Skijanje zupčanika (Power Skiving) naspram Hobbing: Kako odabrati pravi proces za precizne unutrašnje zupčanike

Odabir pravog proizvodnog procesa za rezanje zupčanika kritična je odluka koja utječe na cijeli životni ciklus proizvodnje. Ovaj izbor određuje tačnost, budžet i vrijeme isporuke završne opreme.

Posebno uunutrašnja oprema proizvodnja.Zbog strogih ograničenja prostora, ograničenog razmaka i visokog rizika od smetnji alata, poteškoće obrade unutrašnjih zupčanika su veće nego vanjskih zupčanika.

Ovo je također pitanje o kojem će se raspravljati u ovom članku - da li odabratibrušenje zupčanikailihobbing zupčanikaza složene unutrašnje zube ili uske zone čišćenja?

Napomena: U ovom članku koristimo izraze Gear Skiving i Power Skiving naizmjenično - oba se odnose na istu ukrštenu-osu kontinuiranog procesa generiranja.

Hobbing zupčanikaje obično glavni proces za masovnu proizvodnju vanjskih zupčanika, a njegov princip rada je sljedeći.

Theproces brušenja zupčanikakoristi metod kontinuiranog generiranja. Rotirajući alat za rezanje, poznat kao ploča za kuhanje, zahvaća rotirajući zupčanik. Kao što jemašina za brušenje zupčanikaprecizno sinhronizuje rotaciju i alata i radnog komada-slično kao mehanizam pužnog zupčanika-zubi za rezanje postepeno izrezuju evolventni profil zupčanika.

Budući da je ovo kontinuirana radnja rezanja, a ne povremena, može se pohvaliti izuzetnim brzinama uklanjanja materijala, što ga čini visoko efikasnim i-odgovarajućim izborom za-proizvodnju cilindričnih i spiralnih vanjskih zupčanika velike količine.

Ali proces hobbinga ima dva nedostatka:

1. Nemogućnost obrade unutrašnjih zupčanika - zbog smetnji između prečnika i kretanja glodala za valjanje, alat ne može ući u unutrašnjost unutrašnjeg zupčanika radi rezanja;

2. Prilikom obrade vanjskih zupčanika blizu ramena, često postoje ograničenja, a nedovoljan prostor za razmak alata može uzrokovati smetnje.

Takođe se naširoko nazivaPower Skiving, ovaj proces radi na metodi kontinuiranog generiranja ukrštene{0}}ose. Unutar mašine za ljuštenje zupčanika, ose alata i radnog komada su postavljene pod ukrštenim uglom, rotirajući sinhrono u preciznom omjeru brzine. Kako se alat pomiče aksijalno, on oponaša kretnje par zavojnih zupčanika, kontinuirano 'skidajući' profil zuba.

Tehnologija je posebno pogodna za proizvodnju unutrašnjeg zupčanika za ljuštenje zupčanika. Ne samo da pruža vrhunsku završnu obradu i preciznost-dosljedno postižući ISO/DIN/GB nivo preciznosti od 5 do 7{4}}već je i njegova efikasnost rezanja znatno superiornija.

Prednosti Skivinga su sljedeće:

• Može obraditi zupčanike blizu ramena, pa čak i unutrašnje zupčanike sa slijepim otvorom sa specifičnim strukturama
• Vrhunska krutost držača alata-za razliku od tradicionalnog urezivanja zupčanika-čini ga posebno pogodnim za-mašinsku obradu zupčanika za duboke rupe
• Efikasnost obrade kontinuiranog rezanja je oko tri puta veća od efikasnosti obrade zupčanika

Na primjer, u Hansheng Automationu smo opremljeni naprednimKashifuji KPS30 Mašina za ljuštenje zupčanika, koji može obraditi unutrašnje geometrije zupčanika sa složenim zahtjevima.

Kao profesionalac proizvođača opreme po narudžbi, naša oprema i praktično iskustvo nam olakšavaju obradu unutrašnjih zupčanika., sljedeća tabela je sastavljena na osnovu našeg vlastitog iskustva i zdravog razuma, u nadi da će vam biti od pomoći.

Prilikom analize klizanja zupčanika u odnosu na hobbing, konačni izbor ovisi o geometrijskom obliku, prostoru i ekonomskom budžetu dijelova. Najvažnija stvar je obrada unutrašnjih ili vanjskih zuba. Kao što je prikazano u tabeli, hobbing zupčanika ne može fizički da preseče unutrašnju konturu. Stoga je prednost unutrašnjeg klizanja zupčanika apsolutna u ovoj areni, nudeći veću preciznost (do ISO nivoa 5) gde tradicionalne metode kao što je oblikovanje zupčanika ne uspevaju.

U stvari, poređenje između Gear Skiving i Gear Hobbing ne odnosi se na to ko je dobar ili loš, već na odabir najprikladnijeg procesa na osnovu karakteristika radnog komada.

Obrada eksternih zupčanika, težnja za krajnjom efikasnošću, davanje prioriteta hobbingu zupčanika;

Prilikom obrade unutrašnjih zupčanika ili suočavanja sa složenim strukturnim ograničenjima, ljuštenju zupčanika treba dati prioritet.

U odabiru procesa proizvodnje zupčanika, pored prethodno spomenutog klizanja zupčanika i hobbinga zupčanika, postoje još dva procesa: oblikovanje zupčanika i provlačenje zupčanika. Ova dva procesa i dalje imaju značajne efekte u određenim specifičnim scenarijima.

Oblikovanje zupčanikakoristi povratni hod rezanja. Ovaj proces može obraditi i unutrašnje i vanjske zupčanike, posebno pogodan za konstrukcije sa stepenicama ili ograničenim žljebovima za povlačenje. Preciznost obično pokriva ISO nivoe 7-9. Iako je efikasnost niža nego kod struganja zuba, cijena alata za rezanje je relativno niska, a oprema ima visoku stopu popularnosti, što je čini pogodnom za scenarije s malim i srednjim serijama i zahtjevima srednje preciznosti.

Gear Broachingje proces korištenja posebno dizajniranog provlačenja za stvaranje kompletnog profila zuba u jednom potezu. Ovaj proces se uglavnom koristi za interno provlačenje zupčanika, posebno za male unutrašnje zupčanike, unutrašnje klinove, itd. Njegov opseg tačnosti je obično nivo ISO 8-11, a efikasnost obrade je izuzetno visoka, posebno pogodna za proizvodnju malih unutrašnjih zupčanika sa velikim količinama i niskim zahtevima za preciznošću. Ali njegov trošak rezanja je visok, a svaki oblik zuba zahtijeva poseban alat, koji nije prikladan za višestruke i male serije.

Trebate li proizvesti internu opremu?

• DA (unutrašnja oprema)

         Precision required: ISO Level 5-7? -->Odaberite Gear Skiving

         Precision required: ISO Level 7-9? -->Odaberite Gear Shaping

         Large Volume + Low Precision? -->Odaberite Gear Broaching

• NE (vanjska oprema)

Odaberite Hobbing zupčanika (Napomena: Ako je ograničeno uskim slijepim rupama ili ramenima, vratite se na Skiving ili Shaping)

• ----Napisali smo detaljan članak posebno o proizvodnji unutrašnjih zupčanika po narudžbi; kliknite ovdje da ga pročitate

Kao kompanija za proizvodnju preciznih zupčanika, sljedeće su scenariji primjene na koje smo se susreli u stvarnim projektima i koju vrstu procesa odabrati.

Robot Joint Gear

Ove vrste dijelova se obično koriste za spojne module u kolaborativnim robotima ili industrijskim robotima, koje karakterizira proizvodnja unutrašnjeg prstenastog zupčanika, mala veličina modula, visoki zahtjevi za preciznošću (često ISO/GB 5-6 nivoa), i često se nalaze blizu položaja ugradnje ležaja ili sa ograničenjima u strukturi ramena. Tradicionalno brušenje zupčanika ne samo da ima nisku efikasnost, već utiče i na konzistentnost tačnosti zbog prevelikog prepusta držača alata. Upravo je ovo područje prednosti Gear Skivinga - naša Kashifuji KPS30 mašina za ljuštenje zupčanika može postići stabilnu tačnost od 5 nivoa, dok karakteristike kontinuiranog rezanja osiguravaju stabilnost tokom masovne proizvodnje.

Menjač planetarni zupčanik unutrašnji prsten

Bilo da se radi o planetarnom mjenjaču ili harmonijskom pogonu, njihove osnovne komponente prijenosa uključuju precizne unutrašnje zupčanike. Postoje dva trenda u potražnji za preciznim zupčanicima za reduktore: za standardne proizvode ispod nivoa P2 (zazor manji od ili jednak 3 lučna min), oblikovanje zupčanika je ekonomičan i efikasan izbor; Za vrhunske-prilike koje traže P1/P0 nivo ultra preciznog zazora, Gear Skiving je neophodan izbor - veća tačnost profila zubaca direktno određuje sveobuhvatne performanse prijenosa reduktora.

Automobilski mjenjač vanjski prijenos

Ovo je glavna primjena Gear Hobbinga. Velike količine, širok raspon modula, uglavnom vanjski zupčanici, u kombinaciji sa CNC mašinom za hobbing za automatizirano utovar i istovar, mogu postići 24-satnu kontinuiranu proizvodnju. U takvim scenarijima, težnja je da se minimizira trošak po komadu i maksimizira efikasnost, a tehnološke prednosti urezivanja zupčanika su nezamjenjive.

Mali zupčanik mjenjača motora

Mali unutrašnji zupčanici u mikromotorima, električnim alatima i mehanizmima za podešavanje autosjedala imaju karakteristike velikih količina, relativno labave zahtjeve za preciznošću (nacionalni standard 8-10 nivoa) i minimalne varijacije u specifikacijama profila zuba. Internal Gear Broaching može se formirati u jednom potezu s vremenom ciklusa od samo nekoliko sekundi, što ga čini posebno pogodnim za stabilnu proizvodnju u velikim količinama.

 

robotski zglob sa unutrašnjim prstenastim zupčanikom

 

precizna obrada unutrašnjeg prstenastog zupčanika planetarnog mjenjača

 

 

proizvodnja vanjskih zupčanika za automobilske mjenjače

 

provlačenje unutrašnjeg prstenastog zupčanika malog motornog mjenjača

Razumijevanje da vaš projekat zahtijeva klizanje zupčanika samo je prvi korak. Zbog svoje složene kinematike ukrštenih-osi i ekstremnih brzina koje su uključene, ljuštenje je jedna od najzahtjevnijih operacija obrade za ispravno izvođenje. Ako tražite pouzdanog prilagođenog proizvođača unutrašnje opreme, procjena njihove sposobnosti ide daleko dalje od pukog pogleda na donji-navod.

Prilikom provjere usluge klizanja zupčanika, inženjeri i timovi za nabavku trebali bi striktno procijeniti tri kritična stuba:

Ovaj strogi kriterij je upravo standard kojeg se držimo u Hansheng Automationu. Kao veteranproizvođač preciznih zupčanikasa više od decenije specijalizovanog iskustva, izgradili smo naše postrojenje za savladavanje ovih tačnih izazova. Koristeći vodeću opremu u industriji-kao što je Kashifuji mašina za klizanje zupčanika KPS30, naš inženjerski tim dosljedno postiže ISO/DIN/GB nivo preciznosti od 5 do 7.

Ono što je najvažnije, pošto nudimo potpunu-pokrivnost spektra procesa-uključujući brušenje, hobbing, oblikovanje i provlačenje-nikada nećemo natjerati kvadratni klin u okruglu rupu. Analiziramo vašu specifičnu unutrašnju ili vanjsku geometriju zupčanika i preporučujemo način proizvodnje koji matematički i ekonomski ima najviše smisla za vaš projekt.

Da sumiramo zupčanike u odnosu na hobbing: Rezanje zupčanika je efikasan izbor za masovnu proizvodnju vanjskih zupčanika, dok je zupčanik optimalno rješenje za preciznu obradu složenih unutrašnjih zupčanika.

Kao prilagođena obrada zupčanika, Hansheng Automation ima četiri glavna procesa od klizanja i hobbinga do oblikovanja i provlačenja. Bilo da su vaši zupčanici unutrašnji ili vanjski zupci, visoke-precizne ili velike-razmjere, standardne strukture ili blizu ramena, možemo preporučiti optimalnu putanju procesa na osnovu više od deset godina praktičnog iskustva.

Ne samo da imamo naprednu opremu kao što je Kashifuji KPS30, već imamo i proizvodne mogućnosti u punom lancu od livenja, CNC obrade do precizne inspekcije. To znači da se vaš projekt opreme ovdje može implementirati na jednom mjestu, bez potrebe za koordinacijom između više dobavljača.

• Istražite naše mogućnosti za proizvodnju opreme

• Pošaljite nam svoj crtež za besplatnu preporuku za proces

• Pogledajte naše kompletne usluge i mogućnosti rezanja zupčanika

Može li se brušenje zupčanika koristiti za proizvodnju unutrašnjih zupčanika?
Ne. Zbog kinematike kontinuiranog generiranja i fizičke veličine rezača ploče za kuhanje, nemoguće je da alat stane unutar radnog komada kako bi sekao unutrašnje zube bez izazivanja ozbiljnih smetnji. Za bilo koji dizajn unutrašnjeg zupčanika, morate se osloniti na klizanje zupčanika, oblikovanje zupčanika ili provlačenje zupčanika.

Koliko je brži pogon u odnosu na oblikovanje zupčanika?
Okidanje zupčanika je dramatično efikasnije jer koristi kontinuirano, sinhronizovano rezanje. Za razliku od toga, oblikovanje zupčanika se oslanja na povremeni povratni hod prema gore-i-dolje, koji sam po sebi gubi vrijeme na povratni hod. Ovisno o geometriji i materijalu komponente, ljuštenje može smanjiti vrijeme ciklusa obrade za 50% do 70% u poređenju sa tradicionalnim oblikovanjem, što ga čini visoko troškovno-efikasnim za srednje{7}}do-proizvodnje velikog obima.

Da li za skidanje zupčanika potreban je veliki reljefni žljeb (podrezivanje)?
Jedna od najvećih prednosti klizanja zupčanika je njegova kompaktna kinematika rezanja. Zahtijeva izuzetno kratko putovanje-. Iako još uvijek treba minimalnu-zonu istezanja, to je apsolutno najbolji proces za mašinsku obradu unutrašnjih zupčanika koji se nalaze čvrsto uz strukturno rame ili duboko unutar slijepih rupa gdje drugi alati jednostavno ne mogu raditi.

Koji nivo preciznosti Hansheng Automation može postići za prilagođene unutrašnje zupčanike?
Koristeći CNC opremu svjetske-klase kao što je Kashifuji mašina za klizanje zupčanika KPS30, naš inženjerski tim dosljedno postiže ISO/DIN/GB nivo preciznosti od 5 do 7.

Koja je veličina šarže najprikladnija za power skiving?

Skijanje zupčanika je izuzetno fleksibilno. Odlikuje se u srednjoj i velikoj serijskoj proizvodnji gdje njegova efikasnost donosi značajne uštede. Međutim, sa modernim CNC mašinama za ljuštenje zupčanika i mogućnostima brze promjene, također je sve održiviji za male serije, pa čak i prototipove-posebno kada je geometriju (poput dubokog unutrašnjeg zupčanika) teško ili nemoguće proizvesti drugim metodama.

Gear Solutions Magazin - "Power Skiving of Internal Gears"
EMAG Group - Pregled tehnologije brisanja zupčanika
ISO 1328-1: Cilindrični zupčanici - ISO sistem klasifikacije bočnih tolerancija
Sandvik Coromant - Vodič za primjenu za glodanje zupčanika

Ovaj članak je sastavio Derek iz Hansheng Automationa s obzirom na industrijske standarde i neku literaturu. Ukoliko dođe do grešaka u informacijama, kontaktirajte nas kako bismo izvršili izmjene.