Изглаждане на зъбни колела (Power Skiving) срещу фрезоване: Как да изберем правилния процес за прецизни вътрешни зъбни колела

Изборът на правилния производствен процес на рязане на зъбни колела е критично решение, което оказва влияние върху целия производствен цикъл. Този избор определя точността, бюджета и времето за доставка на крайното оборудване.

Особено ввътрешна предавка производство.Поради строгите пространствени ограничения, ограниченото пространство за движение и високия риск от намеса на инструмента, трудността при обработката на вътрешните зъбни колела е по-висока от тази на външните зъбни колела.

Това е и въпросът, който трябва да бъде обсъден в тази статия - дали да изберетестържене на зъбни колелаилизъбофрезза сложни вътрешни зъби или тесни свободни зони?

Забележка: В тази статия използваме термините Gear Skiving и Power Skiving взаимозаменяемо - и двата се отнасят за един и същ непрекъснат процес на генериране на-ос.

Фрезоване на зъбни колелаобикновено е основният процес за масово производство на външни зъбни колела и принципът му на работа е следният.

Theпроцес на фрезоване на зъбни колелаизползва непрекъснат метод на генериране. Въртящ се режещ инструмент, известен като плот, се зацепва с въртящата се заготовка на зъбно колело. Катозъбофрезна машинапрецизно синхронизира въртенето както на инструмента, така и на обработвания детайл-подобно на червячен механизъм{1}}режещите зъби постепенно издълбават профила на еволвентното зъбно колело.

Тъй като това е по-скоро непрекъснато рязане, отколкото периодично, то се гордее с изключителни скорости на отстраняване на материала, което го прави високоефективен и-предпочитан избор за голям-обемно производство на цилиндрични и спирални външни зъбни колела.

Но процесът на фрезоване на зъбни колела има два недостатъка:

1. Невъзможност за обработка на вътрешни зъбни колела - поради намесата между диаметъра и движението на ролката, инструментът не може да влезе във вътрешността на вътрешния зъбен венец за рязане;

2. Когато обработвате външни зъбни колела близо до рамото, често има ограничения и недостатъчното свободно пространство на инструмента може да причини смущения.

Също широко наричанPower Skiving, този процес работи по метод за непрекъснато генериране-на кръстосана ос. Вътре в машина за изрязване на зъбни колела осите на инструмента и детайла са разположени под кръстосан ъгъл, въртящи се синхронно с точно определено съотношение на скоростта. Тъй като инструментът се подава аксиално, той имитира зацепващото движение на двойка спираловидни зъбни колела, като непрекъснато „прорязва“ профила на зъба.

Технологията е особено подходяща при производството на вътрешно зъбно колело с лющене на зъбни колела. Той не само осигурява превъзходно покритие на повърхността и точност-постоянно постигане на прецизност от ниво 5 до 7 по ISO/DIN/GB-но и неговата ефективност на рязане е значително по-добра.

Предимствата на Skiving са следните:

• Може да обработва зъбни колела близо до рамото и дори вътрешни зъбни колела със специфични структури
• Превъзходната твърдост на държача на инструмента-за разлика от традиционното фрезоване на зъбни колела-го прави особено подходящ за-обработка на зъбни колела с дълбоки отвори
• Ефективността на обработка при непрекъснато рязане е около три пъти по-висока от тази на зъбофреза

Например в Hansheng Automation ние сме оборудвани с напредналиМашина за изрязване на зъбни колела Kashifuji KPS30, който може да обработва вътрешни геометрии на зъбни колела със сложни изисквания.

Като професионалист в производството на персонализирани зъбни колела, нашето оборудване и практически опит ни правят много лесни за обработката на вътрешни зъбни колела. Следната таблица е съставена въз основа на нашия собствен опит и здрав разум, надявайки се да ви бъде полезна.

Когато анализираме стърженето на зъбни колела спрямо фрезоването, окончателният избор зависи от геометричната форма, пространството и икономическия бюджет на частите. Най-важният момент е обработката на вътрешни или външни зъби. Както е показано в таблицата, фрезоването на зъбни колела не може физически да изреже вътрешния контур. Следователно, предимството на вътрешното изрязване на зъбни колела е абсолютно в тази сфера, предлагайки по-висока прецизност (до ISO ниво 5), където традиционните методи като оформянето на зъбни колела са недостатъчни.

Всъщност сравнението между Gear Skiving и Gear Hobbing не е за това кой е добър или лош, а за избора на най-подходящия процес въз основа на характеристиките на детайла.

Обработка на външни зъбни колела, преследване на максимална ефективност, приоритизиране на фрезоването на зъбни колела;

Когато се обработват вътрешни зъбни колела или се сблъскват със сложни структурни ограничения, трябва да се даде приоритет на стърженето на зъбни колела.

В Избора на процеса на производство на зъбни колела, в допълнение към стърженето и фрезоването на зъбни колела, споменати по-рано, има два други процеса: оформяне на зъбни колела и протягане на зъбни колела. Тези два процеса все още имат значителни ефекти в определени конкретни сценарии.

Оформяне на зъбни колелаизползва възвратно-постъпателен режещ ход. Този процес може да обработва както вътрешни, така и външни зъбни колела, особено подходящ за конструкции със стъпала или ограничени канали за отстъпление. Точността обикновено покрива ISO нива 7-9. Въпреки че ефективността е по-ниска от тази на изстъргването на зъбите, цената на режещите инструменти е сравнително ниска и оборудването има висок процент на популярност, което го прави подходящо за сценарии с малки и средни партиди и средни изисквания за точност.

Протягане на съоръженияе процес на използване на специално проектирана прошивка за създаване на пълен профил на зъбите с едно движение. Този процес се използва главно за вътрешно разгъване на зъбни колела, особено за малки вътрешни зъбни колела, вътрешни шлици и т.н. Неговият диапазон на точност обикновено е ниво ISO 8-11, а ефективността на обработка е изключително висока, особено подходяща за производство на малки вътрешни зъбни колела с големи количества и ниски изисквания за точност. Но цената му за рязане е висока и всяка форма на зъб изисква специален инструмент, който не е подходящ за многообразие и малки партиди.

Трябва ли да произвеждате вътрешно зъбно колело?

• ДА (вътрешна предавка)

         Precision required: ISO Level 5-7? -->Изберете Gear Skiving

         Precision required: ISO Level 7-9? -->Изберете Gear Shaping

         Large Volume + Low Precision? -->Изберете Gear Broaching

• НЕ (външна предавка)

Изберете Gear Hobbing (Забележка: Ако сте ограничени от тесни слепи дупки или рамена, върнете се към Skiving или Shaping)

• ----Написахме задълбочена статия специално за производството по поръчка на вътрешни зъбни колела; щракнете тук, за да го прочетете

Като компания за производство на прецизни зъбни колела, следните са сценариите на приложение, които сме срещали в реални проекти и какъв вид процес да изберем.

Роботизирана съвместна предавка

Тези типове части обикновено се използват за съвместни модули в колаборативни роботи или промишлени роботи, характеризиращи се с вътрешно производство на зъбни колела, малък размер на модула, високи изисквания за прецизност (често ISO/GB 5-6 нива) и често разположени близо до позицията за монтаж на лагера или с раменни ограничения в структурата. Традиционното фрезоване на зъбни колела не само има ниска ефективност, но също така влияе върху постоянството на точността поради прекомерния надвес на държача на инструмента. Това е точно областта с предимство на Gear Skiving - нашата машина за изрязване на зъбни колела Kashifuji KPS30 може да постигне стабилна 5-степенна точност, докато непрекъснатите характеристики на рязане гарантират стабилност по време на масово производство.

Скоростна кутия планетарно зъбно колело вътрешен пръстен

Независимо дали става дума за планетарна скоростна кутия или хармонично задвижване, техните основни трансмисионни компоненти включват прецизни вътрешни зъбни колела. Има две тенденции в търсенето на прецизни зъбни колела за редуктори: за стандартни продукти под ниво P2 (люфт по-малък или равен на 3 дъгови минути), оформянето на зъбни колела е икономичен и ефективен избор; За-приложения от висок клас, които преследват свръхпрецизен луфт на ниво P1/P0, Gear Skiving е необходим избор - по-високата точност на профила на зъбите директно определя всеобхватната производителност на предаване на редуктора.

Външна предавка на автомобилна скоростна кутия

Това е основното приложение на Gear Hobbing. Големи количества, широк диапазон на модула, главно външни зъбни колела, комбинирани с CNC машина за фрезоване на зъбни колела за автоматизирано зареждане и разтоварване, могат да постигнат 24-часово непрекъснато производство. При такива сценарии стремежът е да се минимизират разходите за бройка и да се увеличи максимално ефективността, а технологичните предимства на фрезоването на зъбни колела са незаменими.

Зъбен венец на скоростна кутия с малък двигател

Малките вътрешни зъбни колела в микродвигателите, електрическите инструменти и механизмите за регулиране на автомобилни седалки имат характеристиките на големи количества, относително свободни изисквания за точност (национален стандарт 8-10 нива) и минимални вариации в спецификациите на профила на зъбите. Вътрешното протягане на зъбни колела може да се формира с едно движение с време на цикъл от само няколко секунди, което го прави особено подходящо за стабилно производство в големи количества.

 

робот съвместно вътрешен венец зъбно колело приложение мощност skiving

 

планетарна скоростна кутия вътрешна венец прецизна обработка

 

 

производство на външни зъбни фрези за автомобилни скоростни кутии

 

малка моторна скоростна кутия вътрешен венец зъбно колело

Разбирането, че вашият проект изисква почистване на съоръжения е само първата стъпка. Поради своята сложна кинематика на кръстосаните-оси и включените екстремни скорости, изглаждането е една от най-взискателните операции за обработка, които трябва да се изпълнят правилно. Ако търсите надежден персонализиран производител на вътрешно оборудване, оценката на възможностите му надхвърля просто разглеждането на офертата-на долния ред.

Когато проверяват услугата за почистване на съоръжения, инженерите и екипите за доставки трябва стриктно да оценяват три критични стълба:

Тези строги критерии са точно стандартът, към който се придържаме в Hansheng Automation. Като ветеранпроизводител на прецизни съоръженияс повече от десетилетие специализиран опит, ние изградихме нашето съоръжение, за да преодолеем тези точни предизвикателства. Чрез използване на водещо в индустрията-оборудване като Kashifuji Gear Skiving Machine KPS30, нашият инженерен екип постоянно постига прецизност от ниво 5 до 7 по ISO/DIN/GB.

Най-важното е, че тъй като ние предлагаме пълно{0}}покриване на целия спектър от процеси-включително стъргане, фрезоване, оформяне и протягане-ние никога няма да насилваме квадратен кол в кръгъл отвор. Ние анализираме вашата конкретна вътрешна или външна геометрия на зъбно колело и препоръчваме метода на производство, който математически и икономически е най-смислен за вашия проект.

За да обобщим фрезоването на зъбни колела срещу фрезоването: фрезоването на зъбни колела е ефективният избор за масово производство на външни зъбни колела, докато фрезоването на зъбни колела е оптималното решение за прецизна обработка на сложни вътрешни зъбни колела.

Като персонализирана механична обработка на зъбни колела, Hansheng Automation има четири основни процеса от стъргане и фрезоване до оформяне и протягане. Независимо дали вашите зъбни колела са с вътрешни или външни зъби, висока-прецизност или голям-мащаб, стандартна структура или близо до рамото, ние можем да препоръчаме оптималния път на процеса въз основа на повече от десет години практически опит.

Ние не само разполагаме с усъвършенствано оборудване като Kashifuji KPS30, но също така имаме производствени възможности за пълна верига от леене, CNC обработка до прецизна инспекция. Това означава, че вашият проект за съоръжения може да бъде изпълнен тук на едно спиране, без да е необходимо да се координирате между множество доставчици.

• Разгледайте нашите възможности за производство на съоръжения

• Изпратете ни вашия чертеж за безплатна препоръка за процес

• Вижте нашите пълни услуги и възможности за рязане на зъбни колела

Може ли зъбофрезирането да се използва за производство на вътрешни зъбни колела?
Не. Поради кинематиката на непрекъснато генериране и физическия размер на ножа за готвене, е невъзможно инструментът да се побере вътре в детайла, за да изреже вътрешни зъби, без да причини сериозни смущения. За всяка вътрешна конструкция на зъбно колело трябва да разчитате на изрязване на зъбно колело, оформяне на зъбно колело или протягане на зъбно колело.

Колко по-бързо е силовото изтриване в сравнение с оформянето на предавките?
Изрязването на зъбни колела е значително по-ефективно, защото използва непрекъснато, синхронизирано действие на рязане. Оформянето на зъбно колело, напротив, разчита на периодичен възвратно-постъпателен ход нагоре{1}}и-надолу, което по своята същност губи време при обратен ход. В зависимост от геометрията и материала на компонента, изглаждането може да намали времената на цикъла на обработка с 50% до 70% в сравнение с традиционното оформяне, което го прави изключително икономически-ефективен за средно-до-високосерийно производство.

Изтриването на зъбни колела изисква ли голям релефен жлеб (подрязване)?
Едно от най-големите предимства на изглаждането на зъбни колела е неговата компактна кинематика на рязане. Изисква изключително кратък-разрешение за пътуване. Въпреки че все още се нуждае от минимална-зона на изтичане, това е абсолютно най-добрият процес за обработка на вътрешни зъбни колела, разположени плътно до рамо на конструкцията или дълбоко вътре в глухи отвори, където други инструменти просто не могат да работят.

Какво ниво на точност може да постигне Hansheng Automation за персонализирани вътрешни зъбни колела?
Използвайки световно{0}}CNC оборудване като Kashifuji Gear Skiving Machine KPS30, нашият инженерен екип постоянно постига прецизност от ниво 5 до 7 по ISO/DIN/GB.

Какъв размер на партидата е най-подходящ за силово почистване?

Изрязването на съоръженията е изключително гъвкаво. Отличава се при производство на средни до големи партиди, където ефективността му осигурява значителни икономии на разходи. Въпреки това, с модерните машини за изрязване на зъбни колела с ЦПУ и възможностите за бърза смяна, това също е все по-жизнеспособно за работа с малки партиди и дори прототипи-особено когато геометрията (като дълбоко вътрешно зъбно колело) е трудна или невъзможна за производство с други методи.

Списание Gear Solutions - „Power Skiving of Internal Gears“
EMAG Group - Преглед на технологията за отстраняване на съоръжения
ISO 1328-1: Цилиндрични зъбни колела - ISO система за класификация на допустимите отклонения
Sandvik Coromant - Ръководство за приложение на зъбно фрезоване

Тази статия е съставена от Дерек от Hansheng Automation с позоваване на индустриалните стандарти и известна литература. Ако има грешки в информацията, моля свържете се с нас, за да направим промени.