Zakázková výroba vnitřních ozubených kol: Jak se vyrábí přesná ozubená kola s vnitřními prstenci

Napsal Derek|Automatizace Hansheng

S rychlým rozvojem robotického a automatizačního průmyslu se poptávka po vysoké-přesnostivnitřní ozubená kolapokračuje v růstu Vnitřní ozubená kola jsou základními součástmi převodovek v kloubových reduktorech pro kolaborativní roboty a přesné planetové převodové systémy.

Najít skutečně spolehlivého výrobce vnitřního ozubeného kola na míru je ale poměrně obtížné. I když můžete hledat známé-výrobce ozubených kol, jako kupující nebo konstruktéři musíte vzít v úvahu náklady. Kromě toho existuje důležitý důvod -, že obtížnost výroby vnitřních ozubených kol daleko převyšuje obtížnost vnějších ozubených kol.

• Obráběcí nástroje musí pro řezání pronikat hluboko do vnitřku obrobku, který je extrémně omezený v prostoru a náchylný k interferenci nástroje;
• Kvůli nemožnosti přímo pozorovat stav řezání exponenciálně vzrostla přesnost řízení a obtížnost odstraňování třísek v procesu výroby vnitřního ozubeného kola.

To jsou výrobní potíže-přesných vnitřních ozubených kol. Tento článek poskytne-hloubkovou analýzu výrobního procesu vnitřních ozubených kol z pohledu výrobce ozubených kol a pomůže vám pochopit, jak si vybrat vhodného partnera.

Vnitřní ozubené kolo je válcové ozubené kolo se zuby vyříznutými do vnitřního průměru, určené pro záběr s vnějšími ozubenými koly popř.planetová kola. Na rozdíl od vnějších ozubených kol, která zabírají na svých vnějších obvodech a otáčejí se v opačných směrech, vnitřní ozubené kolo zabírá s menším vnějším ozubeným kolem (pastorek) umístěným uvnitř, což způsobuje, že se obě otáčejí ve stejném směru.

Struktura vnitřního ozubeného kola výrazně snižuje středovou vzdálenost mezi zabírajícími ozubenými koly, která může přenášet obrovský točivý moment. Na základě profilu zubu a specifických technických požadavků jsou vnitřní ozubená kola obecně klasifikována do tří hlavních kategorií:

Vnitřní čelní ozubená kola

Jedná se o nejběžnější typ s přímými zuby rovnoběžnými s osou ozubeného kola, které nabízejí přímočarý provoz pro standardní snížení rychlosti.

Vnitřní šroubové převody

Řez s úhlovými zuby, které poskytují postupný záběr zubů. Pracují mnohem plynuleji a tišeji než čelní ozubená kola a mohou nést vyšší zatížení, i když je podstatně obtížnější je vyrobit.

Vnitřní drážky

I když jsou vnitřní drážky technicky používány spíše pro spojování než pro snížení rychlosti, mají přímé hřebeny uvnitř otvoru používaného k uzamčení hřídele a přenosu masivního točivého momentu bez relativní rotace.

Vnitřní převod

Externí převodovka

• Podrobnější-porovnání mezi skivingem a hobbingem najdete v našem vyhrazeném článku

Možná budete muset porozumět výrobnímu procesu vnitřních ozubených kol, což vám pomůže-při rozhodování. Jako profesionální výrobce přesných ozubených kol použijeme náš běžně používaný proces výroby ozubených kol jako příklad, abychom vám vysvětlili čtyři hlavní procesy výroby ozubených kol.

 

Gear Skiving

 

U vlastních, vysoce{0}}přesných vnitřních převodů je dnes bezpochyby nejpokročilejší a vysoce doporučovaný proces obrábění převodů. Toto je také hlavní proces obrábění našich vnitřních ozubených kol.

 

• Zjednodušené složité geometrie: Skiving je výjimečně vhodný-pro vysoce přesná{1}}vnitřní ozubená kola, zejména ta se složitou geometrií, jako jsou vnitřní stupňovitá ozubená kola, ramena nebo struktury slepých{2}}děr

 

• Úroveň přesnosti: Rozsah přesnosti je ISO/DIN/GB Úroveň 5 až 7 a s pokročilým vybavením lze přesnost stabilizovat na úroveň ISO 5. Například společnost Hansheng Automation používá ke zpracování vnitřních ozubených kol Kashifuji Gear Skiving Machine KPS30 a přesnost je stabilizována na úroveň 5.

 

• Vysoká účinnost: Smykování je nepřetržitý rotační proces řezání, zatímco tvarování vyžaduje vratný zdvih, který se musí zpomalovat a obracet při každém cyklu. Tento zásadní rozdíl znamená, že skiving může zajistit podstatně kratší doby cyklu na ekvivalentních profilech vnitřního ozubeného kola -, což z něj činí preferovanou volbu pro prototypovou i sériovou výrobu.

 

Pokud požadujete těsné tolerance, složité vnitřní prvky nebo efektivitu výroby, naše služba pro odlamování vnitřního ozubení rozhodně stojí za vaši volbu.

 

Tvarování ozubených kol

 

Tvarování ozubených kol bylo nejběžněji používaným výrobním procesem pro vnitřní ozubená kola před -rozsáhlou aplikací vyrovnávání ozubených kol. Používá pastorek-jako fréza, která se pohybuje vratným pohybem (nahoru a dolů), přičemž se postupně zasouvá do rotujícího polotovaru ozubeného kola.

 

Klíčové vlastnosti:

 

• Flexibilita: Tvarování je vysoce univerzální a lze jej použít k řezání vnitřních i vnějších ozubených kol a také drážkování.

 

• Úroveň přesnosti: Obecně poskytuje přesnost kolem GB/ISO úrovně 7 až 9, takže je dokonale vhodná pro požadavky na střední-přesnost.

 

• Konstrukční omezení: Protože tvarovací nástroj vyžaduje vůli ve spodní části řezu, může být výroba ozubených kol umístěných blízko osazení nebo na dně hlubokého slepého vývrtu náročná nebo nemožná.

 

U středně-přesných vnitřních ozubených kol, kde na flexibilitě záleží více než na době cyklu, zůstává tvarování vnitřních ozubených kol spolehlivým a nákladově{1}}efektivním řešením.

 

Protahování ozubených kol

 

Proces protahování funguje tak, že se nástroj s progresivně většími zuby protlačí nebo protáhne polotovarem ozubeného kola, přičemž se celý tvar zubu vyřízne jediným průchodem. Použitelné v situacích, kdy velkoobjemová výroba, malé moduly a požadavky na přesnost nejsou vysoké.

 

Úvahy

 

• Úroveň přesnosti: Obvykle dosahuje úrovně ISO/DIN/GB úrovně 8-11, což je dostatečné pro mnoho aplikací.

 

• Náklady na nástroje: Protahovače jsou drahé a vyrábí se na zakázku-pro každý profil ozubeného kola, kvůli problémům s cenou nejsou vhodné pro prototypování nebo-výrobu v malém měřítku.

 

• Konstrukční omezení: Slepé otvory nelze prorážet; nástroj musí zcela projít obrobkem.

 

Gear Hobbing – ne pro vnitřní ozubená kola

 

Odvalování ozubených kol je nejúčinnějším procesem pro externí ozubená kola a dosahuje úrovně ISO/DIN/GB úrovně 6-7 s vynikající produktivitou. Není vhodný pro vnitřní ozubení, protože geometrie varné desky brání tomu, aby se dostala dovnitř obrobku. Zmiňujeme to zde pouze proto, abychom objasnili, že výroba vnitřních ozubených kol vyžaduje různé přístupy – jmenovitě frézování, tvarování nebo protahování.

 

Gear Skiving

Tvarování ozubených kol

Protahování ozubených kol

Přehled grafu

Ve společnosti Hansheng Automation udržujeme odborné znalosti ve všech relevantních procesech výroby ozubených kol, což nám umožňuje doporučit-a dodat-optimální řešení pro vaše konkrétní požadavky na vnitřní ozubená kola. Ať už potřebujete prototypy, střední-objemové série nebo hromadnou výrobu, máme technologii a zkušenosti, abychom splnili vaše cíle v oblasti přesnosti a rozpočtu.

Prozkoumejte naše možnosti výroby vnitřních ozubených kol

Proces obrábění zmíněný v předchozí kapitole určuje rozměrovou přesnost ozubeného kola, zatímco jeho životnost, nosnost{0}}a spolehlivost jsou určeny samotným materiálem. Různé materiály mohou mít různé procesy tepelného zpracování, proto je také velmi důležitý výběr vhodného materiálu převodů a správný proces tepelného zpracování.

Společné materiály pro vlastní vnitřní ozubená kola

Výběr materiálu převodovky přímo ovlivňuje výkon, náklady a životnost. Zde jsou materiály, které nejčastěji doporučujeme pro výrobu vnitřního ozubení. Existuje mnoho dalších materiálů, které zde nebudou uvedeny.

• 20CrMnTi (legovaná nauhličující ocel): Tento materiál je hlavní volbou pro klouby robotů a přesné planetové redukce. Má vynikající houževnatost jádra a po odpovídající úpravě má ​​extrémně vysokou povrchovou tvrdost.

• 42CrMo (kalená a temperovaná ocel): Tento materiál má ultra-vysokou strukturální pevnost a odolnost proti únavě, používá se hlavně v těžkých-podmínkách.

• 304/316 Nerez: U vnitřních převodů používaných v sektoru lékařských zařízení, leteckých ventilů nebo zařízení pro zpracování potravin jsou tyto třídy nerezové oceli povinné, aby byla zajištěna přísná odolnost proti korozi a hygiena.

• Technické plasty (např.POM, Nylon, PROHLÉDNĚTE): Technické plasty jsou velmi vhodné pro lehké aplikace s nízkou zátěží, protože mohou snížit hluk a samomazné.

Kritické procesy tepelného zpracování ozubených kol

Tepelné zpracování ozubených kol je místo, kde se surovina přeměňuje na vysoce{0}}výkonnou součást. Mezi nejběžnější metody tepelného zpracování ozubených kol patří:

Řízení zkreslení tepelného zpracování ve vnitřních převodech

Zde leží jeden z největších problémů při výrobě vnitřního ozubení: tepelné zpracování přirozeně způsobuje deformaci kovu. Tenkostěnná ozubená kola s vnitřním věncem jsou zvláště známá tím, že se během rychlého kalení „vychylují“ (stávají se oválným-tvarem).

Vyžaduje specializované upnutí během procesu kalení a přesně vypočítané přídavky. Jakékoli minimální zkreslení, ke kterému dojde, musí být navíc opraveno pomocí procesů následného-tepelného zpracování.

Právě zde vynikají pokročilé nástroje pro odklízení ozubených kol, protože specializované nástroje na odklízení ze slinutého karbidu dokážou provést „tvrdé odklonění“ na tepelně-zpracovaných vnitřních ozubených kolech, čímž odstraní mikroskopická zkreslení a obnoví bezchybnou přesnost GB/ISO úrovně 5.

Dekódování přesných stupňů převodovky ISO/DIN/GB

Normy přesnosti ozubených kol (ISO 1328, DIN 3961, GB/T 10095) zavádějí společný jazyk pro sdělování požadavků na přesnost. Ve společnosti Hansheng Automation běžně vyrábíme přesná ozubená kola s vnitřním věncem podle ISO/DIN/GB úrovně 5 a vyšší. Co ale tyto známky v praxi vlastně znamenají?

• Nejste si jisti, jakou známku vaše aplikace vyžaduje? Naši inženýři mohou zkontrolovat váš výkres a doporučit správnou třídu přesnosti -pošlete nám své specifikace

Záruka kvality Hansheng

Aby byla zaručena naše přesnost, spoléhá Hansheng Automation na přísný protokol kontroly kvality- řízený daty. Tato prostorová omezení překonáváme pomocí specializovaných,-nejmodernějších{3}}-zařízení na kontrolu ozubených kol a pokročilých souřadnicových měřicích strojů (CMM) vybavených specializovanými kloubovými mikro-sondami. Toto špičkové-metrologické zařízení nám umožňuje přesně mapovat vnitřní profil zubu, odchylku stoupání, radiální házení a úhel šroubovice se sub-mikrometrovou přesností.

Neslibujeme pouze přesnost úrovně 5; dokazujeme to. Každá šarže zakázkových vnitřních ozubených kol vyrobených společností Hansheng je dodávána s komplexní transparentní zprávou o rozměrové kontrole. Když díly dorazí do vašeho závodu, váš montážní tým bude mít absolutní jistotu, že každé vnitřní ozubené kolo dokonale odpovídá vašim konstrukčním výkresům.

Ve společnosti Hansheng Automation věříme, že proces zakázkové objednávky ozubených kol by měl být transparentní, citlivý a spolupracující. Zde je přesně to, jak s vámi spolupracujeme, od prvního výkresu až po konečnou dodávku.

Krok 1: Odešlete své požadavky

Přijímáme všechny hlavní inženýrské formáty

• 2D výkresy: PDF, DXF, DWG (s jasně vyznačenými kritickými rozměry a tolerancemi)
• 3D modely: STEP, IGES, SLDPRT, X_T
• Specifikace: I když nemáte kompletní výkres, naši inženýři mohou pracovat podle vašich požadavků na výkon

Co potřebujeme vědět

• Typ ozubeného kola (vnitřní ostruha, vnitřní spirála, vnitřní drážkování)
• Klíčové rozměry (modul, počet zubů, průměr rozteče, šířka čela)
• Materiálové požadavky
• Přesná třída (úroveň ISO/DIN/GB)
• Očekávání množství a časové osy

Krok 2: Technická revize + nabídka

Jakmile obdržíme vaše soubory, náš technický tým provede důkladnou kontrolu proveditelnosti:

• Výběr procesu: Na základě vašich požadavků na geometrii a přesnost určíme optimální výrobní přístup-obrábění ozubených kol, tvarování nebo protahování-.
• Potvrzení materiálu: Ověříme vhodnost materiálu a v případě potřeby doporučíme alternativy.
• Plánování tepelného zpracování: U cementovaných aplikací s vnitřním ozubením naplánujeme sekvenci tepelného zpracování a přídavky.
• Metoda kontroly: Potvrdíme, jak bude každý kritický rozměr měřen a ověřován.

obdržíte

• Podrobná nabídka s jasnou cenou
• Navrhované dodací lhůty
• Jakýkoli návrh-pro-výrobní doporučení (volitelné, bezplatné)
• Zpracujte dokumentaci popisující, jak bude vaše zařízení vyrobeno
• Žádné skryté poplatky, žádná překvapení.

Krok 3: Výroba a schválení vzorku

V případě požadavků na prototyp vnitřního vybavení nebo první{0}}výroby důrazně doporučujeme fázi schvalování vzorku:

• Jednotlivé kusy nebo malé šarže: Můžeme vyrobit pouze 1-5 kusů pro ověření.
• Kompletní inspekční zpráva: Vzorky jsou kontrolovány komplexně, se všemi zdokumentovanými parametry převodovky.
• Rozměrové schválení: Ověříte, že vzorek splňuje vaše požadavky na tisk.
• Funkční testování: V případě potřeby můžeme koordinovat s vaším montážním týmem ověření v reálném-světě.

Krok 4: Dávková výroba

Jakmile jsou vzorky schváleny, přecházíme do výroby. Naše zařízení je vybaveno tak, aby zvládlo:

Klíčové parametry výroby:

• Rozsah modulu: 0,1 – 5,0
• Rozsah vnějšího průměru: 3 mm – 300 mm
• Dosažitelná přesnost: ISO/DIN/GB úroveň 5 (pro použitelné geometrie)

Při výrobě dodržujeme:

• In{0}}kontroly procesu v kritických fázích
• Zpracujte dokumentaci pro plnou sledovatelnost
• Pravidelná komunikace o pokroku a případných problémech

Krok 5: Závěrečná kontrola + Zpráva o odeslání

• Komplexní zpráva o kontrole: Skutečné naměřené hodnoty pro všechny kritické parametry ozubeného kola (profil, stoupání, stoupání, házení)
• Certifikace materiálu: Návaznost na původní zkušební protokoly mlýna
• Dokumentace tepelného zpracování: Ověření tvrdosti, hloubka pouzdra (pokud existuje)
• Osvědčení o shodě: Podepsané technické prohlášení
• Možnosti dopravy:

1. Standardní přeprava (letecká nebo námořní, v závislosti na objemu a časové ose)

2. Expresní kurýr (DHL, FedEx, UPS) pro naléhavé požadavky

3. Vyzvednutí zákazníka (vítejte na návštěvě našeho zařízení)

Při auditu potenciálních partnerů byste je měli ohodnotit podle těchto pěti kritických kritérií:

• 1. Nabízejí speciální schopnosti pro lyžování?
• 2. Jaký je rodokmen jejich vybavení?
• 3. Je materiál a tepelné zpracování řízeno efektivně?
• 4. Mohou poskytovat transparentní inspekční zprávy?
• 5. Jsou ochotni podporovat malé-objemové a prototypové objednávky?

Pomocí výše uvedených pěti klíčových bodů k hodnocení partnerů, výrobců, které najdete, a kvality dodávaných produktů splní vaše požadavky. Jako profesionální výrobce přesných ozubených kol má společnost Hansheng Automation hlubokou inženýrskou a technickou sílu, pokročilé vybavení a flexibilní výrobní možnosti, které mohou proměnit váš návrh vnitřního ozubeného kola ve skutečnost.

Jakou velikost a přesnost vlastních vnitřních ozubených kol může Hansheng Automation vyrábět?
Jako zakázkový výrobce vnitřních ozubených kol se specializujeme na výrobu ozubených kol s moduly od 0,1 do 5,0 a průměry hrotů od 3 mm do 300 mm. Díky našemu pokročilému vybavení, včetně stroje Kashifuji Gear Skiving Machine KPS30, trvale dosahujeme ultra-vysoké přesnosti úrovně ISO/DIN/GB úrovně 5.

Je převod převodů skutečně lepší než tvarování převodů pro vnitřní převody?
Ve většině vysoce přesných{0}}aplikací ano. Naše služba vnitřního frézování ozubených kol nabízí výrazně rychlejší časy výrobních cyklů a vynikající povrchové úpravy ve srovnání s tradičním tvarováním. Kromě toho je frézování vysoce efektivní pro řezání složitých vnitřních struktur, jako jsou ozubená kola umístěná extrémně blízko vnitřního ramene nebo uvnitř slepých otvorů, kde tradiční tvarovací nástroje bojují s vůlí.

Kromě výroby ozubených kol vyrábíte kompletní přesné redukce?
Ano. S více než desetiletými zkušenostmi nedodáváme pouze jednotlivé převody; konstruujeme kompletní, vysoce{1}}přesné převodové systémy. Vyrábíme planetové převodovky s ultra-přesnou vůlí (menší nebo rovnou 1 obloukové min pro třídu P0), přizpůsobené duté otočné stoly (přesnost menší nebo rovna 10 obloukových sec), vačkové indexery (vlastní přesnost ±15 obloukových sekund) a harmonické pohony (vlastní vůle menší nebo rovna 5 arc sec).

Zvládnete sekundární CNC obrábění nebo odlévání skříní převodů?
Absolutně. Poskytujeme komplexní-výrobní řešení na jednom místě. Kromě obrábění ozubení patří k našim-vlastním možnostem přesné CNC soustružení a frézování (přesnost až ±0,005 mm), ultra{5}}obrábění se zrcadlovou úpravou (přesnost až ±0,002 mm) a kompletní služby odlévání (písek, ztracená pěna a gravitační lití) pro velké součásti až 2000 mm x 150x150x