Uvod:

Digitalno doba dovelo je do sveobuhvatne transformacije alatnih strojeva, a posljednjih su desetljeća procesi obrade prošli kroz revolucionarne promjene zahvaljujući raširenoj digitalizaciji.

Oprema za obradu zupčanika također je u potpunosti ažurirana digitalnom tehnologijom, značajno mijenjajući tehnike obrade. Čak je i složene proizvode od zupčanika sada lakše obraditi, a raznolikost tehnika je proširena. Procjenjuje se da sada postoji više od 20 različitih procesa proizvodnje zupčanika, koji su sažeti kako slijedi:

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

2. Glodanje zupčanika (rezači za glodanje oblika, uglavnom izrađeni CNC strojevima za glodanje i kompozitnim strojevima za glodanje s pet osi)

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

 

4. Brijanje opreme (pomoću strojeva za brijanje i rezača za brijanje)

5. Tokarenje zupčanika (koristeći alatne strojeve s pet osi i specijalizirane alate za tokarenje)

6. Brušenje zupčanika (pomoću CNC brusilica i ploča za brušenje oblika)

7. Honanje zupčanika (upotrebom strojeva za honanje i alata za honanje za superpreciznu obradu)

8. Wire EDM Processing (žičana EDM obrada za cilindrične zupčanike)

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

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

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

12. Provlačenje zupčanika (pomoću CNC strojeva za provlačenje i unutarnja obrada klina)

13. Zupčano blanjanje (upotrebom blanjalica i alata za blanjanje oblika)

 

14. Elektrokemijska obrada (pomoću EDM i kemijske elektrolitičke obrade)

15. Obrada štancanjem (CNC kalupi za bušenje za štancanje cilindričnih zupčanika)

16. Oblikovanje centrifugom (vrsta hladnog istiskivanja, uključujući vruće i hladno predenje)

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

18. Struganje zupčanika (pomoću CNC strojeva za struganje zupčanika i alata za struganje), pogodno za masovnu proizvodnju.

19. Postupci lijevanja (uključujući precizno lijevanje silicijevog sola i lijevanje u pijesak)

Procesi proizvodnje zupčanika

II. Uvod u faze obrade zupčanika

1. Obrada praznih zupčanika

Nakon toplinske obrade, sirovi dijelovi se podvrgavaju strojnoj obradi. Ova faza uglavnom priprema gotovu površinu zupčanika za naknadnu obradu zuba zupčanika, osiguravajući da unutarnja rupa i čeona površina zadovoljavaju specificirane tehničke zahtjeve.

2. Obrada zuba zupčanika

Ova faza fokusirana je 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 konačnu preciznu obradu.

3. Toplinska obrada

Ako nije potrebno kaljenje, obradom zuba zupčanika završava se izrada zupčanika. Za zupčanike kojima je potrebno kaljenje, proces osigurava da površina zupčanika zadovoljava specificirane zahtjeve tvrdoće.

4. Završna obrada zuba zupčanika

Zupčanici koji su kaljeni obično trebaju doradu kako bi se ispravile sve deformacije uzrokovane kaljenjem i kako bi se dodatno poboljšala točnost zuba i hrapavost površine kako bi se zadovoljili konačni zahtjevi preciznosti.

5. Obrada kraja zupčanika (naknadna obrada)

Obrada kraja zupčanika uključuje tretmane poput zaobljenja, iskošenja i skidanja ivica. Ovi postupci olakšavaju lakše spajanje kada zupčanik klizi aksijalno i uklanjaju oštre rubove kako bi se spriječilo lomljenje tijekom prijenosa.

Evolventni oblici zuba su najčešći. Glavne metode obrade evolventnih oblika zuba spadaju u dvije kategorije: metode oblikovanja i metode generiranja. Ispod su različiti procesi proizvodnje zupčanika preuzeti s weba.

1. Glodanje zupčanika

Upotrebom diskastih ili prstastih glodala, glodanje zupčanika pripada metodi oblikovanja, gdje profil zuba glodala odgovara prostoru zuba zupčanika. Ova metoda je manje učinkovita i precizna, pogodna za proizvodnju malih serija.

2. Brušenje oblika

Također metoda oblikovanja, ali rjeđa zbog teškoća obrade brusnih ploča.

3. Glodanje zupčanika

Metoda generiranja, glodanje zupčanika radi na principu zahvata para spiralnih zupčanika. Prototip ploče za kuhanje je spiralni zupčanik s velikim kutom zavojnice, obično s nekoliko zubaca (obično z=1) i dugim zubima koji tvore puž s malim kutom zavojnice. Nakon izrade proreza i bočnih strana, postaje ploča za kuhanje s oštrim rubovima i kutovima zazora.

4. Brijanje opreme

Uobičajeno u masovnoj proizvodnji neočvrsnutih zupčanika, brušenje zupčanika koristi rezač za brijanje i radni komad u slobodnom kretanju u mreži. Relativno klizanje između njih briše sitne strugotine s površine zuba, poboljšavajući preciznost. Brijanje također može stvoriti krunu za poboljšanje kontaktnog područja.

5. Oblikovanje zupčanika

Još jedna metoda generiranja, oblikovanje zupčanika, uključuje zahvat rezača za oblikovanje i obratka poput para cilindričnih zupčanika. Klipno gibanje rezača za oblikovanje je primarno kretanje, dok je njegovo rotacijsko gibanje s izratkom kretanje posmaka.

6. Metoda generiranja brušenja

Slično brušenju zupčanika, brušenje metodom generiranja je metoda precizne završne obrade, posebno za kaljene zupčanike. Može koristiti pužne brusne ploče, konusne brusne ploče ili disk brusne ploče.

7. Honanje zupčanika

Slično brušenju zupčanika, za honanje zupčanika koristi se kotač za honanje i izradak koji zahvaćaju bez zazora. Relativno klizanje s primijenjenim pritiskom brusi zube zupčanika.

8. Žičana erozija

Skraćeno za obradu električnim pražnjenjem, žičana erozija razvija se iz erozorskog bušenja i oblikovanja, proširujući svoje primjene i djelomično zamjenjujući tradicionalne metode erozije.

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

Ciklus proizvodnje zupčanika obično uključuje tokarenje, brušenje zupčanika, oblikovanje zupčanika, brušenje zupčanika, tvrdo tokarenje, brušenje zupčanika, honanje zupčanika, bušenje, brušenje unutarnjeg otvora, zavarivanje i mjerenje. Pravilni sustavi stezanja ključni su za ove procese, koji će biti predstavljeni uz alate i tehnike obrade zupčanika.

Opsežan pregled alata i tehnika za obradu zupčanika