Výrobní proces ozubených kol

Nedávno jsme udělali várkunestandardní ozubená kola, používané hlavně v oblasti automatizačních strojů, víte, jaké jsou naše kroky výroby ozubených kol? Dovolte mi vám to povědět

Výrobní proces ozubených kol obecně zahrnuje následující kroky:

1. Plánování návrhu:

• Určení parametrů: podle specifických požadavků ozubeného kola a pracovního prostředí určete převodový poměr ozubeného kola, počet zubů, modul pružnosti, průměr dělicí kružnice, šířku zubu a další parametry. Výpočet těchto parametrů musí být založen na principu mechanického převodu a souvisejících konstrukčních vzorcích, jako je určení převodového poměru řetězem pro přenos pohybu, výpočet obvodové síly na zuby ozubeného kola podle točivého momentu na pastorku a následný výpočet modulu ozubeného kola a průměru dělicí kružnice z únavové pevnosti zubů ozubeného kola v ohybu a únavové pevnosti povrchu zubu v kontaktu.

• Volba materiálu: Volba materiálu ozubeného kola je zásadní pro výkon a životnost ozubeného kola. Běžné materiály ozubených kol jsou středně uhlíková ocel (například ocel 45), nízkouhlíková a středně uhlíková legovaná ocel (například 20Cr, 40Cr, 20CrMnTi atd.), pro důležitá ozubená kola s vyššími požadavky lze zvolit nitridovou ocel 38CrMoAlA a ozubená kola bez silového přenosu mohou být také vyrobena z litiny, překližky nebo nylonu a dalších materiálů.

2. Příprava slepého vzorku:

• Kování: Pokud ozubená kola vyžadují vysokou pevnost, odolnost proti opotřebení a rázu, obvykle se používají kované polotovary. Kování může zlepšit vnitřní organizaci kovového materiálu, zhustit ho a zlepšit mechanické vlastnosti ozubeného kola. Polotovar po kování je třeba ošetřit izotermickou normalizací, aby se eliminovalo zbytkové napětí způsobené kováním a hrubováním, zlepšila se obrobitelnost materiálu a zlepšily se komplexní mechanické vlastnosti.

• Odlévání: Pro velká ozubená kola s průměrem větším než 400–600 mm se běžně odlévají polotovary. Odléváním lze vyrobit ozubená kola se složitými tvary, ale vnitřní uspořádání odlitého ozubeného kola může mít vady, jako je pórovitost a poréznost, které vyžadují následné tepelné a mechanické opracování pro zlepšení jeho výkonu.

• Jiné metody: Pro ozubená kola malých rozměrů a složitého tvaru lze k výrobě ozubených polotovarů s ozubenými zuby použít nové procesy, jako je přesné lití, tlakové lití, přesné kování, prášková metalurgie, válcování za tepla a protlačování za studena, a zvýšit tak produktivitu práce a ušetřit suroviny.

3. Mechanické zpracování:

• Zpracování polotovarů zubů:

• Hrubování: hrubé soustružení, hrubé frézování a další opracování zubního polotovaru za účelem odstranění většiny okraje, přičemž pro následné dokončení zůstane okraj pro zpracování 0,5–1 mm. Při hrubování je nutné zajistit, aby rozměrová přesnost a drsnost povrchu zubního polotovaru splňovaly konstrukční požadavky.

• Polodokončování: polodokončovací soustružení, polodokončovací frézování a další opracování, které dále zlepšuje rozměrovou přesnost a kvalitu povrchu polotovaru zubu a připravuje ho na tvarové opracování zubu. Během polodokončování je třeba věnovat pozornost kontrole rovnoměrnosti přídavku na opracování, aby se zabránilo nadměrnému nebo příliš malému přídavku.

• Dokončování: Jemné soustružení, jemné frézování, broušení a další zpracování zubního polotovaru za účelem zajištění rozměrové přesnosti, tvarové přesnosti a drsnosti povrchu zubního polotovaru, které splňují konstrukční požadavky. Při dokončování by měla být zvolena vhodná technologie a nástroj pro zlepšení efektivity a kvality zpracování.

• Zpracování tvaru zubu:

• Frézování zubů: Použití kotoučových fréz s modulovou tuhostí nebo prstových fréz patří k procesu tváření. Tvar profilu zubu frézy odpovídá tvaru zubů ozubeného kola a frézovací zuby mohou obrábět ozubená kola různých tvarů, ale účinnost a přesnost obrábění jsou nízké, což je vhodné pro kusovou malosériovou výrobu nebo opravy.

• Odvalování: Patří k výrobnímu procesu a princip fungování je ekvivalentní záběru dvojice spirálových ozubených kol. Prototypem odvalovací frézy je spirálové kolo s velkým úhlem spirály, protože počet zubů je velmi malý (obvykle počet zubů), zuby jsou velmi dlouhé, kolem hřídele tvoří šnek s malým úhlem spirály a poté skrz drážku a zuby se stává odvalovací frézou s břitem a úhlem dozadu. Odvalování ozubených kol je vhodné pro všechny druhy hromadné výroby, zpracování středně kvalitních vnějších válcových ozubených kol a šnekových kol.

• Ozubená fréza: Je to také druh vyvíjecí metody obrábění. Při použití ozubené frézy jsou fréza a obrobek ekvivalentní záběru dvojice válcových ozubených kol. Vratný pohyb ozubené frézy je hlavním pohybem ozubené frézy a kruhový pohyb ozubené frézy a obrobku v určitém poměru je posuvným pohybem ozubené frézy. Ozubená fréza je vhodná pro všechny druhy hromadné výroby, zpracování středně kvalitních vnitřních a vnějších válcových ozubených kol, ozubených kol s více spojkami a malých ozubených tyčí.

Hoblinování: Hoblinování je běžně používaná metoda konečné úpravy nekalených povrchů zubů v hromadné výrobě. Princip spočívá ve využití třískového frézovacího nástroje a ozubeného kola pro volný záběrový pohyb s pomocí relativního prokluzu mezi nimi, k odstranění velmi jemných třísek z povrchu zubu a zlepšení přesnosti povrchu zubu. Třískové zuby mohou také tvořit bubnové zuby pro zlepšení polohy kontaktní plochy povrchu zubu.

Broušení ozubených kol: je metoda konečné úpravy profilu zubu, zejména u kalených ozubených kol, často jediná metoda konečné úpravy. Broušení ozubených kol může být provedeno šnekovým brusným kotoučem, také kuželovým brusným kotoučem nebo kotoučovým brusným kotoučem. Přesnost obrábění broušením ozubených kol je vysoká, drsnost povrchu malá, ale efektivita výroby je nízká a náklady vysoké.

4. Tepelné zpracování:

• Tepelné zpracování polotovaru: Před a po zpracování zubového polotovaru proveďte předehřev, jako je normalizace nebo popouštění. Hlavním účelem je eliminace zbytkového napětí způsobeného kováním a hrubováním, zlepšení obrobitelnosti materiálu a zlepšení komplexních mechanických vlastností.

• Tepelné zpracování povrchu zubu: Po tvarovém opracování zubu se za účelem zlepšení tvrdosti a odolnosti povrchu zubu proti opotřebení často provádí cementační kalení, vysokofrekvenční indukční kalení, karbonitridace a nitridace.

5. Opracování konce zubu: konec zubu ozubeného kola se opracovává zaoblením, sražením hran, zkosením a odjehlováním. Opracování konce zubu musí být provedeno před kalením ozubeného kola, obvykle po válcování (interpolaci) zubů, před obráběním konce zubu uspořádaného hoblinováním.

6. Kontrola kvality: testují se různé parametry ozubeného kola, jako je tvar zubu, rozteč zubů, směr zubů, tloušťka zubu, běžná normální délka, házení atd., aby se zajistilo, že přesnost a kvalita ozubeného kola splňují konstrukční požadavky. Detekční metody zahrnují ruční měření měřicími nástroji a přesné měření pomocí přístrojů na měření ozubených kol.