Introduktion:

Den digitala tidsåldern har inlett en omfattande omvandling av verktygsmaskiner och under de senaste decennierna har bearbetningsprocesser genomgått revolutionerande förändringar tack vare en omfattande digitalisering.

Utrustning för bearbetning av kugghjul har också uppdaterats helt med digital teknik, vilket avsevärt har förändrat bearbetningsteknikerna. Även komplexa redskapsprodukter är nu lättare att bearbeta, och mängden tekniker har utökats. Det uppskattas att det nu finns över 20 olika tillverkningsprocesser för kugghjul, sammanfattat enligt följande:

1. Kuggfräsar (särskiljer mellan standardfräsar och formfräsar)

2. Gear Hobbing (forma hobbing fräsar, huvudsakligen färdigställda av CNC hobbing maskiner och fem-axliga svarvfräs kompositmaskiner)

3. Gear Shaping (med CNC-formningsmaskiner och formformningsfräsar)

 

4. Gear Shaving (med rakmaskiner och rakskärare)

5. Kuggsvarvning (med hjälp av femaxliga verktygsmaskiner och specialiserade svarvverktyg)

6. Kuggslipning (med CNC-slipmaskiner och formslipskivor)

7. Gear Honing (med hjälp av honingmaskiner och honingverktyg för superprecisionsbearbetning)

8. Wire EDM Processing (wire EDM-bearbetning för cylindriska kugghjul)

9. Pulvermetallurgi (formpressning, värmesintring, värmebehandling och efterbehandling)

10. Vattenskärning (CNC vattenskärning för cylindriska kugghjul)

11. Laserskärning (CNC laserskärning för cylindriska kugghjul)

12. Gear Broaching (med CNC broaching maskiner och intern spline bearbetning)

13. Växelhyvling (med hyvlar och verktyg för formhyvling)

 

14. Elektrokemisk bearbetning (med EDM och kemisk elektrolytisk bearbetning)

15. Stämplingsbearbetning (CNC-stanspressformar för stansning av cylindriska kugghjul)

16. Spinnformning (en typ av kall extrudering, inklusive både varm och kall spinning)

17. Gear Rolling (med hjälp av kugghjulsvalsmaskiner och rullverktyg)

18. Kuggavskrapning (med CNC-skrapmaskiner och skrapverktyg), lämplig för massproduktion.

19. Gjutprocesser (inklusive precisionsgjutning av silica sol och sandgjutning)

Kugghjulstillverkningsprocesser

II. Introduktion till Gear Processing Stages

1. Gear Blank Processing

Efter värmebehandling genomgår råämnena bearbetning. Detta steg förbereder huvudsakligen växelämnet för efterföljande kuggbearbetning, vilket säkerställer att det inre hålet och ändytan uppfyller de specificerade tekniska kraven.

2. Kuggbearbetning

Detta steg fokuserar på finbearbetning av kugghjulets form, vilket resulterar i kugghjul som helt uppfyller ritningsspecifikationerna. Den kuggprecision som uppnås i detta steg måste uppfylla kraven för slutlig precisionsbearbetning.

3. Värmebehandling

Om ingen härdning krävs, fullbordar kugghjulstillverkningen. För växlar som behöver härda, säkerställer processen att växelytan uppfyller de specificerade hårdhetskraven.

4. Efterbehandling av kugghjul

Kugghjul som har härdats behöver vanligtvis efterbearbetas för att korrigera eventuell deformation orsakad av härdning och för att ytterligare förbättra kuggnoggrannheten och ytjämnheten för att uppfylla de slutliga precisionskraven.

5. Gear End Processing (efterbearbetning)

Bearbetning av kugghjul inkluderar behandlingar som avrundning, fasning och gradning. Dessa processer underlättar enklare ingrepp när kugghjulet glider axiellt och tar bort vassa kanter för att förhindra flisning under transmissionen.

Involuta tandformer är de vanligaste. De huvudsakliga bearbetningsmetoderna för involuta tandformer delas in i två kategorier: formnings- och genereringsmetoder. Nedan finns olika tillverkningsprocesser för redskap hämtade från webben.

1. Kuggfräsning

Med hjälp av skiv- eller fingerfräsar hör kuggfräsning till formningsmetoden, där fräsens kuggprofil motsvarar kugghjulets kuggutrymme. Denna metod är mindre effektiv och exakt, lämplig för produktion av små partier.

2. Formslipning

Också en formningsmetod, men mindre vanlig på grund av svårigheten att slipa slipskivor.

3. Gear Hobbing

En genereringsmetod, växellådning fungerar enligt principen om ett par spiralformade kugghjul i ingrepp. Hällens prototyp är en spiralformad växel med en stor spiralvinkel, vanligtvis med få tänder (vanligtvis z=1) och långa tänder som bildar en mask med en liten spiralvinkel. Efter slitsning och flankering blir det en häll med skärande eggar och släppningsvinklar.

4. Rakning av redskap

Vanligt i massproduktion för icke-härdade kugghjul, drevrakning använder en rakskärare och arbetsstycket i en fri ingreppsrörelse. Den relativa glidningen mellan dem rakar bort fina spån från tandytan, vilket förbättrar precisionen. Rakning kan också skapa kröning för att förbättra kontaktytan.

5. Gear Shaping

En annan genereringsmetod, kugghjulsformning, innebär att formskäraren och arbetsstycket griper in som ett par cylindriska kugghjul. Formskärarens fram- och återgående rörelse är den primära rörelsen, medan dess rotationsrörelse med arbetsstycket är matningsrörelsen.

6. Genereringsmetod Slipning

I likhet med kugghjulsslipning är genereringsmetodens slipning en precisionsbehandlingsmetod, speciellt för härdade kugghjul. Den kan använda snäckslipskivor, koniska slipskivor eller skivslipskivor.

7. Gear Honing

På samma sätt som växellådsrakning använder växelslipning ett honningshjul och arbetsstycket griper in utan glapp. Den relativa glidningen med applicerat tryck finslipar kugghjulens tänder.

8. Tråd EDM

Förkortning för elektrisk urladdningsbearbetning, tråd EDM utvecklas från EDM-borrning och formning, utökar dess applikationer och delvis ersätter traditionella EDM-metoder.

Kugghjulstillverkning är en mycket komplex process som kräver rätt teknik för att möjliggöra effektiv produktion. Varje steg måste uppnå exakta dimensioner.

Tillverkningscykeln för kugghjul inkluderar typiskt svarvning, kuggning, formning av kugghjul, rakning av kugghjul, hårdsvarvning, kuggslipning, kuggslipning, borrning, slipning av inre borrhål, svetsning och mätning. Korrekt spännsystem är avgörande för dessa processer, som kommer att introduceras tillsammans med verktygen och teknikerna för bearbetning av kugghjul.

Omfattande översikt över verktyg och tekniker för redskapsbearbetning