Pemotongan roda gigi presisi bekerja dengan baik. Proses ini mencocokkan bentuk gigi, tahapan proses, dan pemeriksaan dengan target beban, kecepatan, dan kebisingan Anda. Di Yonglihao Machinery, kami memproduksi... suku cadang mesin CNC dari prototipe hingga produksi.
Artikel ini membahas pemotongan roda gigi pada CNC. Artikel ini mencakup langkah-langkah pemotongan dan penyelesaian utama. Artikel ini mencantumkan jenis-jenis roda gigi umum yang kami kerjakan. Artikel ini memberikan alur kerja pemilihan yang sederhana. Fokusnya adalah pada pemotongan roda gigi CNC. Artikel ini mencakup langkah-langkah penyelesaian keras terkait. Langkah-langkah ini menghasilkan persambungan yang stabil dan umur pakai yang panjang.
Pemotongan Gigi pada Mesin CNC
Pemotongan roda gigi menghilangkan material dari bahan baku. Proses ini menciptakan jarak antar gigi yang presisi. Roda gigi saling berpasangan dengan mulus. Roda gigi mentransfer torsi dengan kebisingan dan keausan rendah. Di bengkel kami, presisi berarti profil gigi, kestabilan pitch, runout, dan penyelesaian pekerjaan secara bersamaan. Proses ini mengurangi getaran. Proses ini mencegah kegagalan dini dalam kondisi Anda.
Sebagian besar gigi roda gigi mengikuti bentuk yang tetap. Bentuknya tidak bergantung pada apa yang dihasilkan oleh pemotong. Bentuk tersebut menentukan pola kontak dan penyebaran beban. Hal ini memengaruhi efisiensi. Ini menunjukkan bagaimana rangkaian tersebut menangani kesalahan penyelarasan dalam perakitan.
Profil Gigi: Involut vs. Sikloidal
Gigi involut umum digunakan. Gigi ini mampu mengatasi kesalahan jarak pusat yang kecil. Gigi ini menjaga kesesuaian yang baik. Profil sikloidal muncul pada mekanisme tertentu. Profil ini terlihat pada desain lama. Profil ini membantu dalam kondisi kontak tertentu. Namun, profil ini membutuhkan kontrol ketat terhadap bentuk dan pemeriksaan sambungan.
Dari permesinan, Kuncinya bukanlah nama kurva, melainkan apakah gambar tersebut mendefinisikan profil dengan jelas. Yang terpenting adalah bagaimana memverifikasinya. Jika pengecekan tidak jelas, Anda berisiko meloloskan ukuran yang sesuai. Namun, Anda tetap akan mendapatkan suara bising atau keausan yang tidak merata.
Sudut Tekanan (14,5° / 20° / 25°)
Sudut tekanan menentukan kekuatan dan perilaku gigi. Kami melihatnya sebagai tujuan desain, bukan bawaan. Sudut yang lebih tinggi membuat gigi lebih kuat. Ini meningkatkan kapasitas beban. Tetapi dapat meningkatkan kebisingan dan getaran jika sistem tidak dirancang untuk itu.
Sudut tekanan 20° adalah hal yang umum. Sudut ini menyeimbangkan kekuatan dan efisiensi dalam banyak penggunaan industri. Jika aplikasi Anda memiliki batasan kebisingan yang ketat atau beban yang tidak biasa, kami akan memeriksa sudutnya sejak awal. Hal ini memengaruhi pilihan perkakas, bentuk pemotong, dan aturan penerimaan.
Jarak antar gigi dan jarak antar gigi
Jarak antar gigi (pitch) menentukan keseimbangan antar gigi. Kestabilan jarak antar gigi membuat roda gigi berputar dengan lancar. Hal ini menghindari "kerja yang hampir tidak maksimal". Bahkan jika gigi terlihat benar, jarak yang buruk dapat menyebabkan masalah. Kesalahan pengindeksan atau penyimpangan putaran yang tinggi menciptakan perubahan beban. Hal ini terlihat sebagai getaran, panas, dan keausan yang cepat.
Kebutuhan pitch adalah hal terpenting dalam pengaturan CNC. Stabilitas penjepitan benda kerja sangat penting. Kalibrasi sumbu putar sangat penting. Referensi blank menentukan apakah roda gigi bekerja dengan presisi atau berisik.
Proses Pemotongan Gigi Utama
Tidak ada satu metode pemotongan roda gigi terbaik yang mutlak. Metode yang tepat bergantung pada jenis gigi. Bergantung pada ukuran batch. Bergantung pada akurasi yang dibutuhkan. Bergantung pada perlakuan panas. Di bawah ini adalah proses utama yang kami gunakan dalam CNC. Kami menjelaskan apa yang masing-masing proses berikan dengan sebaik-baiknya.
Pembuatan roda gigi
Pembuatan roda gigi dengan metode hobbing umum dilakukan untuk roda gigi lurus dan heliks eksternal. Metode ini cepat dan dapat diulang dalam produksi. Hob yang berputar dan benda kerja bergerak secara sinkron. Hal ini membuat pembuatan gigi menjadi berkelanjutan dan efisien.
Proses hobbing melewatkan roda gigi bagian dalam karena keterbatasan akses alat. Untuk gigi bagian dalam, kami menggunakan proses shaping atau broaching. Kami mendasarkannya pada batasan volume dan bentuk.
Pembentukan roda gigi
Pembentukan roda gigi menggunakan pemotong bolak-balik. Proses ini mencerminkan ruang antar gigi. Pemotong dan benda kerja berputar bersama. Metode ini membantu untuk roda gigi internal. Metode ini juga membantu untuk fitur-fitur di dekat bahu atau blok yang tidak dapat dijangkau oleh alat.
Pembentukan (shaping) bisa lebih lambat daripada proses kontinu yang cepat. Langkah balik (return stroke) memperlambatnya. Namun, proses ini tetap andal untuk bentuk yang kompleks dan batch kecil hingga menengah. Jika desain Anda memiliki ruang sempit atau risiko, pembentukan seringkali merupakan pilihan teraman untuk menghasilkan bentuk gigi yang baik.
Penggilingan roda gigi
Penggilingan roda gigi memotong satu ruang gigi pada satu waktu. Proses ini menggunakan pemotong bentuk atau alat penggilingan. Benda kerja diindeks di antara pemotongan. Metode ini cocok untuk prototipe dan pekerjaan volume rendah. Metode ini cocok untuk roda gigi yang sangat besar di mana hob tidak praktis. Biaya alat sulit dibenarkan dalam kasus tersebut.
Penggilingan berguna ketika Anda membutuhkan pekerjaan khusus tanpa alat roda gigi khusus. Kelemahannya adalah waktu. Pengerjaan gigi demi gigi lebih lambat daripada pengerjaan kontinu untuk produksi.
Pembukaan roda gigi
Proses pembentukan alur roda gigi (gear broaching) melibatkan mendorong atau menarik broach multi-gigi melalui lubang. Proses ini menciptakan alur internal atau profil roda gigi dalam satu kali pengerjaan. Proses ini cepat dan konsisten dengan broach khusus. Volume produksi harus mampu menutupi biaya perkakas.
Batasan utamanya adalah biaya dan fleksibilitas. Proses broaching terikat pada profil dan ukuran tertentu. Untuk roda gigi internal kustom bervolume rendah, proses broaching jarang ekonomis.
Penggilingan roda gigi
Penggilingan roda gigi menghaluskan permukaan gigi dengan roda abrasif. Proses ini sering dilakukan setelah perlakuan panas. Digunakan untuk toleransi yang sangat ketat. Digunakan untuk hasil akhir yang lebih baik dan kebisingan yang lebih rendah. Cocok untuk aplikasi kecepatan tinggi.
Penggilingan membutuhkan lebih banyak waktu. Membutuhkan peralatan khusus. Gunakan metode ini hanya untuk kebutuhan performa tinggi, bukan untuk roda gigi umum. Jika perlakuan panas direncanakan, mari kita diskusikan. menggiling. Ini memperbaiki distorsi dan memenuhi peraturan akhir.
Penyelesaian roda gigi (pengasahan/penggosokan/pemolesan)
Metode penyelesaian seperti pengasahan, pemolesan, dan penghalusan memperbaiki tekstur permukaan. Metode ini meningkatkan perilaku kontak. Namun, metode ini tidak menghilangkan kesalahan besar. Langkah-langkah ini mengurangi kebisingan. Metode ini meningkatkan pembentukan jala dengan menghilangkan cacat kecil dari pemotongan sebelumnya.
Penyelesaian akhir tidak menggantikan bentuk yang benar. Tetapi berfungsi sebagai langkah terakhir ketika bentuk dan jarak memenuhi target. Kami menyesuaikan penyelesaian akhir dengan tujuan kebisingan, masa pakai, dan pelumasan Anda. Kami menghindari pemolesan generik.
Jenis-Jenis Utama Roda Gigi yang Kami Mesin
Pemilihan jenis roda gigi disesuaikan dengan kebutuhan kinerja dan keterbatasan ruang. Rasio yang sama dapat digunakan dengan cara yang berbeda. Hal ini menghasilkan efisiensi dan kebisingan yang bervariasi. Kami memproses jenis-jenis umum dengan CNC. Kami meninjau setiap jenis dengan penggunaan tipikal. Kami mencatat pengaruh proses manufaktur terhadap konsistensi.
Roda gigi cacing
Roda gigi cacing memberikan rasio reduksi yang tinggi. Cocok untuk pengaturan yang ringkas. Dapat mengunci sendiri dalam beberapa pengaturan. Pilih ini untuk pengemasan yang ketat. Pilih ini untuk reduksi kecepatan besar dalam satu tahap.
Komprominya adalah efisiensi. Kontak geser menghasilkan lebih banyak panas dan kehilangan daya dibandingkan jenis lainnya. Kombinasi material sangat penting. Kualitas permukaan juga penting, terutama untuk masa pakai dibandingkan gesekan.
Roda gigi miring
Roda gigi bevel mengirimkan daya antara poros yang bersilangan. Roda gigi ini terdapat pada sistem penggerak dan kotak roda gigi sudut. Roda gigi ini cocok untuk sistem yang mengalirkan daya melalui suatu sudut. Varian seperti lurus, spiral, dan hipoid menangani beban, kebisingan, dan kehalusan.
Bentuk roda gigi bevel bisa sensitif terhadap pengaturan dan pemeriksaan. Kami mengkonfirmasi varian dan kebutuhan kontak sejak dini. Roda gigi bevel adalah sebuah keluarga, bukan hanya satu bentuk gigi standar.
Roda gigi lurus
Roda gigi lurus (spur gear) relatif sederhana. Gigi-giginya sejajar dengan sumbu. Roda gigi ini bekerja efisien untuk poros paralel. Harganya terjangkau dan kuat jika kebisingan bukan menjadi pertimbangan utama.
Keterbatasan mereka adalah kebisingan pada kecepatan yang lebih tinggi dibandingkan dengan roda gigi heliks. Jika sistem Anda sensitif terhadap kecepatan atau memiliki target suara yang ketat, roda gigi lurus mungkin cocok. Tetapi mereka membutuhkan ketelitian dan penyelarasan gigi yang cermat.
Roda gigi heliks
Roda gigi heliks memiliki gigi yang miring. Ini menciptakan pengikatan bertahap. Roda gigi ini berputar lebih halus daripada roda gigi lurus. Gunakan roda gigi ini untuk beban yang lebih tinggi dan kebisingan yang lebih rendah.
Perhatikan gaya dorong aksial. Bantalan harus mampu menahannya. Perhitungkan hal ini dalam perakitan. Kami mencatat ini sejak awal. Roda gigi mungkin tampak seperti penggantian sederhana. Tetapi beban sistem berbeda.
Perlengkapan tulang ikan
Roda gigi herringbone menggabungkan sudut heliks yang berlawanan. Roda gigi ini meniadakan gaya dorong aksial dan menjaga kelancaran persambungan. Gunakan roda gigi ini dalam aplikasi berat untuk beban tinggi dan kerja yang stabil.
Komponen ini kompleks dan mahal untuk dibuat. Kita melihatnya ketika performa melebihi upaya manufaktur. Jika Anda membutuhkan komponen yang lebih senyap daripada komponen spur, komponen heliks seringkali lebih sederhana.
Bagaimana Cara Kami Memilih Jenis Gigi dan Metode Pemotongan?
Pilih jenis dan proses roda gigi secara bersamaan untuk roda gigi yang stabil dan berbiaya rendah. Dalam praktiknya, kami mulai dengan target Anda. Kami mengubahnya menjadi kebutuhan roda gigi. Kemudian kami memilih metode yang secara konsisten mencapai target tersebut pada volume produksi Anda.
Kami menggunakan tiga sumbu: akses geometri, volume produksi, dan kebutuhan presisi. Material dan tahapan selanjutnya diselaraskan dengan hal tersebut.
Berikut yang perlu Anda konfirmasi sebelum kami mengunci rute (satu daftar periksa):
- Jenis roda gigi dan apakah giginya eksternal atau internal, ditambah batasan bahu/interferensi apa pun.
- Beban, rasio kecepatan, batas kebisingan, dan lingkungan (pelumasan, suhu, kontaminasi).
- Sudut tekanan, definisi pitch, dan persyaratan profil gigi khusus apa pun, serta bagaimana Anda berencana untuk memeriksa/menerima roda gigi tersebut.
Kerangka kerja ini mencegah pemrosesan berlebihan. Jika roda gigi Anda adalah prototipe untuk kesesuaian dan fungsi dasar, penggilingan ditambah inspeksi yang cermat mungkin ideal. Penggilingan dapat menambah biaya yang tidak perlu. Jika aplikasi Anda berkecepatan tinggi dan sensitif terhadap kebisingan, melewatkan penyelesaian akhir yang keras dapat menyebabkan dengungan dan masalah. Ini terjadi bahkan jika roda gigi memenuhi dimensi dasar.
Alur Kerja Produksi, Peralatan, dan Titik Pemeriksaan Kontrol Kualitas
Kontrol pemotongan roda gigi yang andal mengontrol referensi dan pemeriksaan. Ini bukan hanya menjalankan program. Alur kerja kami menjaga agar benda kerja tetap stabil. Ini menjaga agar pengindeksan tetap konsisten. Ini mengelola panas dan keausan alat. Ini memverifikasi parameter yang memprediksi perilaku persambungan.
Persiapan blanko dan penjepitan benda kerja untuk mengontrol penyimpangan
Roda gigi yang baik dimulai dengan bahan baku yang baik. Akurasi gigi tidak dapat memperbaiki bentuk yang tidak stabil. Kami memastikan dimensi bahan baku dan kondisi material. Kami memeriksa fitur referensi seperti lubang tengah atau permukaan pemasangan. Hal ini menentukan kelurusan dan kestabilan jarak antar gigi setelah pemotongan.
Penjepitan benda kerja meminimalkan penyimpangan dan pembengkokan akibat gaya. Pergerakan kecil pada benda kerja akan menjadi kesalahan pada gigi. Jika roda gigi dirakit pada poros atau hub, kita menyelaraskan referensi dengan datum fungsional. Ini menghindari gigi yang sempurna pada sumbu yang salah.
Pengaturan mesin dan peralatan yang membuat proses tersebut dapat diulang.
Peralatan inti bergantung pada prosesnya. Tujuannya adalah pengindeksan dan penyelarasan yang konsisten. Pusat penggilingan CNC menangani prototipe dan pekerjaan khusus. Mesin khusus seperti mesin hobber atau shaper cocok untuk produksi atau roda gigi internal.
Peralatan mengikuti bentuk dan proses gigi. Pahat, pemotong pembentuk, pemotong cetakan, broach, dan roda gerinda masing-masing memiliki peran. Kami memperlakukan kepala pembagi atau meja putar sebagai alat yang presisi. Rotasi dan pengindeksan yang akurat adalah kunci untuk jarak antar gigi.
Tuas pemrograman: laju pemakanan, kecepatan, jalur pahat, dan pendingin.
Pemrograman menyeimbangkan kualitas permukaan, umur pakai alat, dan waktu. Ini melindungi bentuk gigi. Laju umpan dan kecepatan pemotongan disesuaikan dengan material dan alat. Kedalaman pemotongan dan jalur juga disesuaikan. Pengaturan yang agresif meningkatkan keausan dan panas. Pengaturan yang konservatif meningkatkan biaya. Pengaturan yang konservatif dapat menghasilkan permukaan yang buruk.
Pendinginan dan pelumasan sangat penting dalam pemotongan roda gigi. Pertumbuhan termal memengaruhi kesesuaian dan keausan. Lapisan yang terpengaruh panas juga berpengaruh. Kami merencanakan cairan pendingin berdasarkan material, lapisan alat, dan beban serpihan. Ini menjaga bentuk gigi tetap stabil.
Tahapan pasca-produksi: penghilangan gerinda, perlakuan panas, dan penyelesaian akhir.
Proses pasca-pengolahan menentukan keberhasilan atau kegagalan roda gigi. Proses ini menangani gerigi dan tepi yang memengaruhi perakitan dan keausan. Penghilangan gerigi menghilangkan tepi yang tajam. Ini mencegah kerusakan pada bentuk gigi. Penghilangan gerigi yang tidak terkontrol dapat membulatkan gigi. Ini mengubah kontak.
Jika perlakuan panas direncanakan, kami mempersiapkan diri untuk kemungkinan distorsi. Kami merencanakan penyelesaian akhir yang keras untuk memenuhi toleransi akhir. Penyelesaian akhir seperti penggerindaan, pengasahan, atau pemolesan sesuai dengan tujuan permukaan dan kebisingan. Kami menghindari tambahan yang bersifat umum.
Titik inspeksi yang memprediksi perilaku meshing sebenarnya.
Kontrol mutu memverifikasi fitur-fitur permesinan. Fitur-fitur tersebut meliputi profil gigi, akurasi jarak antar gigi, kelurusan, dan penyelesaian akhir. Kami menggunakan metrologi sesuai kebutuhan dan volume produksi. Kami mendokumentasikan hasilnya untuk memastikan pengulangan dan ketertelusuran.
Inspeksi meningkatkan kontrol proses. Pemotongan roda gigi bereaksi terhadap kondisi dan keselarasan alat. Ketika masalah muncul, kami memeriksa keausan alat. Kami memeriksa kalibrasi mesin. Kami memeriksa stabilitas penahan benda kerja. Kami memeriksa parameter pemotongan yang memengaruhi penyimpangan.
Kesimpulan
Pemotongan roda gigi presisi itu andal. Perhatikan tiga hal sejak awal. Sesuaikan jenis roda gigi dengan aplikasi Anda. Pilih metode pemotongan yang mempertahankan akurasi pada volume produksi Anda. Gunakan rencana inspeksi yang membuktikan kesesuaian. CNC memungkinkan hal ini. Tetapi dibutuhkan input yang jelas seperti sudut tekanan, pitch, dan pasca-pemrosesan.
Di Yonglihao Machinery, kami menangani pemotongan roda gigi CNC untuk pembuatan prototipe dan batch. Kami menggabungkan pemilihan proses dengan pengaturan dan pemeriksaan QC. Bagikan gambar, volume, material, dan batasan Anda. Kami merekomendasikan rute dan pemeriksaan. Ini menghasilkan komponen yang andal dalam perakitan. Bukan hanya komponen yang terlihat bagus di atas kertas.
Tanya Jawab Umum
Apa metode yang paling umum digunakan untuk pemotongan roda gigi presisi?
Pembuatan roda gigi dengan metode hobbing adalah yang paling umum untuk roda gigi eksternal. Metode ini cepat dan dapat diulang untuk desain roda gigi lurus dan heliks. Metode ini paling efektif untuk produksi dalam jumlah sedang hingga tinggi. Roda gigi harus eksternal dengan akses hob yang baik. Untuk gigi internal, gunakan metode shaping atau broaching.
Bagaimana cara saya menentukan sudut tekanan yang tepat untuk aplikasi roda gigi saya?
Sudut tekanan yang tepat memenuhi kebutuhan kekuatan dan kebisingan. Sudut ini sesuai dengan set pasangan dan batasannya. Sudut 20° adalah yang umum. Sudut ini menyeimbangkan kekuatan gigi dan efisiensi untuk penggunaan industri. Sudut yang lebih besar memperkuat gigi. Namun, sudut yang lebih besar dapat meningkatkan kebisingan dan getaran pada kecepatan tinggi.
Apa peran kepala pembagi atau meja putar dalam pemotongan roda gigi?
Kepala pembagi atau meja putar memberikan pengindeksan yang akurat. Setiap ruang gigi berada tepat relatif terhadap ruang gigi sebelumnya. Akurasi pengindeksan berkaitan dengan konsistensi jarak antar gigi dan persambungan yang mulus. Pengindeksan yang tidak stabil memungkinkan roda gigi memenuhi dimensi dasar. Tetapi roda gigi tersebut beroperasi dengan berisik.
Bisakah mesin CNC memotong roda gigi dengan profil gigi yang kompleks atau khusus?
Ya. CNC dapat membuat profil yang kompleks atau sesuai pesanan. Geometrinya harus jelas. Prosesnya harus mendukung verifikasi. Strategi penggilingan fleksibel untuk prototipe dan bentuk khusus. Strategi ini tidak memerlukan perkakas khusus. Batasannya seringkali terletak pada pemeriksaan dan toleransi, bukan pada pembuatan bentuk.
Apa saja faktor-faktor kunci yang perlu dipertimbangkan saat memilih jenis roda gigi?
Faktor-faktor kunci adalah rasio beban dan kecepatan. Faktor-faktor tersebut meliputi batasan ruang dan batas kebisingan. Faktor-faktor tersebut juga mencakup efisiensi dan lingkungan. Faktor-faktor ini menentukan apakah bentuk ulir lurus, heliks, tulang ikan, cacing, atau miring paling sesuai. Pertimbangkan kemudahan manufaktur. Pertimbangkan pemrosesan pasca-produksi untuk target.
Bagaimana kemiringan memengaruhi kinerja roda gigi?
Konsistensi jarak ulir memengaruhi keterlibatan, getaran, dan keausan. Jarak ulir yang tidak konsisten menciptakan beban siklik. Hal ini проявляется sebagai kebisingan, panas, dan kerusakan dini. Pengaturan, kontrol pengindeksan, dan manajemen penyimpangan putaran sangat penting untuk pemotongan roda gigi presisi.
