Uvod:

Digitalno doba pokrenulo je sveobuhvatnu transformaciju alatnih mašina, a posljednjih desetljeća procesi strojne obrade doživjeli su revolucionarne promjene zahvaljujući široko rasprostranjenoj digitalizaciji.

Oprema za obradu zupčanika je također u potpunosti ažurirana digitalnom tehnologijom, značajno mijenjajući tehnike obrade. Čak se i složeni proizvodi zupčanika sada lakše obrađuju, a raznolikost tehnika se proširila. Procjenjuje se da sada postoji preko 20 različitih procesa proizvodnje zupčanika, koji su sažeti na sljedeći način:

1. Glodanje zupčanika (razlikovanje između standardnih glodala i glodala za forme)

2. Hobbing zupčanika (rezači za glodanje, uglavnom kompletirani CNC mašinama za glodanje i kompozitnim mašinama za okretanje sa pet osa)

3. Oblikovanje zupčanika (pomoću CNC mašina za oblikovanje i rezača za oblikovanje oblika)

 

4. Brijanje zupčanicima (pomoću mašina za brijanje i rezača za brijanje)

5. Tokarenje zupčanika (pomoću alatnih mašina sa pet osa i specijalizovanih alata za tokarenje)

6. Brušenje zupčanika (pomoću CNC mašina za brušenje i brusnih ploča)

7. Honovanje zupčanika (koristeći mašine za brušenje i alate za brušenje za super preciznu mašinsku obradu)

8. EDM obrada žice (žičana EDM obrada za cilindrične zupčanike)

9. Metalurgija praha (prešanje kalupa, sinteriranje grijanjem, toplinska obrada i naknadna obrada)

10. Rezanje vodenim mlazom (CNC rezanje vodenim mlazom za celaste zupčanike)

11. Lasersko rezanje (CNC lasersko rezanje za cilindrične zupčanike)

12. Provlačenje zupčanika (koristeći CNC mašine za provlačenje i unutrašnju obradu spline)

13. Rendisanje zupčanika (pomoću blanjalica i alata za rendisanje forme)

 

14. Elektrohemijska obrada (koristeći EDM i hemijsku elektrolitičku obradu)

15. Obrada štancanja (CNC kalupi za štancanje zupčanika)

16. Spin Forming (vrsta hladnog istiskivanja, uključujući i toplo i hladno predenje)

17. Valjanje zupčanika (pomoću mašina za valjanje zupčanika i alata za valjanje)

18. Struganje zupčanika (koristeći CNC mašine za struganje zupčanika i alate za struganje), pogodno za masovnu proizvodnju.

19. Postupci livenja (uključujući precizno lijevanje silicijum-sola i lijevanje u pijesak)

Procesi proizvodnje zupčanika

II. Uvod u faze obrade zupčanika

1. Obrada praznog zupčanika

Nakon termičke obrade, sirove tvorevine se podvrgavaju mašinskoj obradi. Ova faza uglavnom priprema zazor zupčanika za naknadnu obradu zuba zupčanika, osiguravajući da unutrašnja rupa i čeona strana ispunjavaju navedene tehničke zahtjeve.

2. Obrada zuba zupčanika

Ova faza se fokusira na finu obradu oblika zupčanika, što rezultira zupčanicima koji u potpunosti zadovoljavaju specifikacije nacrta. Preciznost zuba zupčanika postignuta u ovoj fazi mora zadovoljiti zahtjeve za završnu preciznu obradu.

3. Toplinska obrada

Ako nije potrebno kaljenje, obrada zuba zupčanika završava proizvodnju zupčanika. Za zupčanike kojima je potrebno očvršćavanje, proces osigurava da površina zupčanika ispunjava specificirane zahtjeve za tvrdoću.

4. Završna obrada zuba zupčanika

Zupčanici koji su kaljeni obično trebaju doradu kako bi se ispravila deformacija uzrokovana otvrdnjavanjem i dodatno poboljšala tačnost zuba i hrapavost površine kako bi se ispunili konačni zahtjevi za preciznošću.

5. Obrada na kraju zupčanika (naknadna obrada)

Obrada kraja zupčanika uključuje tretmane kao što su zaokruživanje, skošenje i skidanje ivica. Ovi procesi olakšavaju lakše spajanje kada zupčanik klizi aksijalno i uklanja oštre ivice kako bi se spriječilo lomljenje tokom prijenosa.

Najčešći su evolventni oblici zuba. Glavne metode obrade evolventnih oblika zuba dijele se u dvije kategorije: metode oblikovanja i generiranja. Ispod su različiti procesi proizvodnje zupčanika koji potiču s weba.

1. Glodanje zupčanika

Upotrebom glodala tipa disk ili prstnih glodala, zupčasto glodanje spada u metodu oblikovanja, pri čemu profil zuba glodala odgovara prostoru zuba zupčanika. Ova metoda je manje efikasna i precizna, pogodna za proizvodnju malih serija.

2. Brušenje forme

Također metoda oblikovanja, ali manje uobičajena zbog teškoće obrade brusnih ploča.

3. Hobbing zupčanika

Metoda generiranja, zupčanika radi na principu spajanja para spiralnih zupčanika. Prototip ploče za kuhanje je spiralni zupčanik sa velikim uglom spirale, obično sa nekoliko zubaca (obično z=1) i dugim zubima koji formiraju puž sa malim uglom spirale. Nakon prorezivanja i boka, postaje ploča za kuhanje sa reznim rubovima i slobodnim uglovima.

4. Brijanje zupčanika

Uobičajeno u masovnoj proizvodnji za neočvrsne zupčanike, brijanje zupčanika koristi rezač za brijanje i radni komad u slobodnom kretanju mreže. Relativno klizanje između njih brije fine strugotine sa površine zuba, poboljšavajući preciznost. Brijanje također može stvoriti krunu za poboljšanje kontaktne površine.

5. Oblikovanje zupčanika

Druga metoda generiranja, oblikovanje zupčanika, uključuje rezač za oblikovanje i radni komad koji se spajaju kao par cilindričnih zupčanika. Povratno kretanje glodala za oblikovanje je primarno kretanje, dok je njegovo rotaciono kretanje sa obratkom pokretno kretanje.

6. Generiranje metoda brušenja

Slično kao kod brušenja zupčanika, brušenje generiranjem je precizna metoda završne obrade, posebno za kaljene zupčanike. Može koristiti pužne brusne ploče, konične brusne ploče ili diskove za brušenje.

7. Honing zupčanika

Slično brijanju zupčanika, brušenje zupčanika koristi točak za brušenje i spajanje radnog komada bez zazora. Relativno klizanje uz primijenjen pritisak brusi zupce zupčanika.

8. Žičani EDM

Skraćeno za mašinsku obradu sa električnim pražnjenjem, žičana EDM se razvija od EDM bušenja i oblikovanja, proširujući svoju primenu i delimično zamenjujući tradicionalne EDM metode.

Proizvodnja zupčanika je vrlo složen proces koji zahtijeva ispravne tehnike kako bi se omogućila efikasna proizvodnja. Svaka faza mora postići precizne dimenzije.

Ciklus proizvodnje zupčanika obično uključuje tokarenje, brušenje zupčanika, oblikovanje zupčanika, brijanje zupčanika, tvrdo okretanje, brušenje zupčanika, brušenje zupčanika, bušenje, brušenje unutrašnjeg provrta, zavarivanje i mjerenje. Odgovarajući sistemi stezanja su ključni za ove procese, koji će biti uvedeni zajedno sa alatima i tehnikama za obradu zupčanika.

Sveobuhvatan pregled alata i tehnika za obradu zupčanika