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研削盤、研削プロセス、砥石の相乗効果により、高品質の歯車を製造できる生産的な環境が生まれます。 画像: クレブス&リーデル

大型歯車の連続生産では、研削盤、研削プロセス、研削砥石の間の相乗効果を生み出すことに重点が置かれ、生産中の高レベルの品質と継続性が要求されます。

クレブス＆リーデルは、新しいブルームーン TZ 研削砥石をテストするために、さまざまなクリンゲルンベルク ヘフラー RAPID 研削盤を使用して、顧客の生産施設でいくつかの試験を実施しました。 同社は研削盤と砥石、自動車およびEV分野でよく知られていますが、この家族経営のメーカーは現在、大型歯車を必要とする他の分野にも事業を拡大しています。

近年、風力発電はCO2排出量削減の重要な要素となっています。 風力タービンは大型化、高性能化が進んでいますが、生産コストは削減する必要があります。 これには、複雑な歯面修正を行った場合でも、コスト効率よく高品質で歯車を製造できる製造方法が必要です。

風力発電分野におけるギアのサイズは、通常 800 ～ 4,000 mm の範囲です。 歯車によっては、直径 8,000 mm、重さ 100 トンに達するものもあります。 この分野で最も一般的な（外歯歯車の）サイズは直径 1,200 mm で、その範囲はモジュール 12 からモジュール 52 までです。モジュールとは、歯車の歯のサイズを定義するために使用される用語です。 歯車は、歯が同じモジュールの場合にのみ噛み合います。

前述したように、機械、プロセス、ホイール間の相乗効果が非常に重要です。

この相乗効果を実現するために、クレブス＆リーデルは、精密な形状の砥粒を備えた Blue Moon TZ ホイ​​ールを開発しました。

完璧に研削されたギア形状のみが、風力タービンの高い効率とスムーズな運転のための最適な動力伝達を保証します。 また、ギアボックスにかかる力は非常に大きく、歯を折ると非常に高くつくため、研削焼けも避けなければなりません。

高精度の歯車は耐用年数が長く、メンテナンスコストや生産コストの削減に役立ちます。

試験では、新しい研削砥石は良好な切削性能と高い材料除去率を示しました。

「一部の試験では、材料除去率（Q'w または Q Prime）は 30 mm3/mms を超えました」と、クレブス＆リーデル社のシニア アプリケーション エンジニアであるシグルド デ リッダー氏は述べています。 「精密形状の砥粒は今日の最先端技術です。 Blue Moon TZ は、市場にある他の精密成形研磨材と性能が同等です。 それは自己研磨性があり、非常に鋭い刃先を持ち、微結晶であり、細長い台形の形状をしています。」

テストにはブルームーンTZホイールが使用されました。

ホイールの均一な細孔構造により、研削プロセス中の冷却システム全体も改善されます。 開放構造のため、砥石全体がすぐに冷却液に浸かります。 高い材料除去率を使用しても、切りくずは接触面から遠ざけられます。 これにより、ギアの熱損傷につながる入熱が減少します。

この砥石は、遊星歯車、平歯車、IR 外輪および内輪の研削に優れた性能を発揮します。

平均して、Klingelnberg Höfler RAPID 2500 機械でのすべてのテストでは、精密成形砥粒を使用しないホイールと比較して、より低温で研削し、より長い工具寿命を示し、研削時間が最大 20% 短縮されました。 より長い工具寿命とより高い研削性能により、同等またはそれ以上の品質の歯車を実現しながらコストを削減できます。

De Ridder がこれらのセットアップで行ったドレッシング テストでは、ドレッシング間の時間が平均 20% 長くなり、必要な切込みが 30% 減少することが示されました。これにより、ドレッシング ホイールの工具寿命も長くなります。 消費電力も少なくなりました。

RAPID シリーズの大型ワークピース用プロファイル研削盤は、最大 8,000 mm のコンポーネント直径向けに設計されています。

個々の要件に応じて、拡張ストローク範囲（L バージョン）が装備されています。 標準構成に加えて、この機械には、300 ～ 20 mm (K バリエーション) の小さな砥石車直径に対応する小さな研削ヘッドも用意されています。