Въведение:

Дигиталната ера постави началото на цялостна трансформация на машинните инструменти и през последните десетилетия процесите на обработка претърпяха революционни промени благодарение на широко разпространената дигитализация.

Оборудването за обработка на зъбни колела също е напълно актуализирано с цифрова технология, което значително променя техниките за обработка. Дори продуктите със сложни съоръжения вече са по-лесни за обработка и разнообразието от техники се разшири. Изчислено е, че сега има над 20 различни процеса на производство на зъбни колела, обобщени както следва:

1. Фрезоване на зъбни колела (разграничаване между стандартни фрезови фрези и фрезови фрези)

2. Фрезоване на зъбни колела (фрези за фрезоване на форми, завършени главно от машини за фрезоване с ЦПУ и петосни стругово фрезови композитни машини)

3. Оформяне на зъбни колела (с помощта на CNC машини за оформяне и фрези за оформяне на форми)

 

4. Бръснене на зъбни колела (използване на машини за бръснене и ножове за бръснене)

5. Струговане на зъбни колела (с използване на петосни машини и специализирани инструменти за струговане)

6. Шлифоване на зъбни колела (използване на CNC шлифовъчни машини и шлифовъчни колела)

7. Хонинговане на зъбни колела (използване на машини за хонинговане и инструменти за хонинговане за супер прецизна обработка)

8. Wire EDM Processing (тел EDM обработка за цилиндрични зъбни колела)

9. Прахова металургия (пресоване на матрици, нагряване на синтероване, топлинна обработка и последваща обработка)

10. Водоструйно рязане (CNC водоструйно рязане за цилиндрични зъбни колела)

11. Лазерно рязане (CNC лазерно рязане за цилиндрични зъбни колела)

12. Протягане на зъбни колела (използване на машини за протягане с ЦПУ и вътрешна обработка на шлици)

13. Рендосване на зъбни колела (използване на рендета и инструменти за рендосване на форми)

 

14. Електрохимична обработка (използвайки EDM и химическа електролитна обработка)

15. Обработка на щамповане (форми за щамповане с ЦПУ за щамповане на цилиндрични зъбни колела)

16. Спин формоване (вид студено екструдиране, включително горещо и студено въртене)

17. Валцоване на зъбни колела (използване на машини за валцоване на зъбни колела и валцоващи инструменти)

18. Остъргване на зъбни колела (чрез CNC машини за изстъргване на зъбни колела и инструменти за изстъргване), подходящо за масово производство.

19. Процеси на леене (включително прецизно леене на силициев зол и леене в пясък)

Процеси на производство на зъбни колела

II. Въведение в етапите на обработка на съоръжения

1. Обработка на празни зъбни колела

След термична обработка суровите заготовки се подлагат на машинна обработка. Този етап основно подготвя заготовката на зъбното колело за последваща обработка на зъбите на зъбното колело, като гарантира, че вътрешният отвор и челната повърхност отговарят на определените технически изисквания.

2. Обработка на зъбни колела

Този етап се фокусира върху фината машинна обработка на формата на зъбното колело, което води до зъбни колела, които напълно отговарят на спецификациите на чертежа. Прецизността на зъбите на зъбното колело, постигната на този етап, трябва да отговаря на изискванията за крайна прецизна обработка.

3. Термична обработка

Ако не е необходимо закаляване, обработката на зъбите на зъбното колело завършва производството на зъбно колело. За зъбни колела, които се нуждаят от закаляване, процесът гарантира, че повърхността на зъбното колело отговаря на определените изисквания за твърдост.

4. Завършване на зъбите на зъбните колела

Зъбните колела, които са били закалени, обикновено се нуждаят от довършителни работи, за да коригират всяка деформация, причинена от закаляването, и за допълнително подобряване на точността на зъбите и грапавостта на повърхността, за да отговорят на крайните изисквания за точност.

5. Обработка на края на зъбното колело (последваща обработка)

Обработката на края на зъбното колело включва обработки като заобляне, скосяване и премахване на грани. Тези процеси улесняват по-лесното зацепване, когато зъбното колело се плъзга аксиално и премахват острите ръбове, за да предотвратят олющване по време на предаване.

Най-разпространени са еволвентните зъбни форми. Основните методи за обработка на еволвентни зъбни форми попадат в две категории: методи на формоване и методи на генериране. По-долу са различни процеси за производство на съоръжения, извлечени от мрежата.

1. Фрезоване на зъбни колела

Използвайки дискови или пръстови фрези, фрезоването на зъбни колела принадлежи към метода на формоване, където профилът на зъбите на фрезите съответства на пространството на зъбите на зъбните колела. Този метод е по-малко ефективен и прецизен, подходящ за производство на малки партиди.

2. Шлифоване на формата

Също метод на формоване, но по-рядко срещан поради трудността при обработка на шлифовъчни дискове.

3. Фрезоване на зъбни колела

Генериращ метод, фрезоването на зъбни колела работи на принципа на зацепване на двойка спирални зъбни колела. Прототипът на плочата е спираловидно зъбно колело с голям ъгъл на спиралата, обикновено с малко зъбци (обикновено z=1) и дълги зъби, образуващи червей с малък ъгъл на спиралата. След нарязване и флангиране, той се превръща в плот с режещи ръбове и свободни ъгли.

4. Бръснене на съоръжения

Често срещано в масовото производство на незакалени зъбни колела, бръсненето на зъбни колела използва режещ нож и детайла в свободно движение на зацепване. Относителното плъзгане между тях изглажда фините стърготини от зъбната повърхност, подобрявайки прецизността. Бръсненето може също да създаде корона за подобряване на контактната зона.

5. Оформяне на зъбни колела

Друг метод за генериране, оформянето на зъбни колела включва оформящия нож и детайла, зацепени като двойка цилиндрични зъбни колела. Възвратно-постъпателното движение на оформящия фрез е основното движение, докато въртеливото му движение с детайла е движението на подаване.

6. Метод на генериране на смилане

Подобно на фрезоването на зъбни колела, шлайфането по метода на генериране е метод за прецизна обработка, особено за закалени зъбни колела. Може да използва червячни шлифовъчни колела, конични шлифовъчни колела или дискови шлифовъчни колела.

7. Хонинговане на зъбни колела

Подобно на бръсненето на зъбни колела, хонинговането на зъбни колела използва колело за хонинговане и зацепване на детайла без луфт. Относителното плъзгане с приложен натиск усъвършенства зъбите на зъбното колело.

8. Тел EDM

Съкратено за електроерозионна обработка, електроразрядната обработка с тел се развива от EDM пробиване и формоване, разширявайки приложенията си и частично заменяйки традиционните методи за EDM.

Производството на зъбни колела е изключително сложен процес, изискващ правилните техники, за да се осигури ефективно производство. Всеки етап трябва да има точни размери.

Цикълът на производство на зъбни колела обикновено включва струговане, фрезоване на зъбни колела, оформяне на зъбни колела, бръснене на зъбни колела, твърдо струговане, шлифоване на зъбни колела, хонинговане на зъбни колела, пробиване, шлайфане на вътрешни отвори, заваряване и измерване. Подходящите системи за затягане са от решаващо значение за тези процеси, които ще бъдат въведени заедно с инструментите и техниките за обработка на зъбни колела.

Изчерпателен преглед на инструментите и техниките за обработка на зъбни колела