想要制造出耐用、低噪聲的高效齒輪，如傳動(dòng)應(yīng)用中的齒輪，這要求制造商不僅具備高的質(zhì)量要求體系，而且必須相應(yīng)具備高的生產(chǎn)水平。這符合工業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的游戲規(guī)則——除了短的生產(chǎn)時(shí)間，還要具備較低的生產(chǎn)成本。一項(xiàng)針對(duì)生產(chǎn)工藝成本分析和成本節(jié)省空間的基本調(diào)查中顯示了以下幾個(gè)特點(diǎn).

 

ps49322671平均約8%的總體制造成本來自刀具，包括其涂層。即使是優(yōu)惠的采購條件在此也只能帶來微不足道的節(jié)約。

 

     
冷卻成本約占12%，具體取決于所選擇的切削工藝。干式加工在此具備優(yōu)勢(shì)，因此，經(jīng)常用于齒輪切削，但并非適用于所有應(yīng)用。

 

       機(jī)器的準(zhǔn)備成本占比約24%，這可以通過延長(zhǎng)刀具使用壽命來降低，借此也縮短了配置時(shí)間。

 

       至少26%的制造成本是由于其它無法調(diào)整的因素造成的。

 

       約30%左右為實(shí)際加工成本，占比大。通過提高切削速度，能有效地降低這部分成本。

 

       保護(hù)涂層的應(yīng)用

 

       現(xiàn)代耐磨涂層對(duì)于成本節(jié)省有著日益重要的作用。它們被廣泛應(yīng)用于干式加工，并還在持續(xù)改進(jìn)。耐磨涂層能延長(zhǎng)刀具使用壽命，從而降低機(jī)床的準(zhǔn)備成本。但重要的是，它們?cè)谇邢鲬?yīng)用中直接展示了自身的優(yōu)勢(shì)，即實(shí)現(xiàn)切削速度的顯著提升。“今天，世界范圍內(nèi)有超過60%的滾刀是采用我們的AlCrN涂層BALINIT ALCRONA PRO，它們首先應(yīng)用于汽車行業(yè)。”Oerlikon Balzers（歐瑞康• 巴爾查斯）切削刀具市場(chǎng)與產(chǎn)品管理負(fù)責(zé)人Wolfgang Kalss博士表示。

 

       經(jīng)過這些涂層處理后，切削速度得以上升，而成本還能降下來。數(shù)據(jù)顯示：如果齒輪切削速度可以從200m/min提高到300m/min，每個(gè)齒輪的加工時(shí)間（初加工和二次加工）就將從0.56min下降到0.42min。根據(jù)機(jī)器工時(shí)費(fèi)用率計(jì)算，這意味著加工成本下降約25%。如果計(jì)算齒輪的整體生產(chǎn)成本，這代表成本降低約10%。因此，在新基材或涂層上的投資是物有所值的。

 

       使更高的切削速度成為可能

 

       為了更好地利用這一原則以便讓制造商實(shí)現(xiàn)更高的切削速度，涂層性能需要在不斷提升效率的同時(shí)基于具體應(yīng)用來量身定制。Oerlikon Balzers又朝這一方向邁出了一大步，并取得了進(jìn)一步的進(jìn)展。2015 年推出的BALINIT ALTENSA涂層，是非常成功的AlCrN系列中新的產(chǎn)品，具有極其優(yōu)秀的耐磨性和紅硬性?？紤]到市場(chǎng)對(duì)切削速度不斷提升的需求，高溫下的涂層的性能尤其需要達(dá)到最佳化。“我們實(shí)質(zhì)上進(jìn)一步降低了涂層的熱傳導(dǎo)率，并提升了涂層20%左右的紅硬性，”Kalss博士解釋道。它專門針對(duì)在高溫下容易產(chǎn)生的月牙洼磨損并降低刀具使用壽命的情況。在采用硬質(zhì)合金刀片進(jìn)行錐齒輪加工時(shí)，即使在干式加工條件下，BALINIT ALTENSA 也能實(shí)現(xiàn)更高的刀具使用壽命。

 

       此外，抗磨粒磨損性和抗氧化性可以優(yōu)化35%左右。它還減少了中、高切削速度下的后刀面磨損，即使是采用干式加工方式，刀具使用壽命也能得到延長(zhǎng)。最終，涂層研發(fā)上的大量改進(jìn)不僅使生產(chǎn)力獲大幅提升、刀具使用壽命進(jìn)一步延長(zhǎng)，而且在高切削速度下對(duì)各種基質(zhì)（粉末冶金高速鋼、硬質(zhì)合金、MC90牌號(hào)鋼）的加工性能也顯著增強(qiáng)，同時(shí)，切削速度及進(jìn)給速度也更高。針對(duì)不同應(yīng)用領(lǐng)域的客戶測(cè)試都一一驗(yàn)證了該結(jié)果。>

 

       測(cè)試結(jié)果

 

       得益于BALINIT ALTENSA的應(yīng)用，一家知名的歐洲汽車制造商能夠毫不費(fèi)力地將其粉末冶金高速鋼滾銑刀（直徑90mm）的切削速度（vc）提高了30%，即從200m/min提高到260m/min，同時(shí)，刀具的使用壽命也提高了20%。第二系列的測(cè)試表明，即使在300米/分鐘的切削速度（即提升了50%），刀具的使用壽命仍比原來的使用壽命要長(zhǎng)。用于硬質(zhì)合金滾刀的涂層還有一組顯著的數(shù)據(jù)：在高速切削環(huán)境下（vc=480m/min），工具的使用壽命可以延長(zhǎng)超過30%。

 BALINIT ALTENSA的多功能性同樣適用于濕加工，初期結(jié)果顯示可以明顯延長(zhǎng)刀具使用壽命。

 

       來自另一家汽車供應(yīng)商所做的測(cè)試表明，硬質(zhì)合金刀片的生產(chǎn)力也可得到明顯改善。當(dāng)切削速度增長(zhǎng)35%，即vc=200m/min時(shí)，刀具使用壽命同時(shí)提升了30%。另一家汽車供應(yīng)商對(duì)帶涂層的高速鋼插齒刀（直徑130mm）進(jìn)行了濕加工（潤(rùn)滑）測(cè)試，刀具使用壽命延長(zhǎng)到原先的140%。

 

       提高產(chǎn)品性能

 

       “我們的新涂層為齒輪切削設(shè)定了全新的性能標(biāo)準(zhǔn)，從而有可能在更高切削速度下實(shí)現(xiàn)先前無法想象的刀具使用壽命下確保更好的工藝可靠性。對(duì)于用戶來說，這意味著用更低的制造成本獲得更好的產(chǎn)品性能，”Kalss博士總結(jié)道。