“但使用初期,就大型齿轮的制造而言,并非高端设备就能解决一切问题。”太原重工股份有限公司齿轮传动分公司技术科副科长柴希先生回忆说:“集团的发展策略让我们在风电领域的加工水平得到了突飞猛进的提升,高起点的定位让我们有机会接触到全球最先进的制造技术。但俗话说,‘好马配好鞍’,高尖端的数控设备必须配备合适的刀具,才能更好地发挥其本身的优势,实现1+1>2的突破。”柴希先生认为高质量的刀具与顶尖的设备具有同样的重要性,“选择性价比高的刀具,不仅可以提高生产效率,而且有助于企业目标成本的实现。”在这种需求下,2009年,太重齿轮结识了世界领先刀具品牌瓦尔特,在合作初期取得了较为明显的加工改善以后,瓦尔特的产品迅速在太重齿轮的车间中得到了广泛的应用,目前,瓦尔特的三面刃铣刀、粗精镗刀、铣刀、各种车刀片产品均高效运转在太重齿轮的生产车间中,尤其是瓦尔特的车刀产品,目前已经垄断了太重齿轮所有的半精车与精车工序,为其大型齿轮的高精、高效加工提供了强有力的保障。
复杂工况下仍能保持高精高效切削
目前,太重齿轮的产品规格多样,其中以1.5MW级风电增速齿轮箱配套为主流产品。该类产品通常使用的齿轮直径都为1米左右,加工工序为:粗车-调质-半精车-滚齿-渗碳淬火-精车-磨齿。
在半精车工序中,太重齿轮采用的是瓦尔特CNMG 160612 WPP20和CNMA 160612 WPP20车刀片,加工效率比同类产品要高得多。据瓦尔特能源行业专家孙书明先生介绍,WPP20系列刀片是瓦尔特老虎(Tiger.tec)刀片系列,其应用主要针对各种钢材料的车加工应用,同样使用双色复合涂层。该系列刀片针对钢件加工进行了优化和升级,使得车加工钢件时的可靠性、稳定性、高效性有了大幅的提高,即使在难加工条件下也能确保最好的加工效果。
柴工介绍说,使用该刀片主要是加工调质零件,在加工零件与切削要素相同的情况下,根据现场统计,瓦尔特刀片拥有更长的切削距离;若切削距离相同,瓦尔特刀具可以在更快的切削速度、更大的进给量、更大的背吃刀量情况下完成切削加工。以前加工一件齿轮产品大概要用近两天的时间,而使用瓦尔特刀具后,一天就可完成2~3件齿轮产品的加工,加工效率飞速增长。
太重齿轮风电增速齿轮箱年产量500台,对加工效率有着极高的要求,同时,对质量的要求也非常严格,加工零件的表面质量较一般零件要高得多。比如内齿圈端面和止口,粗糙度要求Ra3.2,这里选用的是瓦尔特车刀片CNMA160608 WAK10和CNMG160608 WAK10,可以很好的保证加工质量。“此处应用的WAK10系列刀片同样属于瓦尔特老虎(Tiger.tec)刀片系列,是瓦尔特于2001年研制的第一款双色涂层刀片,十分适用于铸铁和渗碳合金钢的车、镗、铣等加工。其加工效率和加工质量十分稳定,WAK的双色涂层使刀具的耐磨性得到了很大提高,使刀具寿命得以大幅度的提升。在加工中可以通过辨别颜色变化来确定刀片的磨损程度,使刀片的利用率达到最高。”孙书明先生介绍说。
“我们的产品止口公差范围特别小,但即使这样,瓦尔特刀片仍能高品质的完成加工任务。其良好的连续切削性能可以很好的避免刀具崩刃导致重新对刀带来的加工误差。”柴工解释说,经过半精车后的齿轮要经过滚齿加工,然后淬火,再进行接下来的精车。当前太重齿轮生产的齿轮箱主要采用硬齿面技术,经渗碳淬火或氮化处理后的带齿件,齿面硬度高达HRC60。另外在精加工过程中,齿端面由于加工需要,会有断续切削的情况出现。