這套用于生產擺線齒輪的“全程無憂系統”由H?fler VIPER 500圓柱齒輪磨齒機和Klingelnberg（克林貝格）P 40或P 65精密齒輪測量中心組合構成。Klingelnberg（克林貝格）擺線齒輪柔性生產系統適用于單件和大批量生產，有助于優化加工方案。

 就幾何形狀而言，擺線具有諸多優勢。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：機械臂活節接頭）領域的原因。即使機器人處于載重狀態下，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。精度要求體現在齒面、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。

 ……給生產帶來的特殊挑戰

 高精度要求給生產帶來了一系列的特殊挑戰。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，Klingelnberg（克林貝格）采用了一種雙管齊下的辦法：優化H?FLER VIPER 500圓柱齒輪磨齒機在線測量系統；開發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，還是大批量生產，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格要求。對于產品的大批量生產，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和多齒數的工件來說，這種加工工藝具有更高的生產效率，但是修整時間和刀具成本也隨之增加。即便是中等規模的批量生產，這也是常見的經濟的方案。

這樣一來，VIPER 500為每種應用提供了優化的加工工藝。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。可實現的直徑范圍從幾毫米到500毫米，突顯了該機床的柔性。

產品概述

 優化的協調系統

Klingelnberg（克林貝格）擺線齒輪生產系統可以滿足各種生產方案。這可以從以下兩個方面使之成為可能：通過閉環系統將機床加工和產品檢測進行聯網；將在線檢測和Klingelnberg（克林貝格）自適應磨削相結合。

圖1：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：優化H?FLER VIPER 500圓柱齒輪磨齒機在線測量系統；開發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擺線齒輪

圖4：Klingelnberg（克林貝格）精密齒輪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。為了獲得一個更優結果，VIPER 500磨齒機在線測量系統除了水平方向安裝測針外，還可以配置一個垂向測針。

 體現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P65齒輪測量中心—擺線測量技術

 測量擺線同樣也面臨著挑戰。為了確保運轉特性，如何確保擺線齒“從齒頂到齒根”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）已經在新的擺線齒輪測量軟件中引入了時間優化測量工藝，其中包括根據名義數據連續掃描。工件在旋轉工作臺上連續分度，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據，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化，保留了質量評估標準，提供生產專家服務，以便在出現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*佳和*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較大偏差。所以，必須消除這種偏差。

基于統一數據庫的智能過程控制

如何確保擺線齒輪的生產質量是一項**挑戰性的工作，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，**件產品必須符合質量標準，以確保操作的經濟性。相比之下，如果是批量和大規模生產，通過齒輪檢測設備進行校正會更加經濟劃算。Klingelnberg（克林貝格）擺線齒輪生產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：通過閉環系統將機床工具和檢測設備聯網；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。根據要求和工藝相關可能性對各種參數進行校正。其中，*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。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。為了保持生產的穩定性和免受干擾，可以考慮添加自動校準循環。

*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*終質量檢測。由于磨齒機和測量設備都要連接到同一個網絡，所以測量是根據與磨齒機相同的幾何參數甚至完全相同的基準點進行的。檢測到的實際數據可以直接輸入到磨齒機中，然后用于高精度校正。

圖5：檢測結果節選：齒距幾何偏差

圖6：擺線齒輪展成磨削—在閉環系統中自動校正

上海浦量元齒輪技術

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