गियरबॉक्स में आंतरिक स्प्लाइन्स के लिए ब्रोचिंग बनाम सीएनसी शेपिंग: जटिलता और टूलिंग लागत

परिचय

जब गियरबॉक्स के डिज़ाइन या मरम्मत करते समय, आंतरिक स्प्लाइन्स को मशीन करना एक बार-बार आने वाली चुनौती है। दो सबसे सामान्य प्रक्रियाएं— broaching और सीएनसी शेपिंग —अक्सर इंजीनियरों के बीच यह बहस पैदा करती हैं कि कौन सी बेहतर है। सच्चाई यह है कि एक आकार-समान उत्तर नहीं है। सही विकल्प पार्ट ज्यामिति, उत्पादन मात्रा, और टूलिंग की लंबी अवधि की लागत पर निर्भर करता है।

गियरबॉक्स घटक उत्पादन के साथ एक दशक से अधिक के अनुभव के साथ, हमारी टीम ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस और भारी उपकरण परियोजनाओं पर ब्रोचिंग मशीनों और सीएनसी शेपर्स दोनों को चला चुकी है। इस लेख में, हम व्यावहारिक उदाहरणों के साथ अंतर को समझाएंगे, ताकि आप यह मूल्यांकन कर सकें कि कौन सी विधि आपकी विशिष्ट स्प्लाइन आवश्यकताओं के अनुरूप है।

ब्रोचिंग क्या है?

ब्रोचिंग में एक लंबे, बहु-दांत वाले उपकरण का उपयोग किया जाता है जो बोर के माध्यम से गुजरते समय धीरे-धीरे स्प्लाइन प्रोफ़ाइल काटता है।

• सबसे अच्छा यह है: मध्यम से उच्च मात्रा वाले उत्पादन जहां स्प्लाइन ज्यामिति मानकीकृत है।

• चक्र समय: अक्सर सेटअप पूरा होने के बाद प्रति भाग पर 20 सेकंड से भी कम समय।

• सतह का खत्म होना: उत्कृष्ट, Ra मान लगभग 0.8–1.2 µm के आसपास।

• मर्जित बिंदु: उच्च प्रारंभिक उपकरण लागत ($8,000–$20,000 प्रति ब्रोच), ज्यामिति में परिवर्तन होने पर सीमित लचीलापन।

उदाहरण के रूप में: 5,000 भागों वाले ऑटोमोटिव गियरबॉक्स प्रोजेक्ट में, आकार देने की विधि से बदलकर ब्रोचिंग करने से साइकिल का समय 78% तक कम हो गया और प्रति भाग की लागत लगभग 4.20 डॉलर कम हो गई। लेकिन जब ग्राहक ने बाद में गैर-मानक संशोधन का अनुरोध किया, तो एक नई ब्रोच की आवश्यकता हुई, जिससे प्रोजेक्ट में छह सप्ताह और 12,000 डॉलर की अतिरिक्त लागत आई।

सीएनसी शेपिंग क्या है?

सीएनसी शेपिंग (कभी-कभी स्लॉटिंग कहा जाता है) एकल-बिंदु वाले उपकरण का उपयोग करता है जो बोर के अंदर आगे-पीछे गति करता है, एक समय में एक स्प्लाइन दांत काटता है।

• सबसे अच्छा यह है: निम्न से मध्यम मात्रा में उत्पादन, प्रोटोटाइप या कस्टम स्प्लाइन ज्यामिति।

• चक्र समय: धीमा, स्प्लाइन गणना के आधार पर 3 से 7 मिनट तक का समय लगता है।

• लचीलापन: उपकरण की लागत कम है (आमतौर पर एक फॉरम टूल के लिए 200–500 डॉलर), और डिज़ाइन में बदलाव केवल सीएएम समायोजन की आवश्यकता होती है।

• मर्जित बिंदु: कठोर सामग्री के लिए मशीनीकरण का समय अधिक और उपकरण पहनने की दर अधिक होती है।

शॉप-फ्लोर जानकारी: एक जटिल 27-दांत वाले आंतरिक स्प्लाइन के साथ एयरोस्पेस रिडक्शन गियरबॉक्स के लिए, टूल क्लीयरेंस की समस्याओं के कारण ब्रोचिंग संभव नहीं थी। सीएनसी शेपिंग ने प्रति पुर्ज़े 4.8 मिनट में स्वीकार्य सहनीयता के साथ पुर्ज़ा तैयार किया - 300 पुर्ज़ों के बैच आकार के लिए अभी भी प्रतिस्पर्धी।

जटिलता और टूलिंग लागत में तुलना

आपको कौन सी प्रक्रिया चुननी चाहिए?

निर्णय अक्सर संतुलन बनाने का होता है मात्रा बनाम लचीलापन :

• अगर आप बना रहे हैं गियरबॉक्स के दस हजार मानक स्प्लाइन ज्यामिति के साथ → Broaching लागत प्रति भाग के लिए जीत।

• अगर आप प्रोटोटाइप विकास, कम-मात्रा उत्पादन, या गैर-मानक स्प्लिन के साथ काम कर रहे हैं → सीएनसी शेपिंग आपको जितनी आवश्यकता है, उतनी दक्षता प्रदान करता है।

• के लिए मध्यम रन (500–2,000 टुकड़े) कई दुकानों में संकरता होती है: पहले प्रोटोटाइप को आकार देना, फिर केवल एक बार ज्यामिति तय होने पर ब्रोच में निवेश करना।

इंजीनियरों और खरीददारों के लिए व्यावहारिक निष्कर्ष

1. जीवनकाल भाग मात्रा की गणना करें ब्रोचिंग टूलिंग के लिए प्रतिबद्ध होने से पहले।

2. भाग ज्यामिति और उपकरण निकासी की जांच करें —सभी आंतरिक स्प्लाइन ब्रोचने योग्य नहीं होते हैं।

3. भविष्य के डिज़ाइन परिवर्तनों का मूल्यांकन करें —एकल स्प्लाइन में थोड़ा सा बदलाव महंगे ब्रोच को अप्रचलित बना सकता है।

4. ठेके पर विचार करें : कुछ मशीन शॉप्स मानक ब्रोच का एक लाइब्रेरी रखते हैं ताकि लागत को कई ग्राहकों पर वितरित किया जा सके।

ब्रोचिंग और सीएनसी शेपिंग दोनों ही गियरबॉक्स में आंतरिक स्प्लाइन बनाने के सिद्ध तरीके हैं, लेकिन उनकी उपयुक्तता आपकी प्राथमिकताओं पर निर्भर करती है। उच्च-मात्रा, दोहराव वाले कार्यों में ब्रोचिंग उत्कृष्ट होती है, जबकि सीएनसी शेपिंग जटिल या कम-मात्रा वाले परियोजनाओं के लिए अतुलनीय लचीलापन प्रदान करती है। जटिलता और उपकरण लागतों का सावधानीपूर्वक वजन करके, इंजीनियर और खरीददारी टीमें अनावश्यक खर्चों से बच सकती हैं और गियरबॉक्स की विश्वसनीयता सुनिश्चित कर सकती हैं।