EN
ייצור גלגלי שיניים מורכבים מוכנים במכונה CNC מדויקת
הנחיות טכניות להנעה מדויקת של גלגלים מרובים עיבוד ב-CNC: חומרים, סובלנות ותהליכי ייצור
סקירה ברמה הנדסית של עיבוד גלגלים מתכתיים דו-שכבותיים (מרובים) ב-CNC — בחירת חומרים, מחלקות סובלנות, שיקולים לעיצוב ליצירת מוצר (DFM) והשאלות הנפוצות ביותר שמהנדסי רכש שואלים.
01מהו גלגל מרובה (דו-שכבותי) מעובד ב-CNC?
גלגל מרובה — הנקרא גם גלגל דו-שכבותי או גלגל מדורג — כולל שני פרופילי גלגלים בקטרים ובמספר שיניים שונים על גוף אחד המורכב על ציר, ומעובד מבלוק מוצק אחד. תצורה זו מאפשרת לשרשרת גלגלים לשנות מומנט ומהירות סיבוב בנקודת התאמה אחת בלבד, מה שנפוץ בתיבות הילוכים, מפעילים רובוטיים ומערכות הילוך מפחיתות.
מכיוון שכובעים שניים חייבים לשתף ציר חור אחד ולחזור לאותו מישור, גלגלי שיניים מרובים דורשים שליטה הדוקה יותר בקונצנטריות ובאנכיות מאשר גלגלי שיניים בעלי פרופיל יחיד. סיבוב CNC קובע את החור ואת הקטרים החיצוניים, בעוד שהגדרת השיניים או החיתוך המניעי של גלגל השיניים מבצעים את חיתוך פרופילי השיניים על כל כובע ברצף, תוך שימוש באותה נקודת ייחוס כדי לשמור על יישור בין שני שלבי הגלגל.
02בחירת חומר לרכיבי גלגל שיניים מדויקים
בחירת החומר קובעת את התנגדות הבלאי, את קיבולת העומס ואת היעילות הכלכלית. הטבלה שלהלן מסכמת את משפחות החומרים הנפוצות ביותר שנקבעות לגלגלי שיניים מעובדים ב-CNC.
03בקרת סיבולת ותהליך ייצור
הביצועים של הגלגל שיניים תלויים בדיוק הממדי במספר נקודות בדיקה: קוטר החור ועיגולו, פרופיל השן (צורת האינבולוט), דיוק הפיצ' והציריות בין שני שכבת הגלגלים בחלק מורכב. תהליך הייצור הסטנדרטי לגלגל שיניים מורכב מדויק כולל:
- חיתוך במערכת CNC של הבלנק — הקוטרים החיצוניים, החור והפאות המדרגות לנקודת ייחוס משותפת
- חיתוך גלגל שיניים באמצעות חיתוך באבזם או חיתוך ב-EDM חוטי עבור כל פרופיל שן
- טיפול תרמי (כאשר נדרש) כדי להשיג קשיות ואורך חיים נגד עייפות
- חיטוט מדויק של החור והפאות הקריטיות לדיוק הסופי
- בדיקה ממדית באמצעות מכונת מדידה תלת־ממדית (CMM) או מכשירי מדידה מיוחדים לגלגלי שיניים
הסיבולת הסטנדרטית הניתנת להשגה לגלגלי שיניים מדויקים המיוצרים ב-CNC היא בדרך כלל בטווח של ±0.01 מ״מ עד ±0.005 מ״מ על הקוטרים הקריטיים, בהתאם לגודל החלק, החומר ממנו הוא עשוי והתהליכים שלאחר החיתוך כגון החיטוט.
04שקולים לעיצוב לשם ייצור
מהנדסים שבודקים תרשים של גיר מורכב לפני הגשת הצעת מחיר בד"כ בודקים: האם מחלקת הסיבולת של החור תואמת את התאמת הציר (פער, מעבר או חיכוך); האם ניתן לחתוך את שני שכבות הגיר מתוך סט אחד של חיתוך בלי להחליף כלים יותר מדי; והאם גובה המדרגה בין השכבות משאיר פער מספיק כדי שהכלי לחיתוך (חוטף או מסור) יוכל לגשת לגיר הקטן יותר בלי להתנגש בגיר הגדול יותר.
זיהוי בעיות אלו בשלב סקירת DFM — ולא לאחר ייצור הדגם הראשון — מקטין את הצורך בשינויים בכלים ומקצרים את הדרך מהתרשים למשלוח הדגימה.
05ת Peblications טיפוסיות
גירים מורכבים המופעלים באמצעות CNC נמצאים בשימוש נרחב בתיבות הילוך להקטנת מהירות, במעברי כוח של כלים חשמליים, ברובוטיקה ובסדרות מחוות, במערכות הנעה עזר באוטומוביל, ובמכשירים מדויקים שבהם רכיב בודד חייב לספק יחס הילוך מדורג בתוך מעטפת צמודה.
בשילוב של סיבוב וקליפת חיתוך, ניתן להשיג סובלנות קוטר של ±0.005 מ״מ עד ±0.01 מ״מ ברוב רכיבי הגלילים המדויקים, בהתאם לחומר ולגאומטריה של החלק.
פלדות ממזגם כגון 45# או 40Cr, שמתעכלות לעיתים קרובות או מוקשות באינדוקציה, מועדפות בדרך כלל ליישומים של מומנט גבוה או מחזורים רבים בשל התנגדותן לאשכולות.
הפרופיל החיצוני והקוטר נחצים בדרך כלל במערכת אחת כדי לשמור על ציריות בין שתי השכבות; פרופילי השיניים נחתכים לאחר מכן (במכונה להכנת שיניים או במילינג) תוך שימוש באותה נקודת ייחוס כדי לשמור על יישור.
לא תמיד. טיפול حراري מוגדר כאשר היישום דורש קשיחות פנים גבוהה יותר או חוזק אשכולות; גלילים בעלי עומס קל או גלילים למדידות עשויים לשמש ללא טיפול حراري, או רק לאחר עיבוד פנים.
מכונות מדידה קואורדינטיות (CMM) מאשרות ממדים של חורים, מדרגות וציריות משותפת, בעוד שמכשירי היגב מיוחדים בודקים את פרופיל השן, המרחק בין השיננים והסיבוב החיצוני בהתאם למחלקה של סובלנות השרטוט.
הכללו את דרגת החומר, מודול/פסיעת השיניים, מחלקת הסובלנות של החור, דרישות טיפול פנים והסובלנות של הציריות המשותפת בין שכבות השיניים — זה מאפשר סקירה מדויקת של התכן ליצור (DFM) וצעירה לפי מחלקת הסובלנות.
צריכים שיניים מורכבות מעובדות לפי השרטוט שלכם?
שלחו לנו את שרטוט השיניים או את المواصفות שלכם כדי שנבצע סקירה של התכן ליצור (DFM) ונציע צעירה לפי מחלקת הסובלנות, על ידי צוות ההנדסה שלנו לעיבוד CNC.
בקש הצעת מחיר