемого окончательного качества практически невозможным», делает вывод Шариф.
Теперь деталь зажимается во время первой операции ОР10 зажимной оправкой, которая центрирует лишь изнутри и тремя пальцами аксиально зажимает деталь с усилием 10.000 Н. Обусловленная зажимными приспособлениями деформация была снижена до 2 мкм благодаря специальному инструменту. Такие же успехи были достигнуты на второй технологической операции. Разработанный также фирмой DVS SPANNTECHNIK 6-кулачковый мембранный зажимной патрон захватывает за наружный диаметр деталь, которая до этого была введена ориентированной по положению из автоматизированной ячейки в рабочую зону. Приложение силы только через две точки зажимного патрона снизило деформацию до 4 мкм. Кроме того, из детали освобождаются напряжения и ошибки фактического процесса. В общей сложности благодаря инновационным зажимным инструментам радиальное биение на внутреннем зацеплении удалось снизить до 40 мкм.
О таком точном и эффективном производственном решении для компонентов планетарной передачи Вилльям Мурдох мог только мечтать. Для производителя грузовых автомобилей новая производственная линия предлагает огромные преимущества. Точно обработанные зубчатые колеса, имеющие лучшее качество концентричного вращения, изготавливаются на меньшем количестве станков, за минимум установов и с меньшим количеством задействованного персонала.

Ключевые моменты:

— Высокоэффективное изготовление зубчатых колес для планетарных передач на зубообрабатывающем центре PITTLER SkiveLine

— Обработка за две технологические операции и два установа оптимизирует время цикла и точность

— Технология зажима собственной разработки снижает деформацию до 2 мкм