Hard skiving vs Soft skiving: Mi a különbség és mikor kell használni mindegyiket

Írta: Derek|Hansheng automatizálás

Ha bármilyen időt töltött a precíziós fogaskerekek beszerzésével vagy a megmunkálási beszállítók értékelésével, valószínűleg hallotta már ezt a kifejezéstsebességváltókörbedobták. amikor két különböző beszállítót kérdez meg arról, hogy ők csinálnak-e "kidobást", és az egyik azt jelenti, hogy hőkezelés előtt kinagyolják a fogaskerekeket, míg a másik azt jelenti, hogy az edzett fogaskerék megmunkálását a végső tűréshatárig -befejezi.

Mindketten az átugrásról beszélnek -, de két alapvetően eltérő műveletet írnak le.

A lágy és kemény ugrás közötti különbségtétel nem a gépen vagy akár a vágási mozgáson múlik. Ez egy változóra vezethető vissza: a gyártási sorrendben hol történik a kihagyás - a hőkezelés előtt vagy után.

Ez a cikk mindkét folyamatot lebontja a gyártó szemszögéből, - hogy mindegyik mit csinál, hol alulmarad.

Ha még nem ismeri a fogaskerékhajtás alapelveit, megtekintheti cikkünketGear Skiving vs Hobbing

Amikor először találkozunk ilyen terminológiával, könnyen félreérthető.

A „puha” és a „kemény” tulajdonképpen az anyag állapotára utal, mint a szerszámmal a munkadarabba.

A lágy simítást a hőkezelés előtt egy fogaskerekes blankon hajtják végre. Ebben a szakaszban az anyag jellemzően lágyított vagy normalizált állapotban van, keménysége a HB 180–250 tartományba esik. Az acél viszonylag szabadon vág, a szerszámkopás kezelhető, a ciklusidők rövidek.

A kemény kivágást hőkezelés után - hajtják végre egy olyan fogaskeréken, amelyet már edzett-vagy át-edzett HRC 58–62-re. Ön a kemény megmunkálás területén van, ahol a szerszám anyaga, a bevonat és a gép merevsége kritikus változókká válik.

Dióhéjban: a lágy vs. kemény ugrás nem a folyamat különbsége -, hanem attól, hogy a hőkezelés melyik oldalán történik a megmunkálás.

A legtöbb fogaskerék-gyártási munkafolyamatban a lágy hézagolás alakító menetként működik -vagyis a fogaskerék munkadarab foggeometriájának meghatározására szolgáló művelet, mielőtt az a hőkezelésbe kerülne. Mivel a munkadarab anyaga ebben a szakaszban még lágyított vagy normalizált állapotban van, könnyebben vágható.

Ami a javára válik

A forgácsolóerők alacsonyak,{0}}ami azt jelenti, hogy a szerszám élettartama lényegesen hosszabb, mint kemény megmunkálásnál.

A ciklusidők rövidek, és a{0}}darabonkénti költség ezt tükrözi.

ellenőrzött körülmények között a lágy csúszás ISO 5-6 fokozatú pontosságot érhet el (az ISO fokozatok pontossági fokozatainak részletes magyarázatát lásdezt a műszaki hivatkozást).

korlátozás: hőkezelési torzítás

Ez a lágy síelés legnagyobb korlátja. Mivel a karburálási és kioltási folyamatok átható termikus feszültségeket és fázisátalakító feszültségeket hoznak létre a munkadarabon belül, tömör, geometriailag szimmetrikus külső fogaskerekek esetén az ütés csekély mértékű lehet, de a vékonyfalú belső gyűrűs fogaskerekek esetében nagyon egyenetlen torzulást okoznak a fogprofilban.

Ez azt jelenti, hogy a lágy ugrással elért pontosság gyakorlatilag elvész. Emiatt a soft skiving nem alkalmas olyan alkalmazásokhoz, amelyek rendkívül nagy pontosságot igényelnek.

Soft skiving Alkalmazható forgatókönyvek

• Külső fogaskerekek egyszerű geometriával
• A fogaskerék végső pontossága ISO 6-7 szint, a hőkezelés utáni deformáció még a tűréshatáron belül van.
• Nagy léptékű gyártósor a "lágy skiving + fogaskerék köszörülés" kombinációjával

Nem alkalmazható forgatókönyv

• Nagy pontosságú{0}}belső fogaskerekek
• Vak-lyuk vagy közel-váll konfigurációk, ahol a köszörüléshez való hozzáférés fizikailag korlátozott, és nincs helyreállítási út, ha a torzítás meghaladja a tűréshatárt

Ha a lágy hézagolás a formázási lépés, akkor a kemény hézagolás a pontossági garancia - az a művelet, amely meghatározza, hogy a kész alkatrész valójában milyen tűréseket tart fenn, függetlenül attól, hogy milyen hőkezelést végzett a geometrián.

A vágás azután történik, hogy a fogaskerék teljesen megedzett, jellemzően HRC 58–62-ig. Ez azt jelenti, hogy a szerszámoknak megfelelniük kell a feladatnak: a kemény hézagoláshoz tömör keményfém vagy CBN-bevonatú vágóvágókat használnak, amelyeket kifejezetten a megszakított kemény vágáshoz terveztek.

Fő előnye: végső méretszabályozás.

A kemény síelés korrigálni tudja a hőkezelés okozta deformációt. Ha megmunkálja a fogprofilt azután, hogy az alkatrész stabilizálódott az edzéstől, akkor a tényleges torz geometriával dolgozik, és visszavágja a valódi célméretekre.

Külső fogaskerekek esetén az utó{0}}HT korrekció ezen szintje gyakran kezelhető fogaskerék köszörüléssel. De a belső fogaskerekek esetében ez más. A belső fogaskerekek köszörüléséhez speciális szerszámokra és egyértelmű axiális hozzáférési - feltételekre van szükség, amelyek egyszerűen nem léteznek a vak-lyukgyűrűs fogaskerekek vagy a közeli-váll konfigurációk esetén. Ilyen esetekben a kemény síelés nem csak a legjobb megoldás. Számos geometria esetében ez az egyetlen életképes befejező eljárás a hőkezelés után.

Pontosan ez az oka annak, hogy a kemény simítási képesség fontos, amikor egy precíziós hajtómű-beszállítót értékel -, és a Hansheng Automation miért fektetett be jelentős mértékben a Kashifuji KPS30-ba, amely egy gépplatform célra-épített, a belső fogaskerekek precíziós, kemény kivágására. Az ezt igénylő alkalmazásokhoz - robotcsukló-aktorok, bolygókerekes hajtómű gyűrűs fogaskerekek, szervo-meghajtású rendszerek, ahol a zaj, a holtjáték és a fáradási élettartam nem -tárgyalható -, olyan beszállítóra van szükség, aki tűrni tudja az edzett belső hajtóművet, nem csak a kemence előtt.

Ahol a kemény síelés előnye

• Nagy-precíziós belső fogaskerekek, amelyek ISO 5-ös fokozatot igényelnek
• Vak-lyuk és közeli-vállgyűrű-geometria, ahol az utó-HT köszörüléshez való hozzáférés korlátozott
• Szigorú követelményeket támasztó alkalmazások a sebességváltó pontosságára, a zajszintre és a kifáradási élettartamra vonatkozóan -, beleértve az együttműködő robotcsuklókat és a precíziós bolygócsökkentőket

Korlátok

• Az élenkénti szerszámköltség lényegesen magasabb, mint a lágy vágókéseknél
• A gépre vonatkozó követelmények szigorúak, nagy orsó-szinkronizálási pontosság, merevség megszakított kemény vágásnál és termikus stabilitás a futás során.
• Nem jól-alkalmas nagy modul fogaskerekekhez (jellemzően M5 és magasabb)- a fogaskerekek köszörülése továbbra is az előnyben részesített út ezen a léptéken

A két folyamat nem versengő alternatíva -, hanem különböző szerepet tölt be a gyártási folyamatban.

A nagy-precíziós belső hajtóművek gyártásában a lágy és kemény síelés nem verseng egymással. Két állomás ugyanazon a gyártósoron.

A fenti munkafolyamat megmutatja, hogyan osztják meg a munkát. A lágy simítás kezeli az alakító menetet -, levágja a fogprofilt a nyersdarabról, miközben az anyag még könnyen megmunkálható, és szándékosan hagy egy kis, 0,10–0,15 mm-es állomány ráhagyást oldalanként. Hogy a hőkezelési torzulás beálltát követően legyen valami eltüntethető kemény siklás.

A karburálás és az oltás ezután azt csinálja, amit mindig is csinálnak - megkeményítik a fogaskereket, és torzulást okoznak. Vékony falú belső gyűrűs fogaskerék esetén ez a torzítás elérheti a 20–50 mikront vagy még többet is, egyenlőtlenül oszlik el a fogprofilban. A lágy síelés geometriája már túl van a tűréshatáron.

A kemény síelés bezárja a hurkot. Az edzett, eltorzult részen levágva a valódi célméretekre - működik, korrigálja a hőkezelés által megváltoztatott geometriát, és a kész fogaskereket ISO 5. fokozatú végső pontosságra hozza. Az utolsó alkatrész minősége nem függ attól, hogy milyen volt, mielőtt bekerült a kemencébe.

A lágy/kemény megkülönböztetés megértése megváltoztatja a beszállítók minősítésének módját -, mert a „fogaskerék-áthelyezést végzünk” önmagában szinte semmit sem mond.

Ha az Ön alkalmazása ISO Grade 7 vagy alacsonyabb szintű - szabványos ipari sebességváltókat, nem-kritikus meghajtókat céloz meg, olyan alkalmazásokhoz, ahol az utólagos-HT torzítás az elfogadható tűréshatáron belül marad, - általában elegendő az indukciós edzéssel vagy az átkeményítéssel kombinált lágy kihagyás. A folyamat jól bejáratott-, a szerszámozási költségek alacsonyabbak, és nem kell fizetnie a nem használt kemény síelési képességekért.

Ha ISO 5–6. fokozatú belső fogaskerekeket ad meg - robotcsuklókat, bolygócsökkentő gyűrűs fogaskerekeket, bármit, ahol az átviteli hiba, a zaj és a kifáradási élettartam a tervezési korlátok közé tartozik, - a kérdés nem az, hogy a beszállító végez-e húzást. Az, hogy hőkezelés után csinálják-e. Az a beszállító, aki csak lágy simítási képességgel rendelkezik, nem tudja megbízhatóan biztosítani a végső méretpontosságot az edzett belső fogaskeréken. A kemence visszavonja a munkájukat.

Amikor egy potenciális beszállítóval beszél, egy kérdés azonnal áthidalja a kétértelműséget:

• "Hőkezelés előtt vagy után végez ugrást -, és tud adni egy vizsgálati jelentést, amely bemutatja a fog geometriáját a kész, edzett alkatrészen?"
• Ha mindkettőre igennel válaszolnak, akkor a megfelelő szállítóval beszél.

Ha az Ön alkalmazása ISO 5–6. fokozatú pontosságot követel meg egy kész, edzett belső fogaskereken - legyen szó robotcsukló-működtetőről, bolygócsökkentő gyűrűs fogaskerekről vagy egyedi zsák-lyukkonfigurációról -, az árajánlat mögött meghúzódó folyamatképesség legalább annyira számít, mint az ár.

A Hansheng Automation a teljes gyártási folyamaton keresztül működik, a lágy hézagolástól a kemény simításon át a végső ellenőrzésig. Ha van olyan fogaskerék-rajza, amelyhez utólagos-HT-méretszabályozás szükséges, örömmel áttekintjük, és elmondjuk, hogyan közelítenénk meg.

Fedezze fel fogaskerék-vágó szolgáltatásainkat

 

Végezhető-e lágy és kemény síelés ugyanazon a gépen?

Nem mindig. A lágy hézagolás kisebb követelményeket támaszt a szerszámgépekkel szemben, míg a kemény hézagolás magasabb követelményeket támaszt a szerszámgépek merevségével, hőstabilitásával és orsópontosságával szemben.

Mi történik, ha a hőkezelés után kihagyják a kemény síelést?

Az alkatrész bármilyen torzítással kerül szállításra a hőkezelés hatására. Az ISO 5-6 pontossági követelményekkel rendelkező belső fogaskerekek esetében ez az alakváltozás közvetlenül az átviteli hiba növekedéséhez és az élettartam lerövidüléséhez vezet.

Alkalmas-e a kemény síelés külső fokozatokhoz is?

Technikailag igen, de ritkán ez a preferált választás. A külső fogaskerekek hőkezelés után hozzáférnek a fogaskerekek köszörüléséhez, ami gyorsabb, költséghatékonyabb-léptékben, és képes elérni a 4-es vagy jobb ISO fokozatot.

Milyen modultartományra alkalmas a hard skiving?

A kemény ugrás általában jól{0}}alkalmas körülbelül M4–M5 modultartományokhoz. Ezen túlmenően a nagyobb fogmélységben végzett kemény forgácsolás által generált forgácsterhelések ellentmondanak az ugrószerszám geometriájának és a gép merevségének gyakorlati korlátainak. Nagyobb, - M5-ös és annál nagyobb - fogaskerekes fogaskerekek esetén a hőkezelés után továbbra is a köszörülés a javasolt befejezési eljárás.