KX 300 P 齿轮加工中心的成功案例不胜枚举，已售出的 500 多台机器证实了兼具高灵活性和高生产率的成功理念。新推出的 KNG 350 系列将继续沿袭这一理念。在开发这个新机床平台的过程中，我们敢于回顾过去，采用经过验证的解决方案并对其进行进一步优化，同时还彻底消除了现有的不足之处。
由此形成了一个复杂的模块化系统，能够在一个基础上呈现不同的机床设计概念。通过三种不同的刀具和工件驱动器配置，可以最大程度地满足客户的要求。
图 1：齿轮加工中心 KNG 350 Flex
机床设计
KNG 350 系列基于紧凑、优化的机床设计理念，适用于小批量到大批量生产直径不超过 400 毫米的齿形工件。集成的环形上下料装置可确保最短(最多 5 秒)的非生产时间，既可加工内孔工件，也可加工长度达600 mm 的轴形工件。
从手动上下料，到简单的料盘传送带，再到复杂的机械手解决方案，该设计为工件上下料提供了充分的灵活性。
图 2：灵活的机械手上下料
功能全面且符合人体工程学的机床设计与易于使用的 KN grind 操作界面相结合，为磨削项目的设置和优化提供了支持。减少非生产时间也受到高度重视。因此该系列的特点是换型时间短，这主要是通过智能组件(智能工装)来实现的。加工过程监控、工件追溯和在线质量保证是符合工业 4.0 标准的加工设备不可或缺的组成部分。
这台机床不仅因其出色的设计(iF 产品设计奖)而令人印象深刻，而且在节能方面也在不断进步。液压功能被减少到最低限度，由一个可控泵装置覆盖，气动功能在很大程度上被电力驱动器所取代。此外，如果考虑到机床的整个生命周期，将床身从铸铁改为聚合物混凝土后，机床的总二氧化碳当量也有所降低。这些方面正变得越来越重要，尤其是对原始设备制造商而言。
长期合作伙伴Scania斯堪尼亚公司(位于瑞典斯德哥尔摩省的南泰利耶市)的评估就是一个很好的例子。负责保养的 Anders Urefors 从KX 300 P机床开始就一直关注着它的技术发展。在机床的技术验收阶段，也就是第一次接触到 KNG 350 的过程中，脸上露出了满意的神情。过去应客户要求单独实现的功能，如高度可调的控制面板，现在已成为标准配置。现在，即使打开操作门，也能更接近工件轴和刀具轴。连同工件特定刀具的快速更换系统，为机床换型设定了新的标准。显而易见，在开发这款机床时，人体工程学和实用性是其规范中的重中之重。
“Lessons learned”(吸取了教训)，是这位向来谨慎的瑞典人的评论，同时伴随着轻松的笑容。
没有比这更值得称赞的了，所有参与项目的人都很清楚，如果 Anders 满意，那么 SCANIA 斯堪尼亚公司也会感到满意!
图 3：最佳的可操作性
KNG 350 expert
新系列的开端是专门用于展成磨削齿轮的 expert(专家)机床。不带反向支座的磨削主轴设计已经在 DYNAMIC 机床上得到了验证。自动 HSK接口可实现半自动更换刀具，除了 expert 机型之外，该系列的其他机型也同样采用了这一技术。
这类机床配备了功能强大的技术选项，例如齿轮的抗扭曲磨削，或通过使用组合磨削蜗杆来满足更高的表面要求。通过选择修整工艺，可以经济地满足从单件生产(拓扑修整)到批量生产(多槽修整)的所有要求。该系列的所有机床都可配备集成测量装置，可在机床内进行完整全面的齿轮测量，也可以针对可定义的齿轮特性进行周期性测量。
KNG 350 flex HS
电动汽车给齿轮加工行业带来了新的挑战。乘用车领域紧凑安装空间内的高功率密度以及精密自行车驱动装置的微型化，往往会导致不利于加工生产的工件几何形状。
迄今为止，带有干扰轮廓齿轮的硬精加工主要是通过不连续的成形磨削或齿轮珩磨来实现的。原因很简单：对于有干扰轮廓的工件来说，直径为 300 mm 的普通蜗杆砂轮太大了。
但是与连续展成磨削相比，成形磨削和齿轮珩磨在生产率、经济效益或质量稳定性方面都存在不同的缺点。然而，只有通过更高的转速才能实现更小的磨削蜗杆，以便使用更小的刀具直径实现更高的切削速度。以往的机床设计理念无法满足刀具驱动和工件驱动的高动态要求。
KNG 350 flex HS 的特点是：即使采用如此小的刀具，也能获得最高的磨削质量和生产率。由于配备了 25,000 转/分钟的高速磨削主轴，可以用直径55 毫米以上(展成磨削)或 20 毫米以上(成形磨削)的刀具磨削加工带有干扰轮廓的齿轮。
KNG 350 flex
还能再来一些吗?
当一个机床生厂商提出这个问题时，肯定与香肠无关。
目前齿轮的直径范围正在不断扩大，特别是在电动商用车辆中。过去传统卡车的变速箱传动齿轮直径约为 300毫米，而现在的工件直径有时会达到 350 毫米，在个别情况下甚至会达到 400 毫米。机床 KNG 350 flex 通过直径扩展选项，可以满足这个范围的要求。
性能经过优化且带有反向支座的磨削主轴，专为宽度不超过 200 mm 的大型蜗杆砂轮而设计，切削速度高达 100 m/s。这样就能实现大模数工件的高效加工，并使用组合蜗杆进行超精磨或抛光磨。
采用标准刀具，在连续展成磨削时可以稳定达到平均粗糙度 Rz = 2.5～3 µm 的表面质量。对于更高的要求，可以采用具有两个不同区域(一个区域具有标准粒度，另一个区域用于超精磨或抛光磨，具体取决于表面要求)的组合刀具。这也使得 Rz < 1 µm的粗糙度得以实现。因此显著提高了齿面接触比率，从而提升齿轮的最大承载能力。这种加工方法的另外一个优点是：它可以集成到“单件流”的自动化工艺链中，这在迄今为止常用的光滑打磨工艺中，是无法实现的。Kapp Niles 还有一个独特之处，将抛光磨作为一项单独的技术提供，例如在喷丸后才对齿轮进行抛光加工。
图 4：KNG 350 系列的不同刀具轴
另外还有两个亮点凸显了这款机床的灵活性。
通过磨削辅助轴，使用非常小的成形磨砂轮，最小的齿根圆都可以加工。即使砂轮直径为 30毫米，集成的速比级也能实现高达 50 m/s 的切削速度。采用内齿磨削装置，可以加工渐开线内齿齿轮，也可以加工特殊齿形。磨削辅助轴和内磨臂都可以通过新的快速更换接口，直接在刀具主轴上迅速进行安装。
根据具体应用，使用免修整刀具或可修整刀具，既可以采用展成磨削也可以采用成形磨削来加工小工件和大工件的外齿和内齿。
这种类型的机床是名副其实的“flex”(灵活)，在磨削齿轮方面无可挑剔。
Ralf Dremel
Kapp Niles 技术性产品负责人