Võidujooksus kiiremate robotite, vaiksemate meditsiiniseadmete ja tõhusamate pakendamismasinate ehitamisel on sageli määravaks teguriks hammasratas. Kuigi tähelepanu keskpunktis on eksootilised sulamid ja keerulised geomeetriad, liigutab tööstusmaailma tegelikult tööradane materjal: süsinikteras.
Kuid mitte kõik süsinikterasest hammasrattad pole võrdsed. Erinevus kuudega kuluva mürarikka käigu ja aastaid kestva vaikse, täpse komponendi vahel seisneb kolmes kriitilises valdkonnas: materjali valik, lõiketehnoloogia ja kuumtöötlusstrateegia.
Selles juhendis kirjeldame, kuidas valida õigeid käiguparameetreid, et tasakaalustada kulusid-täpse jõudlusega ning miks arenenud tootmistehnoloogiad, nagu Power Skiving, muudavad mängu.
Miks valida süsinikterasest
Miks soovitame enamiku meie -täpsete projektide jaoks kasutada keskmist süsinikterast (S45C / AISI 1045)? Sest see lahendab inseneri klassikalise dilemma: jõudlus vs eelarve.
See talub koormust:Erinevalt plastist tagab see tööstuslikuks automatiseerimiseks vajaliku pöördemomendi ja termilise stabiilsuse.
See on kulumiskindel:Erinevalt tavalisest roostevabast terasest, mis on pehme ja ärritav, talub Carbon Steel induktsioonkarastamist erakordselt hästi. Saame hambad karastada kuni HRC 50-55, tagades tuhandeid töötunde.
See säästab eelarvet:Kuigi kõrg{0}}legeeritud terastel (42CrMo) on rasketes kaevandusmasinates oma koht, tõstavad need üldises automatiseerimises tarbetult kulusid. Carbon Steel tagab 90% jõudlusest 50% materjali maksumusest.
Robotajamitest pakkimisliinideni on täppis{0}}töödeldud süsinikteras kõige loogilisem, usaldusväärsem ja ökonoomsem lahendus rakenduste jaoks.
Power Skiving vs Hobbing
Power Skiving vs Hobbing
Kui materjal on valitud, kuidas hambaid lõigata? Siin süveneb lõhe "standardi" (ISO 8-9) ja "kõrge täpsuse" (ISO 5) vahel.
Hobbing on alati olnud hammasrataste töötlemise standardmeetod. Sellel on sellised eelised nagu kiire töötlemiskiirus ja madal hind. Kuid selle puuduseks on see, et see ei saa töödelda sisemisi hammasrattaid ja see nõuab töötlemise ajal suurt tööriista väljatõmberuumi, mistõttu ei ole võimalik töödelda võlli õla lähedal asuvaid hammasrataste sektsioone.
Võimsus suusatamine
Power Skiving on revolutsiooniline protsess, mis ühendab hobbingi kiiruse vormimise geomeetrilise mitmekülgsusega. Täiustatud sünkroniseeritud pöörlemise kasutamine lõikuri ja tooriku vahel võimaldab libisemist:
Geomeetriline vabadus:Saame töödelda sisemisi hammasrattaid ja väliseid hammasrattaid, millel on interferentskontuurid (õlad), kuhu pliidiplaadid lihtsalt ei ulatu.
Suurem täpsus:Suusatamine vähendab helikõrguse vigu ja väljajooksu
Raske suusatamine:Inseneride suurim eelis on võib-olla võimalus pärast kuumtöötlust sooritada "Hard Skiving". See parandab vältimatuid termilisi moonutusi, viies käigu tagasi ISO klassi 5 täpsusele.
Hansheng Automationis kasutame Kashifuji KPS30 Gear Skiving Machine, mis on tööstuse lipulaev. See võimaldab meil toota käike, mis pakuvad maapealsete hammasrataste madalaid-müraomadusi, kuid millel on suurem konstruktsiooni paindlikkus.
Vaadake, kuidas me Kashifuji KPS30 selle saavutamiseks kasutameISO klass 5 kõrge{1}}täppisvarustuse tootmineSpetsifikatsioonid.
Gear kuumtöötlus selgitatud
Pehmest terasest{0}}täpselt lõigatud hammasratas on koormuse all kasutu. See deformeerub ja kulub koheselt. Selleks, et anda varustusele oma "hing"-vastupidavus-, rakendame spetsiaalset kuumtöötlust.
Eesmärk on alati sama: kõva ja kulumiskindel pind (Case) kombineerituna sitke, plastilise sisemusega (Core).
Induktsioonkarastamine:
Protsess: kasutab elektromagnetilist induktsiooni ainult hambapinna kiireks soojendamiseks, millele järgneb karastamine.
Parim: Keskmise süsinikterasest hammasrattad (S45C). See tagab suurepärase hammaste kulumiskindluse (HRC 50-55), hoides käigukasti vastupidavana löökkoormusele.
Karburiseerimine ja kustutamine:
Protsess: süsiniku hajutamine madala -süsiniksisaldusega terase (nagu 20Cr) pinnale kõrgel temperatuuril.
Parim: raskete{0}}rakenduste jaoks, mis nõuavad sügavat korpuse sügavust ja maksimaalset kontakti väsimustugevust.
Nitreerimine:
Protsess: madalal{0}}temperatuuril lämmastiku difusioon.
Parim: ülitäpsed{0}käigud, kus moonutusi tuleb minimeerida.
Vale kuumtöötluse valik toob kaasa katastroofi. Liiga raske? Hammas lööb löögi all. Liiga pehme? Hambaaugud ja lõhenemised.
Meie võimalused: pakume tootmist lõpuni-otseni-. Lisateavet meie kohtaSüsinikterasest käikIntegreeritud kuumtöötlus- ja pinnaviimistluslahendused.
Müra lahendamine kohandamisega
Standardsed-riiuli-hammasrattad on mõeldud üldiseks kasutamiseks. Kuid kui kavandate meditsiinilist skannerit või kiiret-robotkätt, ei ole "üldkasutatav" piisav. Teil on vaja kohandatud hammasrataste tootmist.
Käikude müra tuleneb tavaliselt ülekandeveast{0}}väikestest kõrvalekalletest hammaste kokkulangevuses. Kohandamine võimaldab meil seda lahendada järgmiselt:
Profiili nihutamine:addendum modifikatsioonikoefitsiendi kohandamine, et optimeerida libisemissuhteid ja tugevust.
Kroonimine (plii modifikatsioon):Hamba külje otste kerge raseerimine. See hoiab ära "serva koormamise", kui võll koormuse all kõrvale kaldub, hoides kontaktpinna keskel ja töö vaikselt.
Jootraha leevendamine:Materjali eemaldamine otsast, et vältida häireid võrgu sisenemisel.
Need mikro{0}}geomeetria modifikatsioonid on need, mis eraldavad mürarikka käigukasti vaiksest esmaklassilisest käigukastist.
Järeldus
Õige käigu valimine ei tähenda ainult osa numbri valimist kataloogist. See on strateegiline otsus, mis hõlmab materjaliteaduse (süsinikteras), tootmistehnoloogia (Power Skiving) ja elutsükli haldamise (kuumtöötlus) tasakaalustamist.
Kui valite ISO 5 täpsusega toodetud täppissüsinikterasest hammasrattad, ei osta te ainult komponenti; investeerite oma masinate pikaealisusesse ja mainesse.
Kas olete valmis oma käigukasti uuendama?
Hanshengis ühendame süsinikterase mitmekülgsuse Kashifuji KPS30 täpsusega, et pakkuda kõige nõudlikumatele standarditele vastavaid käike.
Kas vajate prototüüpi? Toetame väikesemahulisi{0}}kohandatud tellimusi.
Kas vajate masstootmist? Meie automatiseeritudCNCjooned tagavad järjepidevuse.
KKK
K: Kas karastatud hammasratastel saab hambaid kraapida?
V: Jah, see on tööstuses tuntud kui "kõva suusatamine". Kasutame oma Kashifuji KPS30 seadmetes spetsiaalseid karbiidist lõiketööriistu kuni HRC 60 kõvadusega hammasrataste töötlemiseks.
K: Kas süsinikteras (S45C) sobib suure-koormusega robotliidete jaoks?
V: See sobib paljude harmooniliste reduktorite ja planetaarsete reduktorite jaoks. Äärmiselt suure-koormusega rakenduste jaoks võivad legeerterased, nagu 42CrMo (AISI 4140), olla nende suurema südamiku tugevuse tõttu siiski parem valik.
K: Kas esitate oma tarnitud püügivahendite kontrolliaruandeid?
V: Jah. Meil on range kvaliteedikontrolli protsess ja iga saadetud tootepartiiga on kaasas püügivahendite kontrollimise aruanne. See meie käikude kontrollikeskuse koostatud aruanne kontrollib üksikasjalikult selliseid põhiparameetreid nagu profiili hälve (f ), hammaste suuna hälve (f ) ja sammu kõrvalekalle (fp).
K: Mis on kohandatud ISO 5. klassi süsinikterasest hammasrataste tüüpiline tarneaeg?
V: Tavaline tarneaeg on 3-5 nädalat. See hõlmab kogu tooraine hankimise protsessi, CNC freesimist ja treimist, raskeveokite hammasrataste kraapimist, kuumtöötlust ning karastatud hammasrataste pindade lõppviimistlust ja kontrolli. Konkreetne teostusaeg võib aga olenevalt projekti suurusest ja keerukusest erineda.
Viited
ISO 1328-1:2013 - Silindrilised hammasrattad - Külje tolerantsi klassifikatsiooni ISO süsteem – 1. osa: Hammasratta hammaste külgede puhul asjakohaste kõrvalekallete määratlused ja lubatud väärtused.
ASM-i käsiraamat, 1. köide: omadused ja valik: triikrauad, terased ja suure jõudlusega sulamid. ASM International, 1990.
McClure, R. (2018). "Power Skiving: uus standard hammasrataste tootmiseks." Gear Technology Magazine.