Úvod:

Digitální doba přinesla komplexní transformaci obráběcích strojů a v posledních desetiletích prošly obráběcí procesy díky rozsáhlé digitalizaci revolučními změnami.

Zařízení na zpracování ozubených kol bylo také plně aktualizováno digitální technologií, což výrazně změnilo techniky zpracování. Dokonce i složité produkty ozubených kol se nyní snáze zpracovávají a řada technik se rozšířila. Odhaduje se, že nyní existuje více než 20 různých procesů výroby ozubených kol, které lze shrnout takto:

1. Frézování ozubených kol (rozlišování mezi standardními frézami a tvarovými frézami)

2. Gear Hobbing (formové odvalovací frézy, doplněné především CNC odvalovacími stroji a pětiosými soustružnicko-frézovacími stroji)

3. Tvarování ozubených kol (pomocí CNC obrážecích strojů a tvarovacích fréz)

 

4. Gear Shaving (pomocí holicích strojků a holicích fréz)

5. Soustružení ozubených kol (pomocí pětiosých obráběcích strojů a specializovaných soustružnických nástrojů)

6. Broušení ozubených kol (pomocí CNC brusek a tvarových brusných kotoučů)

7. Honování ozubených kol (pomocí honovacích strojů a honovacích nástrojů pro super přesné obrábění)

8. Zpracování drátového EDM (zpracování drátového EDM pro čelní ozubená kola)

9. Prášková metalurgie (lisování do forem, tepelné slinování, tepelné zpracování a následné zpracování)

10. Řezání vodním paprskem (CNC řezání vodním paprskem pro čelní ozubená kola)

11. Laserové řezání (CNC laserové řezání pro čelní ozubená kola)

12. Protahování ozubených kol (pomocí CNC protahovacích strojů a vnitřního drážkování)

13. Hoblování ozubených kol (pomocí hoblíků a nástrojů pro hoblování forem)

 

14. Elektrochemické obrábění (pomocí EDM a chemického elektrolytického obrábění)

15. Zpracování lisováním (CNC vysekávací lisovací formy pro lisování čelních ozubených kol)

16. Spin Forming (typ vytlačování za studena, včetně spřádání za tepla i za studena)

17. Válcování ozubených kol (pomocí strojů na válcování ozubení a válcovacích nástrojů)

18. Škrábání ozubených kol (pomocí CNC škrabacích strojů a škrabacích nástrojů), vhodné pro hromadnou výrobu.

19. Procesy odlévání (včetně přesného lití z oxidu křemičitého a lití do písku)

Procesy výroby ozubených kol

II. Úvod do fází zpracování ozubených kol

1. Ozubené kolo Prázdné Zpracování

Po tepelném zpracování jsou surové polotovary opracovány. Tato fáze především připravuje polotovar ozubeného kola pro následné zpracování zubů ozubeného kola, přičemž vnitřní otvor a čelní plocha splňují stanovené technické požadavky.

2. Zpracování ozubených kol

Tato fáze se zaměřuje na jemné opracování tvaru ozubeného kola, jehož výsledkem jsou ozubená kola, která plně splňují specifikace návrhu. Přesnost zubů ozubení dosažená v této fázi musí splňovat požadavky na konečné přesné obrábění.

3. Tepelné zpracování

Pokud není vyžadováno žádné kalení, je výroba ozubení dokončena opracováním zubů ozubeného kola. U ozubených kol, která vyžadují kalení, proces zajišťuje, že povrch ozubeného kola splňuje specifikované požadavky na tvrdost.

4. Dokončení ozubení

Ozubená kola, která byla kalená, obvykle potřebují povrchovou úpravu, aby se opravila jakákoli deformace způsobená kalením a dále se zlepšila přesnost zubů a drsnost povrchu, aby byly splněny požadavky na konečnou přesnost.

5. Zpracování ozubeného kola (následné zpracování)

Zpracování ozubení zahrnuje úpravy jako zaoblení, srážení hran a odstraňování otřepů. Tyto procesy usnadňují záběr, když ozubené kolo axiálně klouže a odstraňují ostré hrany, aby se zabránilo vylamování během přenosu.

Nejběžnější jsou evolventní formy zubů. Hlavní způsoby zpracování forem evolventních zubů spadají do dvou kategorií: způsoby tváření a generování. Níže jsou uvedeny různé procesy výroby ozubených kol pocházející z webu.

1. Frézování ozubených kol

Pomocí kotoučových nebo prstových fréz patří frézování ozubení k metodě tváření, kdy profil zubu frézy odpovídá zubovému prostoru ozubeného kola. Tato metoda je méně účinná a přesná, vhodná pro malosériovou výrobu.

2. Tvarové broušení

Také metoda tváření, ale méně častá kvůli obtížnosti orovnávání brusných kotoučů.

3. Ozubené kolo Odvalovací frézy

Generující metoda odvalování ozubených kol funguje na principu záběru dvojice šroubových ozubených kol. Prototyp varné desky je spirálové ozubené kolo s velkým úhlem šroubovice, typicky s několika zuby (obvykle z{0}}) a dlouhými zuby tvořícími šnek s malým úhlem šroubovice. Po drážkování a lemování se z ní stává varná deska s řeznými hranami a úhly hřbetu.

4. Holení ozubených kol

Běžné v hromadné výrobě nekalených ozubených kol, při shazování ozubených kol využívá holicí frézu a obrobek ve volném záběrovém pohybu. Relativní klouzání mezi nimi odstraňuje jemné třísky z povrchu zubu a zlepšuje přesnost. Holení může také vytvořit korunu pro zlepšení kontaktní oblasti.

5. Tvarování ozubených kol

Další způsob generování, tvarování ozubených kol, zahrnuje záběr tvarovací frézy a obrobku jako dvojice válcových ozubených kol. Vratný pohyb tvarovací frézy je primární pohyb, zatímco její rotační pohyb s obrobkem je pohyb posuvný.

6. Generující metoda broušení

Podobně jako odvalovací frézování ozubení je broušení metodou generování přesnou dokončovací metodou, zejména u kalených ozubených kol. Může používat šnekové brusné kotouče, kuželové brusné kotouče nebo kotoučové brusné kotouče.

7. Honování ozubených kol

Podobně jako u ozubení, využívá honování ozubení honovací kolo a záběr obrobku bez vůle. Relativní klouzání s aplikovaným tlakem piluje zuby ozubeného kola.

8. Drátové EDM

Zkratka pro elektroerozivní obrábění, drátové EDM se vyvíjí z EDM vrtání a tváření, rozšiřuje své aplikace a částečně nahrazuje tradiční metody EDM.

Výroba ozubených kol je velmi složitý proces vyžadující správné techniky umožňující efektivní výrobu. Každá etapa musí mít přesné rozměry.

Cyklus výroby ozubených kol obvykle zahrnuje soustružení, odvalování ozubených kol, tvarování ozubených kol, broušení ozubených kol, tvrdé soustružení, broušení ozubených kol, honování ozubených kol, vrtání, broušení vnitřního otvoru, svařování a měření. Pro tyto procesy jsou klíčové správné upínací systémy, které budou zavedeny spolu s nástroji a technikami pro zpracování ozubení.

Komplexní přehled nástrojů a technik pro zpracování ozubených kol