Шасцярні — гэта ціхія, незаменныя героі сучаснага свету. Ад складаных механізмаў трансмісіі транспартнага сродку да каласальнага магутнага ветранага турбіна, гэтыя зубчастыя кампаненты з'яўляюцца асновай механічнай перадачы энергіі. Стагоддзямі вытворчасць шасцярняў была імкненнем да дакладнасці і эфектыўнасці, у якім дамінавалі ўсталяваныя працэсы, такія як зубарэзная апрацоўка, фармаванне і працяжка. Аднак няўмольныя патрабаванні сучаснай прамысловасці — да большых аб'ёмаў вытворчасці, большай эканамічнай эфектыўнасці і больш цеснай інтэграцыі кампанентаў — стымулявалі распрацоўку трансфармацыйнай тэхналогіі:Паўэрсківінг.

Прынцып апрацоўкі сілавога сківінгу

Па сутнасці, рэзанне пад ціскам — гэта бесперапынны генератыўны працэс рэзання, які сінергічна спалучае высакахуткаснае кручэнне зубарэзнага інструмента з камбінацыяй інструмента і нарыхтоўкі для зубадолаблення. Гэта складаны працэс «качэння» або «стругання», пры якім спецыялізаваны шматзубы рэжучы інструмент і нарыхтоўка зубчастага кола круцяцца ў дакладна сінхранізаваным руху, падобным на счапленне.

Вызначальнай характарыстыкай пауэр-сківінгу з'яўляеццавугал перасячэння восяў (Σ)У адрозненне ад зубарэзкі (дзе восі інструмента і апрацоўванай дэталі знаходзяцца пад вуглом 90 градусаў, зрушаным на вугал спіралі) або фармавання (дзе восі паралельныя), скаванне пад ціскам працуе з восямі інструмента і апрацоўванай дэталі, усталяванымі пад пэўным, непаралельным і неперасякальным вуглом. Гэты вугал з'яўляецца ключавым фактарам, які дазваляе працэсу.

Гэты старанна разлічаны вугал стварае пэўную адносную хуткасць (слізгаценне) паміж рэжучымі краямі інструмента і бакамі апрацоўванай дэталі. Па меры таго, як інструмент і нарыхтоўка круцяцца з высокай хуткасцю, гэтая хуткасць слізгацення генеруе рэжучы працэс. Рэжучы інструмент, які нагадвае фрэзу, але мае вугал нахілу спіралі, эфектыўна «здымае» або «адслойвае» матэрыял з нарыхтоўкі пры кожным праходзе рэжучай кромкі, бесперапынна ствараючы эвольвентны профіль зуба пры кручэнні абодвух кампанентаў.

Інструменты: сэрца працэсу

Фрэза для рэзкі пад ціскам — гэта вельмі складаная і спецыялізаваная інструментальная частка. Звычайна яна вырабляецца з цвёрдага сплаву з цвёрдым пакрыццём для максімальнай калянасці і зносаўстойлівасці або з высокапрадукцыйнай парашковай металургічнай (PM) хуткарэзнай сталі (HSS). Канструкцыя інструмента, у тым ліку вугал нахілу спіралі, вугал нахілу і профіль, разлічваецца спецыяльна для кінематычнай мадэлі станка і дакладнай геаметрыі мэтавай шасцярні. Гэтая спецыфічная для інструмента складанасць з'яўляецца значным фактарам агульнага кошту і налады працэсу.

Перавагі і недахопы паўэр-сківінгу

Як і любы вытворчы працэс, ачыстка пад ціскам мае свае недахопы.

Перавагі:

Надзвычайная прадукцыйнасць: Гэта значна хутчэй (у 3-10 разоў), чым зубадолабленне, і вельмі канкурэнтаздольна з зубарэзкай. Для ўнутраных зубчастых колаў гэта часта найбольш прадуктыўны даступны метад.

Непераўзыдзеная гнуткасць: працэс дазваляе апрацоўваць як унутраныя, так і знешнія зубчастыя колы, а таксама шпліцы, спіральныя зубчастыя колы і цыліндрычныя зубчастыя колы на адным станку.

Функцыя «Гатавая праца ў адным»: станок можа выконваць чарнавую, паўчыставую і чыставую апрацоўку за адзін раз. Ён таксама здольны апрацоўваць цвёрдую заточку або зубчастыя колы пасля тэрмічнай апрацоўкі, што дазваляе пазбегнуць неабходнасці наступнага шліфавання.

Высокая якасць: Пры выкананні на цвёрдым сучасным станку апрацоўка пад ціскам можа вырабляць высокадакладныя зубчастыя колы (напрыклад, AGMA 10-11, DIN 6-7) з выдатнай аздабленнем паверхні.

Вырашае складаныя геаметрычныя задачы: ідэальна падыходзіць для дэталяў з абмежаваным зазорам інструмента, такіх як шасцярні з плячом або фланцам, дзе фуга не можа выйсці. Гэта распаўсюджаная праблема ў кампактных канструкцыях трансмісій.

Недахопы:

Высокія капітальныя выдаткі на абсталяванне: працэс патрабуе высокапрадукцыйнага, жорсткага і тэрмаўстойлівага 5-восевага (ці больш) станка з ЧПУ з ідэальнай электроннай сінхранізацыяй, што ўяўляе сабой значную інвестыцыю.

Складаны працэс і інструменты: Кінематыка надзвычай складаная. Планаванне працэсу патрабуе складанага праграмнага забеспячэння для мадэлявання, каб разлічыць траекторыі інструментаў і пазбегнуць сутыкненняў. Самі інструменты дарагія і спецыфічныя для канкрэтнага прымянення.

Адчувальнасць налады: Працэс вельмі адчувальны да правільнай налады, асабліва да вугла перасячэння восяў. Любое няправільнае выраўноўванне можа істотна паўплываць на тэрмін службы інструмента і якасць дэталі.

Кіраванне стружкай: Высокахуткаснае выдаленне вялікіх аб'ёмаў матэрыялу можа стварыць праблемы з кантролем стружкаўтварэння, асабліва пры апрацоўцы глыбокіх унутраных зубчастых колаў, дзе можа назапашвацца стружка.

Сцэнарыі прымянення

Магутная апрацоўка зубчастых колаў не з'яўляецца універсальнай заменай для ўсіх іншых працэсаў апрацоўкі зубчастых колаў, але яна з'яўляецца дамінуючым рашэннем у пэўных, высокадаходных галінах, у першую чаргу для масавай вытворчасці.

Аўтамабільная прамысловасць: Гэта найбуйнейшы карыстальнік. Гэты працэс шырока выкарыстоўваецца для вырабу ўнутраных кампанентаў трансмісіі, такіх як зубчастыя вянцы, планетарныя перадачы і шпількавыя корпуса счаплення. Яго здольнасць хутка і з высокай дакладнасцю ствараць унутраныя зубчастыя колы і складаныя шліцы неацэнная для сучасных кампактных аўтаматычных трансмісій і трансмісій электрамабіляў (EV).

Аэракасмічная прамысловасць: выкарыстоўваецца для вырабу шліц і перадач прывадных сістэм, дзе першараднае значэнне маюць высокая надзейнасць і складаныя, лёгкія канструкцыі.

Прамысловае абсталяванне: ідэальна падыходзіць для вырабу такіх кампанентаў, як шасцярні помпаў, муфты і іншыя шпількавыя валы, дзе прадукцыйнасць і дакладнасць маюць вырашальнае значэнне.

Ідэальным кандыдатам для апрацоўкі пад ціскам з'яўляецца дэталь сярэдняга і вялікага аб'ёму, асабліва ўнутраная шасцярня або шасцярня з перакрываючыміся плячыма, дзе эканомія часу цыклу можа апраўдаць высокія першапачатковыя інвестыцыі ў абсталяванне і інструменты.

Выснова

Тэхналогія сківінгу паспяхова перайшла ад 100-гадовай тэарэтычнай канцэпцыі да сучаснага вытворчага рухавіка. Спалучаючы хуткасць зубарэзкі з гнуткасцю апрацоўкі формы, яна кардынальна пераадолела крытычны разрыў у вытворчасці зубчастых колаў. Яна прапануе беспрэцэдэнтнае рашэнне для масавай вытворчасці ўнутраных зубчастых колаў і складаных шліцавых кампанентаў, павышаючы эфектыўнасць і даючы магчымасць ствараць наступнае пакаленне кампактных, энергаёмістых механічных сістэм. Па меры таго, як тэхналогіі станкабудавання, праграмнае забеспячэнне для мадэлявання і канструкцыі рэжучых інструментаў працягваюць развівацца, укараненне сківінгу будзе пашырацца, яшчэ больш умацоўваючы яго ролю як рэвалюцыйнай сілы ў вытворчасці зубчастых колаў.