使用可转位刀片技术的新工具对需要实现最高精度的高速钢制造工艺提出了挑战。全球领先的汽车变速箱制造商德国ZF集团正处于这一挑战的前沿。康斯坦茨湖是中欧第三大湖。清晨，随着湖面上的薄雾渐渐散去，一只齐柏林飞船飞上了蓝天。背景中，横跨瑞士和奥地利的阿尔卑斯山群峰闪耀着耀眼的光芒，白色的渡船正缓缓驶过浩瀚的2号湖。湖的北岸是弗雷德里克港，这里是一座大学城和一个充满活力的科技中心。它也是德国航空和汽车工业的发源地。自20世纪初以来，这里诞生了许多世界知名的企业，如多尼尔、MTU和齐柏林(齐柏林于1937年兴登堡齐柏林飞船号在美国着陆时爆炸起火而闻名)。在20世纪初的先驱中，Zahnradfabrik Friedrichshafen(ZF ZF的全名)至今仍是德国工程和创新天才的象征。该公司为全球汽车行业供应各种零配件，从变速箱到动力转向装置，同时还深度涉足风电行业，在这个行业，零配件的寿命至关重要。ZF负责工具工程齿轮生产的海因里希盖格(Heinrich Geiger)表示：“我们能够生存下来，是因为我们始终处于行业的最前沿，无论需要付出多大的努力，我们都不会在产品质量上妥协。”山特维克的同事称他为“教皇齿轮”。几年前，ZF开始考虑在商用车技术和变速箱制造中寻找高速钢齿轮刀具的替代品。这些刀具都是整料打磨而成，在很长一段时间里，都是变速箱满足精度要求的唯一手段。用高速钢刀具生产的变速箱可以最大限度的运转平稳无噪音。但高速钢的缺点是加工时间长，涉及物流。工具变钝后，应在ZF重新研磨，然后送到外表面进行涂层。所以ZF的技术人员开始寻找一些替代方法。两年前，山特维克科莱蒙业务代表Kenneth Sundberg和铣齿解决方案全球业务发展经理Mats Wennmo访问了ZF，可转位刀片技术成为关注的焦点。Sandvik Kolaman为德国风力发电和火车行业的齿轮制造商Voith Turbo开发了一套样品刀。新的可转位刀片技术将生产效率提高了55%以上，并显著降低了成本。山特维克科拉曼的工程师们相信，与专门从事大规模生产的ZF公司合作将会带来更多的利益。于是，他们开始了深入的开发项目，一直延续至今。“一切从零开始，”山特维克科拉曼研究部门的威利奥斯特伦回忆说，他在瑞典实验室和弗雷德里克港ZF工厂的恶劣生产环境中进行了一系列测试和监控。当地销售人员Bernd Schweikhardt支持奥斯特伦。结果很快表明，与福伊特驱动的大型齿轮相比，ZF的变速箱是一个完全不同的挑战。在ZF，公差最多只有几微米。“有些人说我们疯了，我们是具有最高品质的狂热分子，”盖格说。"然而，我们更愿意把标准定得高一些."他描述了自己是如何反复要求山特维克可乐人返工以提高产品质量的。第一套样品刀的刀片通过螺钉直接固定在金属刀体上。除了精度的不确定性，每个工具需要更换150个刀片，这花费了不可接受的时间。经过共同研发，山特维克科尔曼提出了一个全新的概念，开发了一套全新的切割工具。新的CoroMill 176全齿滚刀的刀片固定在楔形夹紧系统上，这意味着刀片更换可以在5到6秒内完成，而不是像以前一样在每个刀片上花费1分钟。另一个优点是每个刀具可以配备不同凹槽形状或材料的刀片。
自2010年底以来，ZF一直与山特维克科洛曼密切合作，开发一种新的可转位刀片解决方案——，一种新的CoroMill176全齿滚刀。对于齿轮装置来说，高精度是非常重要的，高速钢是这方面比较成熟的技术。然而，它的缺点是生产一种类型的齿轮需要大量的工具库存。刀具磨损后，必须送去重磨和重涂。这个过程通常需要两周左右。而山特维克可乐新推出的CoroMill176全齿滚刀只需要两把刀具：一把在机床上，一把给客户换刀片。客户也可以使用不同齿廓但模数相同的刀片，这意味着只需要两个刀具就可以生产各种不同类型的齿轮。CoroMill176全齿滚刀的刀片固定在楔形夹紧系统上，因此更换刀片只需5至6秒。与粉末冶金钢技术相比，多种叶片材料可以为优化生产提供更多的机会。威利奥斯特伦，R & amp山特维克焦炭铣齿产品d经理说，“在未来，使用优化的可转位刀片材料将大大提高生产效率，这将逐步减少加工和材料消耗。”这种技术还注重提高环保要求和节约资源。换齿数占刀具材料的5%以下，刀体可以使用更长时间，通常可达数年。“所有大型制造商意识到，几年后，获取战略性资源将可能成为一个大难题，”山特维克可乐满战略客户经理Hans Dürr解释道。他负责采埃孚的全球业务。 对Geiger来说，眼下所面对的挑战是提升利润，而最终也包括提升自动化程度，例如使用光学系统监测刀片正确安装于底座上以及在合适的扭矩下旋紧。 “质量没有问题，”他说。“即使采埃孚要求很高，也可以用可转位刀片技术来制造变速箱。生产效率也没有问题。但是我们需要延长刀具寿命并降低成本。如果我们能实现这一点，那么它将风靡整个世界。” 现在，我们正全力开发这项技术。在采埃孚集团，该项目已升级为全球研究项目。山特维克可乐满的Kenneth Sundbergh认为该研究将出现突破性进展。“采埃孚是全球要求最严格的客户之一，”他说，“如果我们能够和采埃孚合作，就能和任何一家公司合作。这样就没人想用过时的技术了。我相信，齿轮加工业即将面临一场重大的技术变革，并带来巨大的经济和环境优势。我们希望能够成为驱动这项变革的企业。” 但是，还有很多事情要做。Geiger说，“我们没有停止优化现有技术。这种标准仍然是每个人都必须拿来衡量的。这绝不是一个小挑战。”
