5 лучших типов обработки шестерен (шестерни для редукторов электродвигателей)

С шестерни являются одними из старейших механических деталей, которые используются и по сей день, идея их использования существует уже некоторое время. Будь то автомобильная промышленность, аэрокосмическая промышленность, любое промышленное оборудование или даже что-то такое простое, как часы. Везде нужны шестерни, поэтому вам может быть интересно узнать о производстве шестеренок.

The производство шестерен поэтому является темой для беспокойства. В этой статье вы найдете информацию о самых популярных процессах обработки зубчатых колес, которые используются и сегодня.

1.1 Процессы обработки зубчатых колес

Наиболее часто для изготовления шестерен используется сталь, а также различные цветные материалы, такие как пластик и композиты. В производстве используются следующие процессы: ковка, литье, механическая обработка, штамповка, литье пластмасс под давлением и порошковая металлургия. Наиболее популярным производственным процессом среди них является механическая обработка. Три типа наиболее часто используются в Обработка зубчатых колес:

• Генерация передач
• Зуборезная обработка
• Формовка зубчатых колес

2.1 Генерация передач

Генерация зубчатых колес — это процесс нарезания зубчатых колес, когда вращающийся режущий инструмент и вращающаяся заготовка находятся в относительном движении друг относительно друга. Метод Сандерленда, червячная фреза и формовка являются основными процессами генерации зубчатых колес.

2.1.1 Метод Сандерленда

Метод Сандерленда с использованием резака реечного типа. Для завершения обработка (режущая) деятельность, резец HSS реечного типа, имеющий передний и задний углы, совершает возвратно-поступательное движение, взаимодействуя с заготовкой шестерни по типу качения, подобно паре реек и шестерни.

2.1.2 Применение метода Сандерленда

Области применения этого метода включают:

• Наружные цилиндрические зубчатые колеса среднего размера с прямыми и косыми зубьями, отличной точностью и качеством.
• Нарезание зубьев шестерен с центральной выемкой (пазом), например, у шевронных или косозубых шестерен
• Нарезание зубчатых колес с косыми или прямыми канавками

Однако, хотя этот метод и является автоматическим, он требует всего лишь нескольких операций индексации.

2.2 Зубодолбление

Процесс зубообработка идентична резке реечного типа, за исключением того, что вместо линейного реечного резака используется дисковый резак, а заготовка вращается как прямозубое зубчатое колесо, а резак совершает возвратно-поступательное движение.

Метод генерации, который имеет большую производительность и экономичность, характеризуется автоматической индексацией и способностью одной фрезы охватывать весь диапазон нескольких зубьев для заданной комбинации модуля и угла давления. Фреза зубчатого типа изготовлена из быстрорежущей стали, имеет правильный передний угол и правильные углы зазора.

Кроме того, зубообработка имеет следующие преимущества по сравнению с резкой реечного типа:

• Нет необходимости в отдельной индексации.
• Как внешние, так и внутренние цилиндрические зубчатые колеса могут быть изготовлены с большой точностью и обработаны с использованием прямых или косозубых зубьев.
• Это также более продуктивно.

2.3 Зубофрезерование

Меньшие шестерни, в частности небольшие косозубые и прямозубые шестерни, изготавливаются специалистами с помощью процесса зубофрезерование. Его можно использовать для создания звездочек и шлицев в дополнение к меньшим шестерням и меньшим передачам. Альтернативного способа сделать что-либо из этого нет.

Преимущества

• Процесс является гибким и позволяет производить червячные, косозубые, прямозубые и червячные колеса.
• Зубофрезерование — это быстрый, доступный и высокопроизводительный метод, поскольку это непрерывный процесс.
• Этот процесс позволяет изготавливать точные шестерни и хорошо подходит для средне- и крупносерийного производства.
• Поскольку фреза может нарезать все шестерни в модуле, независимо от количества зубьев на каждой шестерне, она является универсальной.

Недостатки

• Внутренние и конические зубчатые колеса не могут быть изготовлены методом зубофрезерования.
• Для метода варочной панели должно быть достаточно места в конфигурации компонентов.

3.1 Зубопрокатное фрезерование

Когда режущий механизм, используются фасонные режущие инструменты, которые имеют точную форму или профиль, требуемый для готовой шестерни. Протяжка и фрезерование являются двумя основными методами формообразования.

3.1.1 Протяжка

Многозубчатый режущий инструмент, называемый протяжкой, используется для протяжки шестерен, что является самым быстрым способом обработки шестерен. Зубья протяжки обычно выше, чем зубья до них. Из-за этого, по мере продвижения процесса протяжки, глубина реза становится больше с каждым зубом. Зубья для внутренних шестерен часто изготавливаются путем протяжки. Можно «протянуть горшок» внешних зубьев. Зубья шестерен нарезаются во время этой процедуры с помощью горшочка, полого протяжного инструмента.

3.1.2 Фрезерование

Вращающийся многолезвийный резец и заготовка движутся относительно друг друга во время основного процесса обработки, известного как фрезерование, который используется для удаления отдельных зубьев шестерни. Большие шестерни с крупным шагом создаются с помощью варианта техники, известного как «прорезание». Используя вращающийся резец для быстрого удаления металла с заготовки, прорезание является техникой для тяжелых фрезерных станков.

4.1 Формовка зубчатых колес

Без применения режущего инструмента зубчатые колеса изготавливаются методами зубообработки (прокатка, литье, порошковая металлургия, 3D-печать). Зуборезная обработка подразумевает использование инструментов для создания профиля зубчатых колес (зубофрезерование, зубодолбление, строгание, черчение и электроэрозионная обработка).

4.1.1 Прокатка

Одной из самых ранних форм формования является прокатка. Прокаткой заготовки через два или три штампа формируется шестерня. Прокатка является подходящей альтернативой, когда сохранение материала является главным приоритетом. Перед наращиванием производства необходимо учесть параметры прокатки, деформации и воздействие микроструктуры.

4.1.2 Кастинг

Литье — это метод формовки, используемый для изготовления полных зубчатых колес с литыми зубьями, а также заготовок зубчатых колес, которые впоследствии подвергаются механической обработке. Литейные зубчатые колеса требуют тщательного внимания к допускам и точности, а изготовление литейных форм требует значительных первоначальных затрат. Однако после того, как параметры формы и процесса установлены, высокие объемы производства делают инвестиции оправданными.

4.1.3 Порошковая металлургия

По сравнению с традиционными, обработанными на станке стальными и чугунными шестернями, порошковая металлургия является более доступным вариантом для высокоточной формовки. С помощью этой технологии можно изготавливать небольшие, превосходные прямозубые, конические и спиральные шестерни, но для более крупных размеров шестерни подходят не очень хорошо.

4.1.4 3D-печать

Трехмерный объект создается с помощью аддитивного производства из 3D-модели CAD. Из-за особенностей процесса аддитивные машины могут создавать сложные конструкции с решетчатыми структурами. Кроме того, с помощью аддитивных технологий производства можно производить обычные и некруглые шестерни, а высококачественные 3D-принтеры широко доступны и имеют разумную цену.

5 Заключение

Как вы видите, существует множество методов производство шестеренок, независимо от того, генерируются ли они, формируются или разрезаются. Мы искренне надеемся, что эта статья помогла вам понять самые популярные методы производства.