Процес на производство на зъбни колела

Наскоро направихме партида отнестандартни зъбни колела, използвани главно в областта на автоматизираните машини, тогава знаете ли какви са нашите стъпки за производство на зъбни колела? Нека ви кажа

Процесът на производство на зъбни колела обикновено включва следните стъпки:

1. Планиране на дизайна:

• Определяне на параметри: според специфичните изисквания на зъбното колело и работната среда, определете предавателното число на зъбното колело, броя на зъбите, модула, диаметъра на индексния кръг, ширината на зъба и други параметри. Изчисляването на тези параметри трябва да се основава на принципа на механичното предаване и свързаните с него конструктивни формули, като например определяне на предавателното число чрез веригата за предаване на движение, изчисляване на периферната сила върху зъбите на зъбното колело според въртящия момент върху пиньона и след това изчисляване на модула на зъбното колело и диаметъра на индексния кръг чрез якостта на умора при огъване на зъбите на зъбното колело и якостта на контактна умора на повърхността на зъба.

• Избор на материал: Изборът на материал за зъбното колело е от решаващо значение за производителността и експлоатационния живот на зъбното колело. Често срещани материали за зъбните колела са средновъглеродна стомана (като стомана 45), ниско- и средновъглеродна легирана стомана (като 20Cr, 40Cr, 20CrMnTi и др.), за важни зъбни колела с по-високи изисквания може да се избере нитридна стомана 38CrMoAlA, а зъбните колела без силово предаване могат да бъдат изработени и от чугун, шперплат или найлон и други материали.

2. Приготвяне на празна проба:

• Коване: Когато зъбните колела изискват висока якост, износоустойчивост и удароустойчивост, обикновено се използват заготовки за коване. Коването може да подобри вътрешната организация на металния материал, да го направи по-плътен и да подобри механичните свойства на зъбното колело. Заготовката след коване трябва да се обработи с изотермично нормализиране, за да се елиминира остатъчното напрежение, причинено от коване и груба обработка, да се подобри обработваемостта на материала и да се подобрят цялостните механични свойства.

• Леене: За големи зъбни колела с диаметър по-голям от 400-600 мм обикновено се отливат заготовки. Леенето може да доведе до получаване на зъбни колела със сложни форми, но вътрешната организация на отлятото зъбно колело може да има дефекти като порьозност и шупливост, които изискват последваща термична обработка и механична обработка, за да се подобрят неговите характеристики.

• Други методи: За зъбни колела с малки размери и сложна форма могат да се използват нови процеси като прецизно леене, леене под налягане, прецизно коване, прахова металургия, горещо валцуване и студено екструдиране за производство на зъбни заготовки със зъбни зъби, за да се подобри производителността на труда и да се спестят суровини.

3. Механична обработка:

• Обработка на зъбни заготовки:

• Груба обработка: грубо струговане, грубо фрезоване и друга обработка на зъбната заготовка за отстраняване на по-голямата част от маржа, оставяйки 0,5-1 мм марж за обработка за последваща довършителна обработка. При груба обработка е необходимо да се гарантира, че точността на размерите и грапавостта на повърхността на зъбната заготовка отговарят на проектните изисквания.

• Полуфинална обработка: полуфинално струговане, полуфинално фрезоване и други обработки, за допълнително подобряване на точността на размерите и качеството на повърхността на зъбната заготовка, за подготовка за обработка на формата на зъба. По време на полуфиналната обработка трябва да се обърне внимание на контрола на равномерността на припуска за обработка, за да се избегне прекомерен или твърде малък припуск.

• Довършителни работи: Фино струговане, фино фрезоване, шлайфане и други видове обработка на зъбната заготовка, за да се гарантира, че точността на размерите, точността на формата и грапавостта на повърхността на зъбната заготовка отговарят на проектните изисквания. При довършителни работи трябва да се избере подходяща технология за обработка и инструмент, за да се подобри ефективността на обработката и качеството на обработка.

• Обработка на формата на зъба:

• Фрезоване на зъби: Използването на дискови фрези или пръстови фрези за фрезоване принадлежи към процеса на формоване. Формата на сечението на зъба на режещия инструмент съответства на формата на зъбите на зъбното колело и фрезовите зъби могат да обработват зъбни колела с различна форма, но ефективността и точността на обработка са ниски, което е подходящо за производство на малки партиди или ремонт на единични бройки.

• Зъбоструене: Принадлежи към производствения процес и принципът на работа е еквивалентен на зацепването на двойка спирални зъбни колела. Прототипът на зъбоструйната плоча е спирално зъбно колело с голям ъгъл на спиралата, тъй като броят на зъбите е много малък (обикновено броят на зъбите), зъбите са много дълги, около вала образуват червяк с малък ъгъл на спиралата, а след това през жлеба и зъбите се превръща в плоча с режещ ръб и заден ъгъл. Зъбоструйната плоча е подходяща за всички видове масово производство, обработка на външни цилиндрични зъбни колела със средно качество и червячни зъбни колела.

• Зъборезачка: Това е и вид метод за разработване на зъборезачка. Когато се използва зъборезачка, режещият инструмент и детайлът са еквивалентни на зацепването на двойка цилиндрични зъбни колела. Възвратно-постъпателното движение на зъборезачката е основното движение на зъборезачката, а кръговото движение, извършвано от зъборезачката и детайла в определено съотношение, е подаващото движение на зъборезачката. Зъборезачката е подходяща за всички видове масово производство, обработка на вътрешни и външни цилиндрични зъбни колела със средно качество, зъбни колела с множество съединители и малки рейки.

Стружка: Стружка е често използван метод за довършителни работи за незакалени зъбни повърхности в масовото производство. Принципът на работа е да се използват режещият инструмент и зъбното колело, което ще се обработва, за свободно движение на зацепване, с помощта на относителното приплъзване между двете, за да се отстранят много фини стружки от зъбната повърхност, за да се подобри точността на зъбната повърхност. Стружещите зъби могат също да образуват барабанни зъби, за да подобрят позицията на контактната повърхност на зъбната повърхност.

Шлифоване на зъбни колела: е метод за довършителна обработка на профила на зъбите, особено за закалени зъбни колела, често единственият метод за довършителна обработка. Шлифоването на зъбни колела може да бъде шлифоване с червячно шлифовъчно колело, също така може да бъде шлифоване с конично шлифовъчно колело или дисково шлифоване. Прецизността на обработката на зъбни колела е висока, грапавостта на повърхността е малка, но ефективността на производството е ниска, а разходите са високи.

4. Термична обработка:

• Термична обработка на заготовката: Организирайте предварителна термична обработка преди и след обработката на зъбната заготовка, като например нормализиране или отпускане, като основната цел е да се елиминира остатъчното напрежение, причинено от коване и груба обработка, да се подобри обработваемостта на материала и да се подобрят цялостните механични свойства.

• Термична обработка на повърхността на зъба: След обработка на формата на зъба, за да се подобри твърдостта и износоустойчивостта на повърхността на зъба, често се извършват процеси на цементационно закаляване, високочестотно индукционно нагряване, карбонитриране и азотиране.

5. Обработка на зъбните краища: зъбните краища на зъбното колело се обработват чрез заобляне, скосяване, заглаждане и обезкостяване. Обработката на зъбните краища трябва да се извърши преди закаляването на зъбното колело, обикновено след валцоване (интерполация) на зъбите, преди обработката на зъбните краища чрез стържене.

6. Проверка на качеството: тестват се различните параметри на зъбното колело, като форма на зъба, стъпка на зъба, посока на зъба, дебелина на зъба, нормална дължина, биене и др., за да се гарантира, че прецизността и качеството на зъбното колело отговарят на проектните изисквания. Методите за откриване включват ръчно измерване с измервателни инструменти и прецизно измерване с инструменти за измерване на зъбни колела.