Fabricare personalizată a angrenajelor interne: cum sunt realizate angrenajele interne de precizie

Scris de Derek|Hansheng Automation

Odată cu dezvoltarea rapidă a industriilor de robotică și automatizare, cererea de{0}}înaltă precizieangrenaje internecontinuă să crească Angrenajele interne sunt componente de bază ale transmisiei în reductoarele de îmbinare pentru roboți colaborativi și sisteme de angrenaje planetare de precizie.

Dar este destul de dificil să găsești un producător de unelte interne personalizate cu adevărat de încredere. Deși puteți căuta producători-cunoscuți de unelte, în calitate de cumpărător sau inginer, trebuie să luați în considerare problemele legate de costuri. În plus, există un motiv important pentru care - dificultatea de fabricație a angrenajelor interne o depășește cu mult pe cea a angrenajelor externe.

• Uneltele de prelucrare trebuie să pătrundă adânc în interiorul piesei de prelucrat pentru tăiere, care este extrem de limitat în spațiu și predispus la interferența sculei;
• Datorită incapacității de a observa direct starea de tăiere, controlul de precizie și dificultatea de îndepărtare a așchiilor în procesul de fabricație a angrenajului intern au crescut exponențial.

Acestea sunt dificultățile de fabricație ale angrenajelor interne de{0}}înaltă precizie. Acest articol va oferi o analiză-detaliată a procesului de fabricație a angrenajelor interne din perspectiva unui producător de angrenaje și vă va ajuta să înțelegeți cum să alegeți un partener potrivit.

Un angrenaj intern este un angrenaj cilindric cu dinți tăiați în diametrul interior, proiectat să se îmbine cu angrenajele externe sauangrenaje planetare. Spre deosebire de angrenajele externe care se închidează pe circumferințele lor exterioare și se rotesc în direcții opuse, o angrenare interioară se integrează cu un angrenaj extern mai mic (un pinion) poziționat în interiorul său, determinând pe ambele să se rotească în aceeași direcție.

Structura angrenajului intern reduce semnificativ distanța dintre centrele dintre angrenajele angrenate, care pot transmite un cuplu uriaș. Pe baza profilului dinților și a cerințelor specifice de inginerie, angrenajele interne sunt, în general, clasificate în trei categorii principale:

Roți dințate interne

Dispunând de dinți drepți paraleli cu axa angrenajului, aceștia sunt cei mai obișnuiți tip, oferind o funcționare simplă pentru reducerea standard a vitezei.

Angrenaje elicoidale interne

Tăiați cu dinți înclinați, aceștia asigură angajarea treptată a dinților. Acestea funcționează mult mai lin și mai silențios decât roți dințate drepte și pot suporta sarcini mai mari, deși sunt semnificativ mai greu de fabricat.

Spline interne

În timp ce sunt utilizate din punct de vedere tehnic pentru cuplare, mai degrabă decât pentru reducerea vitezei, canelurile interne prezintă creste drepte în interiorul unui orificiu folosit pentru a bloca un arbore și a transmite un cuplu masiv fără rotație relativă.

Echipament intern

Echipament extern

• Pentru o comparație profundă-de scufundare a uneltei vs frecare, consultați articolul nostru dedicat

Poate că trebuie să înțelegeți procesul de fabricație al angrenajelor interne, care va fi mai favorabil pentru luarea-de decizie. În calitate de producător profesionist de angrenaje de precizie, vom folosi procesul nostru de fabricare a angrenajului folosit în mod obișnuit ca exemplu pentru a vă explica cele patru procese majore de fabricare a angrenajului.

 

Schiving de viteze

 

Pentru angrenajele interne personalizate, de înaltă precizie-, schivingul angrenajului este, fără îndoială, cel mai avansat și mai recomandat proces de astăzi. Acesta este, de asemenea, principalul proces de prelucrare pentru angrenajele noastre interne.

 

• Geometrii complexe simplificate: schiving-ul este excepțional de bine-potrivit pentru roți dințate interne de înaltă-precizie, în special pentru cele cu geometrii complexe, cum ar fi roți dințate interne în trepte, umeri sau structuri cu găuri-oarbe

 

• Nivel de precizie: Intervalul de precizie este ISO/DIN/GB Nivelul 5 până la 7, iar cu echipamente avansate, precizia poate fi stabilizată la Nivelul ISO 5. De exemplu, Hansheng Automation utilizează Kashifuji Gear Skiving Machine KPS30 pentru a procesa angrenajele interne, iar precizia este stabilizată la nivelul 5.

 

• Eficiență ridicată: Skiving este un proces de tăiere rotativ continuu, în timp ce modelarea necesită o cursă alternativă care trebuie să decelereze și să se inverseze la fiecare ciclu. Această diferență fundamentală înseamnă că skivingul poate oferi timpi de ciclu substanțial mai scurti pe profile interne echivalente ale angrenajului -, ceea ce o face alegerea preferată atât pentru prototip, cât și pentru producția de volum.

 

Dacă aveți nevoie de toleranțe strânse, caracteristici interne complexe sau eficiență a producției, serviciul nostru intern de skiving angrenaj merită cu siguranță alegerea dvs.

 

Modelarea angrenajului

 

Gear Shaping a fost cel mai frecvent utilizat proces de fabricație pentru angrenajele interne înainte de aplicarea-la scară largă a angrenajului. Utilizează o freză asemănătoare pinionului-care se mișcă într-o mișcare alternativă (în sus și în jos), în timp ce trece treptat în semifabricatul rotorului de viteză rotativ.

 

Caracteristici cheie:

 

• Flexibilitate: Modelarea este extrem de versatilă și poate fi folosită pentru tăierea atât a angrenajelor interne, cât și externe, precum și a canelurilor.

 

• Nivel de precizie: în general oferă precizie în jurul nivelului GB/ISO 7 până la 9, făcându-l perfect potrivit pentru cerințele de-precizie medie.

 

• Limitări de proiectare: Deoarece instrumentul de modelare necesită spațiu liber în partea de jos a tăieturii, roți dințate situate aproape de un umăr sau în partea inferioară a unui orificiu oarbă adânc pot fi dificil sau imposibil de produs.

 

Pentru angrenajele interne de{0}}precizie medie, unde flexibilitatea contează mai mult decât timpul ciclului, modelarea angrenajelor interne rămâne o soluție fiabilă și-eficientă.

 

Broșarea angrenajului

 

Procesul de broșare funcționează prin împingerea sau tragerea unei unealte cu dinți din ce în ce mai mari prin semifabricatul angrenajului, tăind întreaga formă de dinte într-o singură trecere. Aplicabil în situațiile în care producția de volum mare, modulele mici și cerințele de precizie nu sunt ridicate.

 

Considerații

 

• Nivel de precizie: atinge de obicei nivelul ISO/DIN/GB 8-11, care este adecvat pentru multe aplicații.

 

• Costul sculelor: broșele sunt costisitoare și personalizate-pentru fiecare profil de angrenaj, din cauza problemelor legate de costuri, nu sunt potrivite pentru prototipare sau producție la scară-mică

 

• Limitări de proiectare: Găurile oarbe nu pot fi depășite; unealta trebuie să treacă complet prin piesa de prelucrat.

 

Tablarea vitezelor – Nu pentru angrenaje interne

 

Tablarea angrenajului este cel mai eficient proces pentru angrenajele externe, atingând ISO/DIN/GB Nivelul 6-7 cu o productivitate excelentă. Este nepotrivit pentru roți dințate interne, deoarece geometria plitei o împiedică să ajungă în interiorul piesei de prelucrat. O menționăm aici doar pentru a clarifica faptul că fabricarea interioară a angrenajului necesită abordări diferite, și anume schiving, modelare sau broșare.

 

Schiving de viteze

Modelarea angrenajului

Broșarea angrenajului

Rezumatul diagramei

La Hansheng Automation, menținem experiența în toate procesele relevante de fabricare a angrenajului, permițându-ne să recomandăm-și să oferim-soluția optimă pentru cerințele dvs. specifice de echipamente interne. Indiferent dacă aveți nevoie de prototipuri, execuții de-volum mediu sau producție în masă, avem tehnologia și experiența pentru a vă îndeplini obiectivele de precizie și buget.

Explorați capacitățile noastre interne de fabricare a echipamentelor

Procesul de prelucrare menționat în capitolul anterior determină precizia dimensională a angrenajului, în timp ce durata de viață a acestuia, capacitatea de încărcare{0}}și fiabilitatea sunt determinate de materialul însuși. Materialele diferite pot avea procese diferite de tratament termic, prin urmare, alegerea materialului de angrenaj adecvat și procesul corect de tratament termic sunt, de asemenea, foarte importante.

Materiale comune pentru angrenajele interne personalizate

selecția materialului angrenajului are un impact direct asupra performanței, costurilor și longevității. Iată care sunt materialele pe care le recomandăm cel mai frecvent pentru fabricarea angrenajelor interne. Există multe alte materiale, care nu vor fi enumerate aici.

• 20CrMnTi (oțel de carburare aliat): acest material este alegerea principală pentru articulațiile robotului și reductoarele planetare de precizie. Are o rezistență excelentă a miezului și, după un tratament adecvat, are o duritate a suprafeței extrem de ridicată.

• 42CrMo (oțel călit și călit): acest material are rezistență structurală ultra-și rezistență la oboseală, utilizat în principal pentru condiții grele-.

• 304/316 Oţel inoxidabil: Pentru angrenajele interne utilizate în sectorul dispozitivelor medicale, supapele aerospațiale sau echipamentele de prelucrare a alimentelor, aceste clase de oțel inoxidabil sunt obligatorii pentru a asigura rezistența strictă la coroziune și igiena.

• Materiale plastice de inginerie (de exemplu,POM, Nailon, ARUNCA O PRIVIRE): Materialele plastice de inginerie sunt foarte potrivite pentru aplicații ușoare, cu sarcină redusă, deoarece pot reduce zgomotul și se pot lubrifia automat.

Procese critice de tratare termică

Tratamentul termic al angrenajului este locul în care materia primă se transformă într-o componentă-de înaltă performanță. Cele mai comune metode de tratare termică a angrenajului includ:

Gestionarea distorsiunii prin tratament termic în angrenajele interne

Aici se află una dintre cele mai mari probleme în fabricarea angrenajelor interne: tratamentul termic determină în mod inerent deformarea metalului. Roțile dințate interne cu pereți-subțiri sunt deosebit de renumite pentru că „iese din rotund” (devin ovale-) în timpul călirii rapide.

Necesită fixare specializată în timpul procesului de călire și toleranțe calculate cu precizie. În plus, orice denaturare minimă care apare trebuie corectată prin procese post-tratare termică.

Aici strălucește cu adevărat descuierea avansată a angrenajului, deoarece uneltele specializate de decupare cu carbură solidă pot executa „decupare dură” pe angrenajele interne tratate termic-, eliminând distorsiunile microscopice pentru a reda angrenajului o precizie impecabilă GB/ISO Nivel 5.

Decodificarea claselor de precizie ISO/DIN/GB Gear

Standardele de precizie a angrenajului (ISO 1328, DIN 3961, GB/T 10095) stabilesc un limbaj comun pentru comunicarea cerințelor de precizie. La Hansheng Automation, producăm în mod obișnuit roți dințate interne de precizie la ISO/DIN/GB Nivelul 5 și mai sus. Dar ce înseamnă de fapt aceste note în practică?

• Nu sunteți sigur ce grad necesită aplicația dvs.? Inginerii noștri vă pot examina desenul și vă pot recomanda clasa de precizie potrivită -trimite-ne specificațiile tale

Garanția de calitate Hansheng

Pentru a ne garanta precizia, Hansheng Automation se bazează pe un protocol de QA strict, bazat pe date-. Depășim aceste limitări spațiale folosind mașini dedicate, de ultimă generație,---de inspecție a angrenajului și mașini avansate de măsurare a coordonatelor (CMM-uri) echipate cu micro-sonde specializate, articulate. Acest echipament de metrologie de ultimă generație ne permite să cartografiem cu precizie profilul dintelui intern, deviația pasului, curățarea radială și unghiul de spirală cu o precizie sub-micronică.

Nu promitem doar precizie de nivelul 5; o dovedim. Fiecare lot de angrenaje interne personalizate fabricat de Hansheng este livrat cu un raport de inspecție dimensional cuprinzător și transparent. Când piesele ajung la instalația dvs., echipa dvs. de asamblare va avea încredere absolută că fiecare inel dințat intern se potrivește perfect cu desenele dvs. de inginerie.

La Hansheng Automation, credem că procesul de comandă de echipamente personalizate ar trebui să fie transparent, receptiv și colaborativ. Iată exact cum lucrăm cu tine, de la primul desen până la livrarea finală.

Pasul 1: Trimiteți cerințele dvs

Acceptăm toate formatele majore de inginerie

• Desene 2D: PDF, DXF, DWG (cu dimensiunile critice și toleranțele notate clar)
• Modele 3D: STEP, IGES, SLDPRT, X_T
• Specificații: Chiar dacă nu aveți un desen complet, inginerii noștri pot lucra din cerințele dvs. de performanță

Ce trebuie să știm

• Tip angrenaj (pinți interior, elicoidal intern, caneluri interne)
• Dimensiuni cheie (modul, numărul de dinți, diametrul pasului, lățimea feței)
• Cerințe materiale
• Gradul de precizie (nivel ISO/DIN/GB)
• Așteptări privind cantitatea și cronologia

Pasul 2: Revizuire tehnică + Cotație

Odată ce primim fișierele dvs., echipa noastră de ingineri efectuează o evaluare amănunțită a fezabilității:

• Selectarea procesului: determinăm abordarea optimă de fabricație-denivelarea, modelarea sau broșurarea angrenajului-pe baza cerințelor dvs. de geometrie și precizie.
• Confirmarea materialului: Verificăm adecvarea materialului și recomandăm alternative dacă este necesar.
• Planificarea tratamentului termic: Pentru aplicațiile cu angrenaje interne celite, planificăm secvența tratamentului termic și cotele.
• Metoda de inspecție: Confirmăm modul în care fiecare dimensiune critică va fi măsurată și verificată.

primesti

• O ofertă detaliată cu prețuri clare
• Perioadele de livrare propuse
• Orice design-pentru-recomandări de producție (opțional, gratuit)
• Procesați documentația care descrie modul în care va fi realizat echipamentul dvs
• Fără taxe ascunse, fără surprize.

Pasul 3: Producția și aprobarea mostrelor

Pentru cerințele de unelte interne pentru prototip sau pentru prima{0}}producție, vă recomandăm cu tărie o etapă de aprobare a eșantionului:

• Piese unice sau loturi mici: putem produce doar 1-5 bucăți pentru validare.
• Raport complet de inspecție: Probele sunt inspectate complet, cu toți parametrii angrenajului documentați.
• Aprobare dimensională: verificați dacă proba îndeplinește cerințele dvs. de imprimare.
• Testare funcțională: dacă este necesar, ne putem coordona cu echipa dvs. de asamblare pentru validarea-în lumea reală.

Pasul 4: Producția în loturi

Odată ce mostrele sunt aprobate, trecem la producție. Unitatea noastră este echipată pentru a gestiona:

Parametri cheie de producție:

• Interval modul: 0,1 – 5,0
• Interval de diametru exterior: 3 mm - 300 mm
• Precizie realizabilă: ISO/DIN/GB Nivel 5 (pentru geometriile aplicabile)

În timpul producției, menținem:

• În-inspecții de proces în faze critice
• Documentația procesului pentru trasabilitate completă
• Comunicare regulată cu privire la progres și orice probleme potențiale

Pasul 5: Inspecția finală + Raportul de livrare

• Raport cuprinzător de inspecție: Valori măsurate efective pentru toți parametrii critici ai angrenajului (profil, avans, pas, denivelare)
• Certificare material: Trasabilitate la rapoartele originale de testare a morii
• Documentație pentru tratarea termică: verificarea durității, adâncimea carcasei (dacă este cazul)
• Certificat de conformitate: eliberare tehnică semnată
• Opțiuni de livrare:

1. Marfă standard (aeriană sau maritimă, în funcție de volum și cronologie)

2. Curier rapid (DHL, FedEx, UPS) pentru cerințe urgente

3. Preluare de la client (bine ați venit să vizitați unitatea noastră)

Când auditați potențialii parteneri, ar trebui să îi evaluați în funcție de aceste cinci criterii critice:

• 1. Oferă capabilități dedicate de skiving echipamentelor?
• 2. Care este pedigree-ul echipamentului lor?
• 3. Materialul și tratamentul termic sunt gestionate eficient?
• 4. Pot furniza rapoarte de inspecție transparente?
• 5. Sunt dispuși să accepte comenzi cu volum redus-și prototip?

Folosind cele cinci puncte cheie de mai sus pentru a evalua partenerii, producătorii pe care îi găsiți și calitatea produselor livrate vă vor îndeplini cerințele. În calitate de producător profesionist de unelte de precizie, Hansheng Automation are o putere tehnică și tehnică profundă, echipamente avansate și capacități de producție flexibile, care vă pot transforma designul intern al angrenajului în realitate.

Ce dimensiune și precizie a angrenajelor interne personalizate poate produce Hansheng Automation?
Ca producător de angrenaje interne personalizate, suntem specializați în producerea de angrenaje cu module de la 0,1 la 5,0 și diametre de vârf de la 3 mm până la 300 mm. Datorită echipamentului nostru avansat, inclusiv mașinii Kashifuji Gear Skiving KPS30, obținem în mod constant niveluri de precizie ultra-înalte ISO/DIN/GB Nivelul 5.

Schimbarea angrenajului este cu adevărat mai bună decât modelarea angrenajului pentru angrenajele interne?
În majoritatea aplicațiilor de{0}}înaltă precizie, da. Serviciul nostru de decupare interioară a angrenajului oferă timpi de producție semnificativ mai rapizi și finisaje superioare ale suprafeței în comparație cu modelarea tradițională. În plus, skiving este foarte eficient pentru tăierea structurilor interne complexe, cum ar fi angrenajele situate extrem de aproape de un umăr interior sau în interiorul găurilor oarbe, unde instrumentele tradiționale de modelare se luptă cu spațiul liber.

Pe lângă fabricarea angrenajelor, produceți reductoare complete de precizie?
Da. Cu peste un deceniu de experiență, nu furnizăm doar angrenaje individuale; proiectăm sisteme de transmisie complete, de-înaltă precizie. Producem cutii de viteze planetare cu joc de ultra-precizie (mai puțin sau egal cu 1 arc min pentru clasa P0), mese rotative tubulare personalizate (precizie mai mică sau egală cu 10 arc sec), indexatori cu came (precizie personalizată ±15 arc sec) și antrenări armonice (joc personalizat mai mic sau egal cu 5 sec arc).

Vă puteți ocupa de prelucrare secundară CNC sau turnare pentru carcasele angrenajului?
Absolut. Oferim soluții complete,-de producție. Dincolo de tăierea angrenajului, capabilitățile noastre interne includ strunjirea și frezarea CNC de precizie (precizie de până la ±0,005 mm), prelucrare cu finisaj ultra-oglindă (precizie de până la ±0,002mm) și servicii complete de turnare (nisip, spumă pierdută și turnare gravitațională) pentru componente mari de până la 35000000x