Bevezetés:

A digitális korszak a szerszámgépek átfogó átalakulását indította el, és az elmúlt évtizedekben a megmunkálási folyamatok forradalmi változásokon mentek keresztül a széles körben elterjedt digitalizációnak köszönhetően.

A fogaskerék-feldolgozó berendezéseket is teljesen frissítették a digitális technológiával, ami jelentősen megváltoztatta a feldolgozási technikákat. Még az összetett hajtóműtermékek is könnyebben feldolgozhatók, és a technikák sokfélesége is bővült. Becslések szerint jelenleg több mint 20 különböző fogaskerék-gyártási folyamat létezik, amelyek a következőkben foglalhatók össze:

1. Fogaskerékmarás (a szabványos marók és a formamarók megkülönböztetése)

2. Gear Hobbing (alakú hobbing marók, főként CNC hobbing gépekkel és öttengelyes esztergamaró kompozit gépekkel)

3. Fogaskerekek alakítása (CNC formázógépek és formaalakító marók segítségével)

 

4. Gear Shaving (borotvagépek és borotvavágók használatával)

5. Fogaskerék-esztergálás (öttengelyes szerszámgépek és speciális esztergaszerszámok használatával)

6. Fogaskerék köszörülés (CNC csiszológépekkel és formacsiszoló korongokkal)

7. Fogaskerék-hónolás (hónológépek és hónolószerszámok használata szuperprecíziós megmunkáláshoz)

8. Huzalos szikraforgácsoló feldolgozás (huzalos EDM feldolgozás homlokkerekes fogaskerekekhez)

9. Porkohászat (formapréselés, hevítési szinterezés, hőkezelés és utókezelés)

10. Vízsugaras vágás (CNC vízsugaras vágás homlokfogaskerekekhez)

11. Lézeres vágás (CNC lézeres vágás homlokkerekekhez)

12. Fogaskerekes előfeszítés (CNC vágógépekkel és belső spline-feldolgozással)

13. Fogaskerék-gyalulás (gyalu és formagyalu szerszámok segítségével)

 

14. Elektrokémiai megmunkálás (EDM és kémiai elektrolitikus megmunkálás)

15. Bélyegzési feldolgozás (CNC présformák homlokkerekek bélyegzéséhez)

16. Centrifugálás (a hideg extrudálás egy fajtája, beleértve a meleg és hideg fonást is)

17. Fogaskerék-hengerlés (fogaskerék-hengerlő gépek és görgőszerszámok használatával)

18. Gear Scraping (CNC fogaskerék-kaparó gépekkel és kaparószerszámokkal), tömeggyártásra alkalmas.

19. Öntési eljárások (beleértve a szilikaszol precíziós öntést és a homoköntést)

Fogaskerék-gyártási folyamatok

II. Bevezetés a fogaskerék-feldolgozási szakaszokba

1. Fogaskerék üres feldolgozása

A hőkezelés után a nyersdarabokat megmunkálják. Ez a szakasz főként a fogaskerék nyersdarabját készíti elő a későbbi fogaskerék-megmunkálásra, biztosítva, hogy a belső furat és a homlokfelület megfeleljen az előírt műszaki követelményeknek.

2. Fogaskerék fogfeldolgozás

Ez a szakasz a fogaskerekek formájának finom megmunkálására összpontosít, és olyan fogaskerekeket eredményez, amelyek teljes mértékben megfelelnek a terv előírásainak. Az ebben a szakaszban elért fogaskerék-fog pontosságnak meg kell felelnie a végső precíziós megmunkálás követelményeinek.

3. Hőkezelés

Ha nincs szükség edzésre, a fogaskerekek fogainak megmunkálása fejezi be a hajtóműgyártást. Az edzést igénylő fogaskerekek esetében az eljárás biztosítja, hogy a hajtómű felülete megfeleljen a megadott keménységi követelményeknek.

4. Fogaskerekes fogak kidolgozása

Az edzett fogaskerekek jellemzően kidolgozásra szorulnak, hogy kijavítsák az edzés által okozott deformációkat, és tovább javítsák a fogak pontosságát és felületi érdességét, hogy megfeleljenek a végső pontossági követelményeknek.

5. Fogaskerékvég-feldolgozás (utófeldolgozás)

A fogaskerék végének feldolgozása olyan kezeléseket foglal magában, mint a lekerekítés, letörés és sorjázás. Ezek a folyamatok megkönnyítik az összekapcsolódást, amikor a fogaskerék tengelyirányban csúszik, és eltávolítják az éles széleket, hogy megakadályozzák a forgácsolást az átvitel során.

Az evolvens fogformák a leggyakoribbak. Az evolvens fogformák fő feldolgozási módszerei két kategóriába sorolhatók: formáló és generáló módszerek. Az alábbiakban különféle fogaskerekek gyártási folyamatait mutatjuk be, amelyek az internetről származnak.

1. Fogaskerék marás

A tárcsás vagy ujjas maróknál a fogaskerekes marás az alakítási módhoz tartozik, ahol a maró fogprofilja megfelel a fogaskerék fogterének. Ez a módszer kevésbé hatékony és precíz, alkalmas kis tételes gyártásra.

2. Formacsiszolás

Szintén alakítási módszer, de kevésbé elterjedt a csiszolókorongok beszerelésének nehézsége miatt.

3. Fogaskerék Hobbing

Egy generáló módszer, a fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekek összekapcsolása elvén működik. A főzőlap prototípusa egy nagy csigaszögű csavarkerék, jellemzően kevés foggal (általában z=1) és hosszú fogakkal, amelyek kis csavarszögű férget alkotnak. A hornyolás és az oldalazás után főzőlappá válik vágóélekkel és résszögekkel.

4. Gear borotválkozás

A nem edzett fogaskerekek tömeggyártásában általánosan elterjedt, hogy a fogaskerék borotválkozásánál egy borotvavágót és a munkadarabot szabad hálómozgással végzik. A köztük lévő viszonylagos csúszás finom forgácsokat borotvál le a fogfelületről, javítva a pontosságot. A borotválkozás koronát is létrehozhat az érintkezési terület javítása érdekében.

5. Fogaskerék alakítása

Egy másik előállítási módszer, a fogaskerék-alakítás magában foglalja az alakító marót és a munkadarabot, mint egy pár hengeres fogaskerék. Az alakító maró oda-vissza mozgása az elsődleges mozgás, míg a forgó mozgása a munkadarabbal az előtolási mozgás.

6. Létrehozási módszer Köszörülés

A hajtóműves csiszoláshoz hasonlóan a generáló módszerrel végzett köszörülés is precíziós simítási eljárás, különösen az edzett fogaskerekek esetében. Használhat csigacsiszoló korongokat, kúpos köszörűkorongokat vagy tárcsás csiszolókorongokat.

7. Fogaskerék-hónolás

A fogaskerék-borotválkozáshoz hasonlóan a fogaskerék-hónolásnál hónolókorongot használnak, és a munkadarabot holtjáték nélkül hálózzák össze. A relatív csúszás az alkalmazott nyomással csiszolja a fogaskerekek fogait.

8. Huzal EDM

Az elektromos kisüléses megmunkálás rövidítése, a huzalos szikraforgácsolás az EDM fúrásból és alakításból fejlődik ki, kiterjesztve alkalmazásait és részben felváltva a hagyományos szikraforgácsolási módszereket.

A fogaskerekek gyártása rendkívül összetett folyamat, amely megfelelő technikákat igényel a hatékony gyártás érdekében. Minden szakasznak pontos méreteket kell elérnie.

A fogaskerekek gyártási ciklusa jellemzően esztergálást, fogaskerekes simítást, fogaskerék-alakítást, fogaskerék-borotválást, keményesztergálást, fogaskerék-köszörülést, fogaskerék-hónolást, fúrást, belső furat köszörülését, hegesztését és mérését foglalja magában. A megfelelő szorítórendszerek kulcsfontosságúak ezekben a folyamatokban, amelyeket a fogaskerék-megmunkáló eszközök és technikák mellett vezetnek be.

A fogaskerék-feldolgozó eszközök és technikák átfogó áttekintése