齒輪零件和錐齒輪制造商正在不斷尋求替代傳統(tǒng)加工工藝的生產(chǎn)方法。在選定機(jī)床時(shí)，靈活性最大化已成為主要的考慮因素，因?yàn)槠髽I(yè)不愿局限于相對(duì)較小的齒輪細(xì)分市場(chǎng)。德國(guó)HellerMaschinenfabrikGmbH公司通過(guò)與Voith公司的精誠(chéng)合作，已開(kāi)發(fā)出能顯著提高生產(chǎn)效率的工藝，其預(yù)銑削和齒輪銑削工序往往可以在單一機(jī)床上完成。
值得注意的是，齒輪銑削近來(lái)已列入一些機(jī)床制造商的熱門(mén)話題。實(shí)際上，顯而易見(jiàn)，我們可以使用在五軸加工方面的現(xiàn)有能力挖掘加工中心傳統(tǒng)應(yīng)用范圍之外的新應(yīng)用領(lǐng)域。Heller也致力于此。Heller公司的總部位于德國(guó)尼爾廷根，繼在2009年秋季推出新的F系列后，Heller在五軸技術(shù)應(yīng)用方面又前進(jìn)了一步。齒輪銑削提供了挖掘五軸加工中心F系列和已經(jīng)通過(guò)驗(yàn)證的MCH-C系列所有潛力的機(jī)會(huì)，并且得以有機(jī)會(huì)充分利用機(jī)床的能力和各種加工可能性。最后，Heller通過(guò)與Voith密切合作，共同研發(fā)了適合特定應(yīng)用領(lǐng)域的新工藝。兩家公司都對(duì)該工藝提交了專(zhuān)利申請(qǐng)，期望藉此在業(yè)內(nèi)引起轟動(dòng)。
當(dāng)齒輪細(xì)分市場(chǎng)的傳統(tǒng)制造商繼續(xù)專(zhuān)注于齒輪加工的專(zhuān)用機(jī)床和刀具時(shí)，加工中心制造商則針對(duì)各種應(yīng)用和使用專(zhuān)用軟件實(shí)現(xiàn)齒輪建模的解決方案提供完整的加工。此類(lèi)加工基于數(shù)學(xué)方法，允許通過(guò)CAD/CAM工藝生成完美的槽形。根據(jù)齒輪技術(shù)文獻(xiàn)可以知道，目前還沒(méi)有綜合數(shù)學(xué)模型，例如錐齒輪齒系統(tǒng)。因此，用于CAD/CAM工藝的每個(gè)CAD模型即為近似模型。傳統(tǒng)切齒機(jī)床基于特定的機(jī)床結(jié)構(gòu)，具有對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性。此類(lèi)機(jī)床根據(jù)輸入到機(jī)床中的設(shè)置參數(shù)生成相應(yīng)的齒形。盡管類(lèi)似于滾齒工藝，但Heller采用的方法完全與之不同：將圖紙上指定的齒輪參數(shù)直接輸入到機(jī)床控制面板中。然后，控制面板使用該數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)生成適合粗加工和精加工的五軸切削路徑。這樣一來(lái)，就無(wú)需數(shù)學(xué)上精確的3D幾何模型。相反，應(yīng)使用來(lái)自圖紙的預(yù)定義齒輪數(shù)據(jù)。測(cè)量機(jī)床將報(bào)告可直接輸入到機(jī)床控制面板中的補(bǔ)償數(shù)據(jù)以便進(jìn)行處理。這種方法的另一主要好處是當(dāng)前的刀具數(shù)據(jù)（如刀具磨損）可以實(shí)時(shí)并入正在進(jìn)行的工藝中。因此，精度相應(yīng)得到提高。除齒間加工外，HELLER也提供半成品的預(yù)銑削工藝。由此第一次裝夾就能夠?qū)崿F(xiàn)外輪廓與內(nèi)輪廓的完整預(yù)切削，而在第二次裝夾時(shí)進(jìn)行銑齒。為了改進(jìn)工藝控制，還開(kāi)發(fā)了特別改編的NC程序。這樣一來(lái)，就能夠在單一機(jī)床上加工整個(gè)工件。

生產(chǎn)效率提高2倍
進(jìn)行相應(yīng)編程時(shí)，有其他五軸加工中心聲稱(chēng)他們的加工中心也同樣通用且適合齒輪銑削。例如，使用立銑刀可提供高度靈活性。但是，根據(jù)Heller的業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)經(jīng)理HannesZipse博士所言，這種方法不是特別高產(chǎn)高效。"我們的加工通常具有高切屑去除率，目的在于齒輪銑削時(shí)獲得同樣的結(jié)果。因此，我們與山特維克可樂(lè)滿密切合作，共同開(kāi)發(fā)訂制的帶可轉(zhuǎn)位刀片的齒冠銑削刀具（crown-millingcutter），例如滾刀型刀具。這起到很重要的作用，與傳統(tǒng)加工方法相比，生產(chǎn)效率提高了2倍。這意味著齒間距越寬，可獲得的生產(chǎn)效率也就越高。"生產(chǎn)效率水平在本質(zhì)上取決于機(jī)床的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。在Heller的技術(shù)開(kāi)發(fā)主管ReinholdSiegler看來(lái)，這是其中最重要的一點(diǎn)："非常緊湊的夾緊是必要條件。這意味著在我們的解決方案中，托盤(pán)夾頭非?？拷斜P(pán)上緣，以便牢牢夾緊齒輪或錐齒輪。其他好處包括我們異常堅(jiān)固的主軸、高剛性的機(jī)械元件以及使用很適合要求苛刻的粗加工工藝的短式刀具。這就是為什么我們?cè)诖旨庸すば蛑心塬@得較立式加工工藝更高生產(chǎn)效率的另一個(gè)原因。
專(zhuān)攻通用解決方案

新工藝毫無(wú)疑問(wèn)能為不同尺寸的工件（起始模數(shù)為4）提供高效率的解決方案：較小的五軸加工中心機(jī)型FP2000適合最大720mm的直徑；較大的機(jī)型FP4000適合最大900mm的直徑；具有HSK100主軸錐度的機(jī)型MCH-C適合最高達(dá)1800mm的直徑；即將推出的新機(jī)床系列適合最高達(dá)3000mm的直徑。盡管換刀非常耗時(shí)，但對(duì)大批量的小齒輪生產(chǎn)而言，使用專(zhuān)用機(jī)床仍然非常高效。因此，Heller/Voith工藝不直接針對(duì)批量生產(chǎn)種類(lèi)較少工件的傳統(tǒng)合同齒輪制造商。該解決方案面向于系統(tǒng)供應(yīng)商，例如車(chē)輛制造商、機(jī)床或也使用該機(jī)床執(zhí)行其他加工任務(wù)的機(jī)床零件制造商。齒輪箱制造商也對(duì)此有興趣，他們的產(chǎn)品也包括完整的組裝件。此解決方案尤其適用于大齒輪，因?yàn)镠eller提供的機(jī)床和技術(shù)適合各種加工任務(wù)，并且為高效加工齒輪和錐齒輪帶來(lái)了附加好處。山特維克可樂(lè)滿的全球業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)經(jīng)理KennethSundberg認(rèn)為這是非常激動(dòng)人心的市場(chǎng)機(jī)會(huì)：近來(lái)顯示，市場(chǎng)上不斷推出針對(duì)齒輪零件和錐齒輪的加工解決方案。因此，山特維克可樂(lè)滿改進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)刀具，并將新開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品并入銑削刀具中。迄今為止，我們對(duì)獲得的加工結(jié)果非常滿意。接下來(lái)我們將側(cè)重于硬銑削工藝。盡管可以使用整體硬質(zhì)合金立銑刀，我們和Heller都相信使用特殊的齒冠銑削刀具和側(cè)銑刀具將提供更高的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效率。"潛在的目標(biāo)客戶更高興聽(tīng)到，該工藝無(wú)需產(chǎn)生依賴性（例如依賴特定的軟件）就能為他們提供所需的靈性和生產(chǎn)效率。