Úvod:

Digitálna doba priniesla komplexnú transformáciu obrábacích strojov a v posledných desaťročiach prešli obrábacie procesy vďaka rozsiahlej digitalizácii revolučnými zmenami.

Zariadenia na spracovanie ozubených kolies boli tiež plne aktualizované digitálnou technológiou, čím sa výrazne zmenili techniky spracovania. Dokonca aj zložité produkty ozubených kolies sa teraz ľahšie spracovávajú a množstvo techník sa rozšírilo. Odhaduje sa, že v súčasnosti existuje viac ako 20 rôznych procesov výroby ozubených kolies, ktoré sú zhrnuté takto:

1. Frézovanie ozubených kolies (rozlišujúce medzi štandardnými frézami a tvarovými frézami)

2. Gear Hobbing (formové odvalovacie frézy, doplnené hlavne CNC odvalovacími strojmi a päťosovými sústružníckymi kombinovanými strojmi)

3. Tvarovanie ozubených kolies (pomocou CNC tvarovacích strojov a tvarovacích fréz)

 

4. Ozubené holenie (pomocou holiacich strojčekov a holiacich fréz)

5. Sústruženie ozubených kolies (pomocou päťosových obrábacích strojov a špecializovaných sústružníckych nástrojov)

6. Brúsenie ozubených kolies (pomocou CNC brúsok a tvarových brúsnych kotúčov)

7. Honovanie ozubených kolies (používanie honovacích strojov a honovacích nástrojov na mimoriadne presné obrábanie)

8. Drôtové EDM spracovanie (drôtové EDM spracovanie pre čelné ozubené kolesá)

9. Prášková metalurgia (lisovanie do foriem, tepelné spekanie, tepelné spracovanie a dodatočná úprava)

10. Rezanie vodným lúčom (CNC rezanie vodným lúčom pre čelné kolesá)

11. Laserové rezanie (CNC laserové rezanie pre čelné kolesá)

12. Preťahovanie ozubených kolies (pomocou CNC preťahovacích strojov a vnútorného spracovania drážkovania)

13. Hobľovanie ozubených kolies (pomocou hoblíkov a nástrojov na hobľovanie foriem)

 

14. Elektrochemické obrábanie (s použitím EDM a chemického elektrolytického obrábania)

15. Spracovanie lisovaním (CNC lisovacie formy na lisovanie čelných ozubených kolies)

16. Formovanie odstredením (druh vytláčania za studena, vrátane odstreďovania za tepla aj za studena)

17. Valcovanie ozubených kolies (pomocou strojov na valcovanie ozubených kolies a valcovacích nástrojov)

18. Škrabanie ozubených kolies (pomocou CNC strojov na škrabanie ozubených kolies a stieracích nástrojov), vhodné pre hromadnú výrobu.

19. Procesy odlievania (vrátane presného odlievania kremičitým sólom a odlievania do piesku)

Procesy výroby ozubených kolies

II. Úvod do fáz spracovania ozubených kolies

1. Spracovanie ozubených kolies

Po tepelnom spracovaní sa surové polotovary podrobia opracovaniu. Táto fáza predovšetkým pripravuje polotovar ozubeného kolesa na následné spracovanie zubov ozubeného kolesa, pričom zabezpečuje, že vnútorný otvor a čelná plocha spĺňajú špecifikované technické požiadavky.

2. Spracovanie ozubených kolies

Táto fáza sa zameriava na jemné opracovanie tvaru ozubeného kolesa, výsledkom čoho sú ozubené kolesá, ktoré plne spĺňajú špecifikácie plánu. Presnosť zubov ozubeného kolesa dosiahnutá v tejto fáze musí spĺňať požiadavky na konečné presné opracovanie.

3. Tepelné spracovanie

Ak nie je potrebné žiadne kalenie, výroba ozubenia dokončí spracovanie zubov ozubenia. Pre ozubené kolesá, ktoré potrebujú kalenie, proces zabezpečuje, že povrch ozubeného kolesa spĺňa špecifikované požiadavky na tvrdosť.

4. Dokončenie ozubenia

Ozubené kolesá, ktoré boli kalené, zvyčajne potrebujú povrchovú úpravu, aby sa opravila akákoľvek deformácia spôsobená kalením a aby sa ďalej zlepšila presnosť zubov a drsnosť povrchu, aby sa splnili požiadavky na konečnú presnosť.

5. Spracovanie ozubeného kolesa (dodatočné spracovanie)

Spracovanie ozubených kolies zahŕňa úpravy ako zaoblenie, skosenie a odhrotovanie. Tieto procesy uľahčujú záber, keď sa ozubené koleso axiálne posúva, a odstraňujú ostré hrany, aby sa zabránilo vylamovaniu počas prenosu.

Najbežnejšie sú evolventné formy zubov. Hlavné spôsoby spracovania evolventných foriem zubov spadajú do dvoch kategórií: spôsoby tvarovania a vytvárania. Nižšie sú uvedené rôzne procesy výroby ozubených kolies pochádzajúcich z webu.

1. Frézovanie ozubených kolies

Pomocou kotúčových alebo prstových fréz patrí frézovanie ozubenia k spôsobu tvárnenia, kde profil zubov frézy zodpovedá zubovému priestoru ozubeného kolesa. Táto metóda je menej efektívna a presná, vhodná pre malosériovú výrobu.

2. Tvarové brúsenie

Tiež metóda tvárnenia, ale menej bežná kvôli obtiažnosti orovnávania brúsnych kotúčov.

3. Výstroj Hobbing

Generujúca metóda, odvaľovanie ozubených kolies, funguje na princípe záberu dvojice špirálových ozubených kolies. Prototyp varnej dosky je špirálové ozubené koleso s veľkým uhlom skrutkovice, zvyčajne s niekoľkými zubami (zvyčajne z{0}}) a dlhými zubami tvoriacimi závitovku s malým uhlom skrutkovice. Po drážkovaní a lemovaní sa z nej stáva varná doska s reznými hranami a uhlami vôle.

4. Holenie ozubených kolies

Bežné v sériovej výrobe nekalených ozubených kolies, pri orezávaní ozubených kolies sa používa holiaca fréza a obrobok vo voľnom záberovom pohybe. Relatívne kĺzanie medzi nimi odstraňuje jemné triesky z povrchu zuba, čím sa zvyšuje presnosť. Holenie môže tiež vytvoriť korunu na zlepšenie kontaktnej oblasti.

5. Tvarovanie ozubených kolies

Ďalší spôsob vytvárania, tvarovanie ozubených kolies, zahŕňa tvarovanie frézy a obrobku ako pár valcových ozubených kolies. Vratný pohyb tvarovacej frézy je primárny pohyb, zatiaľ čo jej rotačný pohyb s obrobkom je posuvný.

6. Metóda generovania brúsenie

Podobne ako pri frézovaní ozubených kolies je brúsenie metódou generovania presnou dokončovacou metódou, najmä pre kalené ozubené kolesá. Môže používať závitovkové brúsne kotúče, kužeľové brúsne kotúče alebo kotúčové brúsne kotúče.

7. Honovanie ozubených kolies

Podobne ako pri holení ozubených kolies, aj pri honovaní ozubených kolies sa používa honovacie koleso a záber obrobku bez vôle. Relatívne kĺzanie s aplikovaným tlakom obrusuje zuby ozubeného kolesa.

8. Drôtové EDM

Skratka pre elektroerozívne obrábanie, drôtové EDM sa vyvíja z EDM vŕtania a tvárnenia, rozširuje svoje aplikácie a čiastočne nahrádza tradičné EDM metódy.

Výroba ozubených kolies je veľmi zložitý proces, ktorý si vyžaduje správne techniky na umožnenie efektívnej výroby. Každá etapa musí dosiahnuť presné rozmery.

Cyklus výroby ozubených kolies zvyčajne zahŕňa sústruženie, odvaľovanie ozubených kolies, tvarovanie ozubených kolies, brúsenie ozubených kolies, tvrdé sústruženie, brúsenie ozubených kolies, honovanie ozubených kolies, vŕtanie, brúsenie vnútorného otvoru, zváranie a meranie. Pre tieto procesy sú kľúčové správne upínacie systémy, ktoré budú zavedené popri nástrojoch a technikách na spracovanie ozubených kolies.

Komplexný prehľad nástrojov a techník na spracovanie ozubených kolies