Процесс изготовления шестерен

Недавно мы сделали партиюнестандартные шестерни, в основном используется в области автоматизации машин, то вы знаете, каковы наши этапы производства шестерен? Позвольте мне рассказать вам

Процесс производства зубчатых колес обычно включает следующие этапы:

1. Планирование проекта:

• Определение параметров: в соответствии с конкретными требованиями к передаче и рабочей среде определите передаточное отношение, количество зубьев, модуль, диаметр индексной окружности, ширину зуба и другие параметры. Расчет этих параметров должен основываться на принципе механической передачи и связанных с ней расчетных формулах, таких как определение передаточного отношения через цепь передачи движения, расчет окружной силы на зубьях шестерни в соответствии с крутящим моментом на шестерне, а затем расчет модуля шестерни и диаметра индексной окружности по усталостной прочности изгиба зубьев шестерни и контактной усталостной прочности поверхности зуба.

• Выбор материала: Выбор материала шестерни имеет решающее значение для производительности и срока службы шестерни. Обычные материалы шестерен — это среднеуглеродистая сталь (например, сталь 45), низко- и среднеуглеродистая легированная сталь (например, 20Cr, 40Cr, 20CrMnTi и т. д.), для важных шестерен с более высокими требованиями можно выбрать нитридную сталь 38CrMoAlA, а шестерни без усилия передачи также могут быть изготовлены из чугуна, фанеры или нейлона и других материалов.

2. Подготовка заготовки:

• Ковка: Когда зубчатые колеса требуют высокой прочности, износостойкости и ударопрочности, обычно используются ковочные заготовки. Ковка может улучшить внутреннюю организацию металлического материала, сделать его более плотным и улучшить механические свойства зубчатого колеса. Заготовку после ковки необходимо обработать изотермической нормализацией для устранения остаточного напряжения, вызванного ковкой и черновой обработкой, улучшения обрабатываемости материала и улучшения комплексных механических свойств.

• Литье: Для крупных шестерен диаметром более 400-600 мм заготовки обычно отливаются. Литьем можно изготавливать шестерни сложной формы, но внутренняя организация литой шестерни может иметь дефекты, такие как пористость и сквозистость, которые требуют последующей термической обработки и механической обработки для улучшения ее характеристик.

• Другие методы: Для зубчатых передач небольшого размера и сложной формы могут использоваться новые процессы, такие как точное литье, литье под давлением, точная ковка, порошковая металлургия, горячая прокатка и холодная экструзия, для производства заготовок зубьев шестерен, что позволяет повысить производительность труда и сэкономить сырье.

3. Механическая обработка:

• Обработка заготовки зуба:

• Черновая обработка: черновое точение, черновое фрезерование и другая обработка заготовки зуба с целью удаления большей части припуска, оставляя припуск обработки 0,5-1 мм для последующей чистовой обработки. При черновой обработке необходимо обеспечить соответствие точности размеров и шероховатости поверхности заготовки зуба требованиям конструкции.

• Получистовая обработка: получистовая токарная обработка, получистовая фрезерная обработка и другие виды обработки, для дальнейшего повышения точности размеров и качества поверхности заготовки зуба, для подготовки к обработке формы зуба. При получистовой обработке следует уделять внимание контролю равномерности припуска на обработку, чтобы избежать чрезмерного или слишком малого припуска.

• Отделка: Тонкая токарная обработка, тонкое фрезерование, шлифование и другая обработка заготовки зуба для обеспечения соответствия точности размеров, точности формы и шероховатости поверхности заготовки зуба требованиям проекта. При отделке следует выбирать соответствующую технологию обработки и инструмент для повышения эффективности и качества обработки.

• Обработка формы зуба:

• Фрезерование зубьев: использование дисковой модульной фрезы или пальчиковой фрезы для фрезерования зубьев относится к процессу формования. Форма сечения зуба фрезы соответствует форме зубьев шестерни, а фрезерные зубья могут обрабатывать шестерни различной формы, но эффективность обработки и точность обработки низкие, что подходит для единичного мелкосерийного производства или ремонта.

• Зубофрезерование: относится к процессу генерации, и принцип работы эквивалентен зацеплению пары косозубых шестерен. Прототип зубофрезерного станка представляет собой спиральное зубчатое колесо с большим спиральным углом, поскольку количество зубьев очень мало (обычно количество зубьев), зубья очень длинные, вокруг вала образуют червяк с небольшим спиральным углом, а затем через паз и зубья он становится червячной фрезой с режущей кромкой и задним углом. Зубофрезерование подходит для всех видов массового производства, обработки внешних цилиндрических зубчатых колес среднего качества и червячных передач.

• Зубодолбёжный станок: это также своего рода метод обработки. При использовании зубодолбёжного станка зубодолбёжный резец и заготовка эквивалентны зацеплению пары цилиндрических шестерен. Возвратно-поступательное движение зубодолбёжного станка является основным движением зубодолбёжного станка, а круговое движение, совершаемое зубодолбёжным станком и заготовкой в ​​определённой пропорции, является движением подачи зубодолбёжного станка. Зубодолбёжный станок подходит для всех видов массового производства, обработки внутренних и внешних цилиндрических шестерен среднего качества, многосцепных шестерен и небольших реек.

Шлифовка: Шлифовка — это широко используемый метод отделки незакаленных поверхностей зубьев в массовом производстве. Принцип работы заключается в использовании строгального резца и обрабатываемого зубчатого колеса для свободного зацепления, с помощью относительного скольжения между ними, для стригания очень тонкой стружки с поверхности зуба для повышения точности поверхности зуба. Шлифовальные зубья также могут образовывать барабанные зубья для улучшения положения контактной области поверхности зуба.

Зубошлифование: метод отделки профиля зуба, особенно для закаленных зубчатых колес, часто единственный метод отделки. Зубошлифование может быть выполнено с помощью червячного шлифовального круга, а также с помощью конического шлифовального круга или дискового шлифовального круга. Точность обработки при зубошлифовании высокая, значение шероховатости поверхности небольшое, но эффективность производства низкая, стоимость высокая.

4. Термическая обработка:

• Термическая обработка заготовки: организуйте предварительную термическую обработку до и после обработки заготовки зуба, например, нормализацию или отпуск, основная цель которой — устранить остаточные напряжения, вызванные ковкой и черновой обработкой, улучшить обрабатываемость материала и улучшить комплексные механические свойства.

• Термическая обработка поверхности зубьев: После обработки формы зубьев, для повышения твердости и износостойкости поверхности зубьев, часто проводятся процессы термической обработки цементацией, закалкой высокочастотным индукционным нагревом, нитроцементацией и азотированием.

5. Обработка торца зуба: торц зуба шестерни обрабатывается путем округления, снятия фаски, снятия фаски и зачистки. Обработка торца зуба должна выполняться до закалки шестерни, обычно после прокатки (интерполяции) зубьев, перед обработкой торца зуба шевингованием.

6. Проверка качества: проверяются различные параметры шестерни, такие как форма зуба, шаг зуба, направление зуба, толщина зуба, общая нормальная длина, биение и т. д., чтобы гарантировать, что точность и качество шестерни соответствуют требованиям конструкции. Методы обнаружения включают ручное измерение с помощью измерительных инструментов и прецизионное измерение с помощью измерительных приборов для шестерен.