采用電火花線切割加工直齒錐鏈輪的方法由于沒有宏觀切削力,與現(xiàn)有機(jī)械刀具切削相比,具有以下優(yōu)勢:
1、加工時工件無受力變形,在數(shù)控指令控制下,加工精度高,齒部為標(biāo)準(zhǔn)漸開線或函數(shù)曲線,表面粗糙度好,可微觀進(jìn)給并可多次切割。加工精度可達(dá)2μm,表面粗糙度最佳可達(dá)0.5μm。精密機(jī)床可采用慢走絲結(jié)構(gòu);較高加工要求零件采用中走絲或快走絲結(jié)構(gòu)。
2、針對高強(qiáng)度、高韌性、高硬度等機(jī)械方式難加工材料,電火花線切割加工尤顯其強(qiáng)大優(yōu)勢。傳統(tǒng)機(jī)械加工金屬鏈輪為了達(dá)到高精度,高壽命的要求,需先初加工出齒廓留有一定余量,經(jīng)淬火再磨削方能滿足要求。電火花線切割加工可直接加工淬火材料。遇到“不銹鋼”、“鈦合金”、硬質(zhì)合金鋼等錐鏈輪,傳統(tǒng)加工方式難度非常大。被授予21世紀(jì)金屬的“鈦合金”它以密度小、比強(qiáng)度高、耐高溫、抗氧化能力強(qiáng),分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等優(yōu)勢在航空、航天領(lǐng)域應(yīng)用越來越多。各種內(nèi)燃機(jī)車鎳釩鈦合金傳動系鏈輪、軍隊各種火炮系統(tǒng)定位傳動鏈輪、航天飛行器控制傳動系統(tǒng)鏈輪都需要鈦合金制造,而加工鈦合金采用電火花線切割加工是比較理想的手段。
3、便于制造高精度和超大行程機(jī)床,滿足特殊零件高精度等級加工要求。目前國內(nèi)大型直齒錐
鏈輪加工設(shè)備尚依賴進(jìn)口。采用電火花線切割加工技術(shù)由于沒有機(jī)械震動,高精度數(shù)控系統(tǒng),數(shù)控回轉(zhuǎn)臺與絲架進(jìn)給數(shù)控合成,使加工軌跡與理論曲線一致,能加工出高精度零件。目前國內(nèi)機(jī)加工直徑>800mm的直齒錐鏈輪刨齒機(jī),其較先進(jìn)的最高達(dá)6級精度,表面粗糙度Ra,一般大多在8級精度、表面粗糙度Ra。采用電火花線切割數(shù)控加工理論上精度可超過4級。
4、機(jī)械加工不同模數(shù)鏈輪需用相應(yīng)模數(shù)刀具,刀具復(fù)雜,價格昂貴,刀具使用中磨損嚴(yán)重影響加工效果。電火花線切割加工工具電極簡單,加工不同模數(shù)鏈輪同一規(guī)格絲線即可完成。
5、低能耗、無污染。一臺小型刨齒機(jī)或銑床功率一般在3~7.5個千瓦,大型機(jī)床為幾十個千瓦。而電火花線切割加工機(jī)床使用功率一般不超過2kw;工作液為去離子水或水基工作液,無污染,經(jīng)沉淀可自然排放。
振興中國裝備制造業(yè),將國家需求作為創(chuàng)新導(dǎo)向,把研制國家急需的精密鏈輪和大型錐鏈輪加工機(jī)床作為今后的主攻方向,通過科技進(jìn)步、自主創(chuàng)新,建設(shè)世界一流的大型錐鏈輪機(jī)床研制基地。
總之該項技術(shù)的推廣使用將會使精密直齒錐鏈輪制造簡化工序,易于生產(chǎn),大幅度提高直齒錐鏈輪的制造精度,特別是在大型高精密機(jī)床的國產(chǎn)化上改變國外壟斷,為中國真正成為制造業(yè)強(qiáng)國打下堅實基礎(chǔ),具有廣闊的市場前景,必將帶來強(qiáng)大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。