Tillverkningsprocess för kugghjul

Vi gjorde nyligen en omgång avicke-standardiserade kugghjul, främst används inom automationsmaskiner, vet du då vilka steg våra kugghjulstillverkningsmetoder är? Låt mig berätta för dig

Produktionsprocessen för kugghjul omfattar vanligtvis följande steg:

1. Designplanering:

• Bestäm parametrar: bestäm växelns utväxlingsförhållande, antal kuggar, modul, indexcirkeldiameter, kuggbredd och andra parametrar utifrån växelns och arbetsmiljöns specifika krav. Beräkningen av dessa parametrar måste baseras på principen för mekanisk transmission och relaterade konstruktionsformler, såsom att bestämma utväxlingsförhållandet genom rörelseöverföringskedjan, beräkna omkretskraften på kugghjulets kuggar enligt vridmomentet på pinjongen, och sedan beräkna växelns modul och indexcirkelns diameter utifrån kugghjulets kuggars böjutmattningshållfasthet och kuggytans kontaktutmattningshållfasthet.

• Materialval: Valet av kugghjulsmaterial är avgörande för kugghjulets prestanda och livslängd. Vanliga kugghjulsmaterial är medelkolstål (t.ex. 45-stål), legerat stål med låg och medelkolhalt (t.ex. 20Cr, 40Cr, 20CrMnTi, etc.), för viktiga kugghjul med högre krav kan 38CrMoAlA-nitridstål väljas, och kraftlösa kugghjul kan också vara tillverkade av gjutjärn, plywood eller nylon och andra material.

2. Blankpreparering:

• Smidning: När kugghjul kräver hög hållfasthet, slitstyrka och slagtålighet används vanligtvis smidesämnen. Smidning kan förbättra metallmaterialets interna organisation, göra det tätare och förbättra kugghjulets mekaniska egenskaper. Ämnet måste efter smidning behandlas med isotermisk normalisering för att eliminera kvarvarande spänningar som orsakas av smidning och grovbearbetning, förbättra materialets bearbetbarhet och förbättra de övergripande mekaniska egenskaperna.

• Gjutning: För stora kugghjul med en diameter större än 400–600 mm gjuts ämnen vanligtvis. Gjutning kan producera kugghjul med komplexa former, men den gjutna kugghjulets interna organisation kan ha defekter som porositet och porositet, vilket kräver efterföljande värmebehandling och mekanisk bearbetning för att förbättra dess prestanda.

• Andra metoder: För kugghjul med liten storlek och komplex form kan nya processer som precisionsgjutning, tryckgjutning, precisionssmide, pulvermetallurgi, varmvalsning och kall extrudering användas för att producera tandad ämne med kuggtänder för att förbättra arbetsproduktiviteten och spara råmaterial.

3. Mekanisk bearbetning:

• Bearbetning av tandämnen:

• Grovbearbetning: grovsvarvning, grovfräsning och annan bearbetning av tandämnet för att ta bort det mesta av marginalen, vilket lämnar 0,5–1 mm bearbetningsmarginal för efterföljande finbearbetning. Vid grovbearbetning är det nödvändigt att säkerställa att tandämnets måttnoggrannhet och ytjämnhet uppfyller konstruktionskraven.

• Mellanfinbearbetning: halvfin svarvning, halvfin fräsning och annan bearbetning, för att ytterligare förbättra tandämnets dimensionsnoggrannhet och ytkvalitet, för att förbereda tandformsbearbetningen. Under mellanfin bearbetning bör man vara uppmärksam på att kontrollera bearbetningsmånens jämnhet för att undvika för stor eller för liten mån.

• Finbearbetning: Finsvarvning, finfräsning, slipning och annan bearbetning av tandämnet för att säkerställa att tandämnets måttnoggrannhet, formnoggrannhet och ytjämnhet uppfyller designkraven. Vid finbearbetning bör lämplig bearbetningsteknik och verktyg väljas för att förbättra bearbetningseffektiviteten och bearbetningskvaliteten.

• Bearbetning av tandform:

• Fräständer: Användningen av skivmodulfräs eller fingerfräsfräsfräsfräs hör till formningsprocessen. Fräständernas sektionsform motsvarar formen på kugghjulets tänder, och fräständerna kan bearbeta kugghjul av olika former, men bearbetningseffektiviteten och bearbetningsnoggrannheten är låg, vilket är lämpligt för produktion eller reparation av små batcher i enstaka delar.

• Fräsning: Det tillhör genereringsprocessen, och arbetsprincipen motsvarar ingreppet av ett par spiralformade kugghjul. Prototypen för kugghjulshäftning är en spiralväxel med stor spiralvinkel, eftersom antalet tänder är mycket litet (vanligtvis antalet tänder) och tänderna är mycket långa. Runt axeln bildas en snäcka med liten spiralvinkel, och sedan genom spåret och tänderna blir den en fräsning med skäregg och bakåtvinkel. Kugghjulshäftning är lämplig för alla typer av massproduktion, bearbetning av medelhögkvalitativa utvändiga cylindriska kugghjul och snäckväxlar.

• Kugghjulsformare: Det är också en typ av utvecklingsmetod för bearbetning. När en kugghjulsformare används, är kugghjulsformarens skärare och arbetsstycket likvärdiga med ingreppet mellan ett par cylindriska kugghjul. Kugghjulsformarens fram- och återgående rörelse är kugghjulsformarens huvudrörelse, och den cirkulära rörelsen som kugghjulsformaren och arbetsstycket gör i en viss proportion är kugghjulsformarens matningsrörelse. Kugghjulsformaren är lämplig för alla typer av massproduktion, bearbetning av medelhögkvalitativa inre och utre cylindriska kugghjul, flerkopplingskugghjul och små kuggstänger.

Hyvling: Hyvling är en vanligt förekommande ytbehandlingsmetod för ohärdade tandytor i massproduktion. Arbetsprincipen är att använda hyvlingsskäraren och kugghjulet som ska bearbetas för fri ingreppsrörelse, med hjälp av den relativa glidningen mellan de två, för att hyva bort mycket fina flisor från tandytan för att förbättra tandytans noggrannhet. Hyvlingständerna kan också forma trumtänder för att förbättra positionen för tandytans kontaktyta.

Kugghjulsslipning: är en metod för tandprofilfinish, speciellt för härdade kugghjul, ofta den enda finbehandlingsmetoden. Kugghjulsslipning kan slipas med en maskslipskiva, men kan också slipas med en konisk slipskiva eller skivslipskiva. Bearbetningsprecisionen vid kugghjulsslipning är hög, ytjämnheten är liten, men produktionseffektiviteten är låg och kostnaden är hög.

4. Värmebehandling:

• Värmebehandling av tandämnet: Förvärmebehandlingen bör utföras före och efter bearbetningen av tandämnet, såsom normalisering eller anlöpning. Huvudsyftet är att eliminera kvarvarande spänningar som orsakas av smide och grovbearbetning, förbättra materialets bearbetbarhet och förbättra de övergripande mekaniska egenskaperna.

• Värmebehandling av tandytan: Efter tandformsbearbetningen utförs ofta karbureringshärdning, högfrekvent induktionshärdning, karbonitrering och nitrering för att förbättra tandytans hårdhet och slitstyrka.

5. Bearbetning av tandändarna: Kugghjulets tandändar bearbetas med rundning, avfasning, fasning och gradning. Bearbetning av tandändarna måste utföras före kugghjulssläckning, vanligtvis efter valsning (interpolering) av tänderna, före hyvling av anordnade tandändar.

6. Kvalitetskontroll: Kugghjulets olika parametrar testas, såsom tandform, tanddelning, tandriktning, tandtjocklek, vanlig normallängd, rundgång etc., för att säkerställa att kugghjulets precision och kvalitet uppfyller konstruktionskraven. Detektionsmetoderna inkluderar manuell mätning med mätverktyg och precisionsmätning med kugghjulsmätinstrument.