Как выбрать правильное абразивное колесо для точного шестеренного производства

Эксперты Norton | Saint-Gobain Abrasives обсуждают проблемы шлифования шестерен и то, как технологические достижения повышают эффективность методов шлифования.

Методы шлифования шестерен менялись на протяжении многих лет. Поскольку производственные стандарты становятся всё более строгими, правильный выбор станков и абразивов для выполнения спецификаций приобретает критическое значение. Менеджер по продуктам Джош Фэрли и старший инженер-прикладник Фил Пленте из Norton | Saint-Gobain Abrasives делятся своим опытом о том, как шлифование шестерен — а также использование правильного абразивного колеса — играет важную роль в производстве шестерен. Они также раскрывают, как их компания решает эту важную задачу.

Какие изменения вы заметили в потребностях производителей шестерен в абразивных колесах?

ПЛЕНТЕ: Серийное автомобилестроение оказало наибольшее влияние на изменение и трансформацию способов массового производства шестерен. Автомобильные производители создают трансмиссии с шестернями авиационного качества, соответствующими самым высоким стандартам. Новые трансмиссии составляют лишь долю от размеров старых конструкций, но выдерживают значительно более высокие крутящие моменты, мощность и обороты. Эффективность этих трансмиссий увеличила пробег на галлон в десять раз. Эти изменения заставили разработчиков станков и производителей абразивных колес создавать продукты, соответствующие новым требованиям.

Производители шестерен не всегда нуждались в абразивных колесах для обеспечения окончательной чистоты поверхности и формы. Они могли обойтись строганием и шaversованием, а для специальных заданий — лаппингом пар вал-шестерен. Авиационная промышленность первой приняла шлифование шестерен, но авиация не была так ориентирована на стоимость, как автопром.

ФЭРЛИ: Стандарты качества за последние годы резко возросли для всех применений шестерен. Необходимость повысить эффективность, сохраняя высокое качество и снижая себестоимость детали, сделала выбор правильного абразивного колеса для конкретной задачи гораздо более важным. В зависимости от целей производителя шестерен, для оптимизации желаемых показателей требуются разные спецификации абразивных колес.

Каковы самые распространенные проблемы при шлифовании шестерен, с которыми сталкиваются производители? (например, более высокие скорости, заусенцы, чистота поверхности и т.д.?)

ФЭРЛИ: Наиболее частые проблемы при шлифовании шестерен вытекают из строгих стандартов качества и потребностей производителей в эффективности и гибкости. Производители ищут очень тонкую чистоту поверхности и отличные геометрические параметры шестерен от использования своих абразивных колес. Они также ищут точное сохранение формы и уменьшение размерных вариаций, а также значительное сокращение времени цикла. Эти метрики качества сложнее достичь из-за риска зажига шестерен. Большая площадь контакта при шлифовании, требования к тонкой чистоте поверхности и жесткие требования к сохранению формы работают против безаварийного шлифования. Поэтому критически важно указать оптимальную матрицу абразивного колеса и параметры шлифования для конкретной работы.

Еще одна большая проблема — знания операторов и инженеров в области шлифования. Norton | Saint-Gobain предлагает полевые технические тренинги через свою «Школу шлифования Norton», а также семинары для клиентов по точному шлифованию в Вустере, штат Массачусетс. Эти обучающие курсы дают производителям шестерен возможность изучить теорию шлифования и задать прикладные вопросы нашим экспертам.

При оценке решения для шлифования шестерен, какие пять ключевых советов помогут определить подходящее абразивное колесо?

ФЭРЛИ: 1) Определите цель и ключевые метрики процесса шлифования: Если вы ищете высокое качество, высокую эффективность или и то, и другое, разные спецификации абразивных колес приведут вас к цели. Мы предлагаем разные спецификации для каждой из этих метрик производительности, чтобы предоставить наиболее оптимизированное решение для клиента, а не одну спецификацию для всего.

2) Знайте свое применение: Существует разные типы шлифования шестерен, и в зависимости от типа должны использоваться разные спецификации и размеры абразивных колес.

3) Информация о шестерне: Для выбора оптимального абразивного колеса для вашего процесса шлифования шестерен должны быть переданы все аспекты шестерны. Материал, обрабатываемый шлифованием, желаемая чистота поверхности и профиль для удержания — все это критически важно для выбора правильного колеса.

ПЛЕНТЕ: 4) Система подачи СОЖ и характеристики станка: Хорошо известно, насколько критически важна СОЖ в процессе шлифования шестерен. В идеальном сценарии температура, подача, наведение, давление и фильтрация СОЖ настроены правильно. Однако, если одно из этих условий не идеально, модификация спецификации абразивного колеса или параметров шлифования может устранить эти проблемы.

5) Методология оснастки: Технология оснастки, ее применение и параметры имеют огромное влияние на производительность шлифования. Разные технологии абразивных колес будут оптимизированы в зависимости от используемого инструмента оснастки и параметров.

Чего должны ожидать производители шестерен от своего производителя/поставщика абразивных колес в плане технологий и прикладной поддержки?

ПЛЕНТЕ: Мы работаем с клиентом на всех уровнях — от проектирования до производства. У нас отличные отношения со строителями станков, и мы рады присоединяться с первого дня в процессе проектирования применения шлифования шестерен. Мы также вовлекаемся, когда производители шестерен сталкиваются с проблемами и ищут новые способы производства шестерен и разработки процессов.

Каким образом Norton решает задачи будущего шлифования шестерен?

ПЛЕНТЕ: Norton | Saint-Gobain — мировой лидер в абразивной промышленности, ориентированный на разработку инженерных материалов. Значительный процент валовой выручки реинвестируется в НИОКР. У нас шесть центров шлифовальных технологий по всему миру.

ФЭРЛИ: Преданность инновациям. Прогресс в зерне, связующем и инженерированной пористости — все разработано внутри компании. Norton впервые разработал керамическое микроструктурное зерно, изменив правила игры в том, чего могут достичь шлифовальные процессы. Мы первыми разработали формованное зерно, позволяя достичь беспрецедентных скоростей удаления материала. По мере быстрой эволюции шестеренной промышленности мы тоже эволюционировали, чтобы поддерживать рынок.

Norton | Saint-Gobain находится на передовой технологии абразивных колесов и экспертизы. У нас также большая и разнообразная команда опытных специалистов по продажам и прикладной поддержке, как локально, так и глобально.

Недавно мы представили линейку решений для шестерен Norton Xtrimium™, разработанную для высокопроизводительного шлифования шестерен в экстремальных условиях с жесткими допусками. Новый структурированный портфель продуктов для шлифования шестерен специально спроектирован по категориям для обеспечения более высокой точности профиля, превосходного сохранения формы и безаварийного шлифования в червячных, профильных и конических применениях. Главное новшество — инновационный дизайн двухчервячного колеса, позволяющий выполнять две операции одним абразивным колесом, что существенно экономит время и затраты.

Как Norton | Saint-Gobain отвечает на вызовы Индустрии 4.0?

ФЭРЛИ: Для решения задач Индустрии 4.0 мы представили систему мониторинга и диагностики процесса Norton 4Sight, обеспечивающую мониторинг в реальном времени и улучшенное представление о станке и операции, а также глубокую аналитику шлифовального цикла для оптимизации и устранения неисправностей. Это также позволяет клиентам работать с прикладными инженерами Norton удаленно для обеспечения устранения неисправностей и оптимизации в реальном времени. Мы также изучаем использование QR-кодирования и RFID-технологий в сотрудничестве с клиентами, чтобы помочь производителям шестерен достичь своих целей в Индустрии 4.0.

Ранее опубликовано на странице ресурсов Norton Abrasives.