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Secrets d'usinage de pignon: comment les engrenages de précision alimentent vos machines

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Écrit par

JS

Publié
May 30 2025
  • usinage d’engrenages

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Ne sous-estimez pas The Pigion Gears , ils sont un rôle vital dans le monde mécanique! Le fonctionnement de divers grands équipements est inséparable à partir de la coordination précise entre les pignons. Ils ne sont pas grands, mais ils jouent un grand rôle dans la transmission de la puissance, l'ajustement de la vitesse et la précision.

Il n'est pas facile de transformer un morceau de matériau métallique ordinaire en une si petite partie avec une petite taille, une forme dentaire précise, une surface lisse et peut résister à un travail de haute intensité. Les pignon de traitement nous obligent à franchir constamment les limites de traitement . Dans un très petit espace, nous devons assurer la précision absolue de la forme de l'engrenage, rendre la surface lisse et résistante à l'usure et nous assurer que les performances du matériau elle-même sont assez excellentes.

Cet article parlera des étapes de la clé qu'un morceau de matière première traverse avant qu'il ne soit finalement transformé en un équipement de pignon fiable et précis. Nous allons démontrer l'ensemble du processus, des matières premières aux produits finis étape par étape.

Machinage de pignon avec des racks

Qu'est-ce que l'usinage de pignon?

L'usinage de pignon est en fait le processus de fabrication d'une petite roue avec des dents . Cette petite roue (nom scientifique est le pignon) est généralement la partie clé responsable de la transmission de puissance dans la machine, et elle doit fonctionner en étroite collaboration avec le plus grand engrenage.

Le cœur du traitement est d'utiliser des machines-outils de précision pour découper un peu de dents très précises sur les matériaux métalliques ou à haute résistance, tout comme la sculpture. Pourquoi est-ce si particulier? Parce que si la forme et l'angle des dents sont même légèrement différents, la machine entière sera bruyante, portera rapidement ou même rester coincé lorsqu'elle est en cours d'exécution. On peut dire que c'est un lien important pour assurer le calme, l'efficacité et la longue durée de vie de la machine. Il est indispensable pour des endroits comme les boîtes de vitesses automobiles et les instruments de précision.

Qu'est-ce que l'usinage de pignon?

Quelles étapes sont nécessaires pour l'usinage des pignon?

1. Préparez le blanc

Tout d'abord, préparez les matières premières du pignon. Selon la taille et la forme conçues, coupez la barre métallique (couramment utilisée sont divers aciers) en sections ou préparez des blancs pré-forgés ou coulés qui sont proches de la forme du pignon.

2. Tourner la forme

Fixez le blanc sur le tour, et Utilisez l'outil de tournage pour traiter le cercle extérieur , le trou intérieur et les deux faces d'extrémité du blanc pour atteindre la taille précise et la finition de surface requise par le dessin. Cette étape consiste principalement à déterminer la forme squelette de base du pignon.

3. Traitement des dents

Il s'agit de l'étape de base de l'usinage du pignon, qui est spécialement utilisé pour traiter les dents du pignon. Installez le vide usiné sur la machine à combinaison de vitesses ou la machine de mise en forme de l'engrenage.

  • Gear Hobbing: Utilisez une plaque rotative en forme de ver ou de peigne, qui se tourne et se déplace lentement le long du blanc pour ronger la rainure dentaire. Il est efficace et le plus souvent utilisé.
  • Forme de l'engrenage: utilisez un coupeur de mise en forme d'engrenage en forme d'engrenage qui se rendrait en avant de haut en bas pour pelleter la forme de la dent sur le blanc un par un. C'est adapté au traitement des engrenages internes ou des engrenages près des étapes .

Cette étape détermine la forme, le nombre, la taille et la position de base des dents de pignon.

4. Traitement thermique

Le pignon qui vient de se faire couper les dents n'est généralement pas assez difficile, et il s'use et se déformera rapidement s'il est utilisé directement. Par conséquent, il doit être traité à la chaleur et mettre dans une fournaise spéciale pour le traitement.

Les méthodes de traitement thermique courantes sont:

5. Great Gring

Après un traitement thermique, les pignons auront inévitablement des déformations extrêmement petites, et La précision de la coupe de l'équipement n'est pas suffisante pour des occasions avec des exigences de précision extrêmement élevées. À l'heure actuelle, la machine de broyage de vitesse est nécessaire. Il utilise une roue de broyage en forme de rotation à haute vitesse, extrêmement précisément pour broyer chaque côté des dents très précis et en douceur peu.

Cette étape est la clé pour s'assurer que les pignons peuvent transmettre la puissance tranquillement, en douceur et efficacement. Un faible bruit, une longue durée de vie et une transmission précise en dépendent.

Le niveau de précision qui peut être atteint par le broyage des équipements est généralement beaucoup plus élevé que celui de la coupe des engrenages:

Processus de traitement thermique objectif et effet principal Scénarios applicables
carburisant et extinction Autoriser les éléments de carbone à infiltrer la surface de l'engrenage, puis à l'éteindre. La surface devient très difficile (HRC 58-62), tandis que le cœur maintient la ténacité. Les engrenages de machines de machines automobiles et d'ingénierie qui nécessitent une résistance élevée à l'usure et une résistance à l'impact.
durcissement à induction Autoriser les éléments de carbone à infiltrer la surface de l'engrenage, puis à l'éteindre. La surface devient très difficile (HRC 58-62), tandis que le cœur maintient la ténacité.
Les engrenages moyens à grands nécessitent du durcissement dans des zones spécifiques.
extinction + température à haute température
La trempe de chauffage entier suivie d'une température à haute température. Obtenez de bonnes propriétés mécaniques complètes (équilibre de résistance et de ténacité).
Les engrenages qui ne nécessitent pas de dureté de surface élevée, mais qui nécessitent une résistance globale élevée.
nitrative Chauffer dans une atmosphère contenant de l'azote pour permettre à l'azote d'infiltrer la surface et de former une couche dure. Durée élevée, déformation minimale et bonne résistance à la corrosion. Les instruments de précision et les engrenages de l'aviation nécessitent des dimensions stables et une résistance à l'usure.

6. Finition

Une fois l'usinage de pignon terminé, certains travaux de finition mineurs peuvent être nécessaires:

  • Déburrencer: Nos opérateurs utilisent généralement un manuel ou une machine pour éliminer soigneusement les petites bourres et les fouilles laissées du bord et de la racine de l'équipement pour empêcher l'assemblage ou l'affectation de l'assemblage.
  • Nettoyage: Nettoyez soigneusement le pignon pour éliminer les taches d'huile, les débris métalliques, etc. tachés pendant le traitement.
  • Prévention de la rouille: selon les exigences du client, Nous pouvons également appliquer l'huile anti-Rust ou faire d'autres traitements anti-Rust pour empêcher la rouille pendant le stockage ou le transport.

7. Inspection finale

Une fois le pignon soigneusement nettoyé, il entrera dans un lien d'inspection strict. Utilisez divers outils et instruments de mesure de précision pour mesurer tous les détails tels que la forme et le contour des dents, la distance entre les dents, l'inclinaison de la surface de la dent, la douceur de la surface , etc., pour s'assurer qu'elle répond pleinement aux exigences strictes des dessins de conception.

Seuls les pignons qui passent toutes les inspections peuvent être considérés comme des produits qualifiés et sont autorisés à être installés dans la machine pour le travail.

Comment fonctionnent les racks et les pignons?

1. Ajustement parfait

Les dents de pignon et les rainures dentaires sur le rack sont spécialement conçues pour correspondre parfaitement (généralement involutiser la forme dentaire). La saillie de dent de pignon s'intègre fermement dans la rainure du rack, tout comme une clé dans une serrure.

2. Action de base

  • Le premier cas: le pignon tourne et le rack se déplace en ligne droite. Lorsque le pignon est entraîné par le moteur pour tourner, ses dents poussent les rainures de dent correspondantes sur le rack. Parce que le rack lui-même est limité à se déplacer en ligne droite (comme lorsqu'il est monté sur un rail de guidage), il est entraîné par le pignon pour avancer ou vers l'arrière en ligne droite.
  • Le deuxième cas est que le rack se déplace en ligne droite et que le pignon tourne. Si une force externe pousse directement le rack pour se déplacer en ligne droite, les dents du rack poussent contre les dents du pignon, forçant le pignon à tourner autour de son axe.

3. Coordination du nœud clé

Les dents doivent être de la même taille: c'est une exigence difficile! La spécification de taille (module) de chaque dent sur le pignon et le rack doit être exactement la même.

L'angle d'inclinaison des dents est cohérent: l'angle d'inclinaison du côté des dents doit également être le même. Cela détermine si la direction de la transmission de la force est lisse et stable lorsqu'elles se poussent mutuellement. Différents angles sont sujets au brouillage et au bruit.

Laissez un petit écart: lorsque les dents mordent, un petit écart doit être laissé entre les côtés . Cet écart consiste à les faire fonctionner sans heurts sans rester coincé, à ajouter de l'huile de lubrification et à compenser les légères erreurs dans l'expansion thermique et la contraction ou l'installation. Mais cet écart ne peut pas être trop grand, sinon il fera un son enroulant, s'ussa rapidement et la position sera inexacte. Il est important d'ajuster cet écart pendant l'installation.

4. Méthode d'assemblage

  • Alignement parallèle: L'axe de rotation du pignon doit être parallèle à la direction du mouvement du rack. S'il est tordu, seule une partie des dents sera tendue et elles seront usées rapidement, et elles seront bruyantes et vibrantes.
  • dent à dents: la direction de la largeur des dents de pignon doit être alignée sur la direction des dents de rack.

Fonctionnement coordonné de rack et pignon

y a-t-il une grande différence entre l'usinage de l'équipement et du pignon?

1. Les petits engrenages sont relativement difficiles à utiliser

Le pignon est de petite taille, et il est plus difficile de le serrer sur la machine-outil. Il doit être serré fermement sans desserrer, mais il ne doit pas être déformé en le serrant trop fort. L'opération nécessite plus de compétences.

Parce que les parties sont petites, une petite erreur a un grand impact, donc la mesure est naturellement plus délicate et la consommation de temps que celle des grands engrenages.

2. Exigences de précision plus élevées

L'usinage du pignon entraîne souvent le grand engrenage ou le rack et est le point de départ de la transmission de puissance. Une légère déviation de forme ou une position inexacte sur ses dents sera amplifiée par le grand engrenage derrière, entraînant une augmentation considérable du bruit et des vibrations et une transmission instable. Par conséquent, la précision de la forme de la dent et la précision de tangage du petit engrenage sont généralement plus strictes que celles du grand engrenage passif.

3. La structure est facile à déformer

Le petit équipement a généralement une paroi plus mince ou une forme plus complexe. Pendant le processus de coupe des dents et le traitement thermique ultérieur, il est plus susceptible d'être déformé et déformé que le grand engrenage épais. Contrôle de cette déformation est un défi clé dans le traitement du pignon .

Différence entre le matériel et le pignon

Comment la technologie de traitement des pignon dessert-t-elle différentes industries?

1. Dispositifs médicaux

Utilisé dans les joints de robot chirurgical, les forets dentaires de précision, les pompes à insuline et les sondes d'endoscope.

La vie humaine est en jeu, nécessitant une précision de transmission extrêmement à vitesse supérieure, un fonctionnement absolument fiable et un bruit extrêmement faible. La technologie de traitement garantit un mouvement fluide et précis, et Le matériau doit également avoir une bonne biocompatibilité et une résistance à la corrosion.

2. Industrie automobile

caché dans les transmissions automatiques (en particulier les ensembles de vitesse planétaires), les mécanismes de réglage du turbocompresseur, les moteurs de fenêtre / siège électriques, divers capteurs et actionneurs.

affectant directement l'expérience et la fiabilité de la conduite, la technologie de traitement permet à ces pommes de résister à un couple élevé et à une résistance à l'usure, en assurant un changement de changement en douceur, un fonctionnement fonctionnel lisse et silencieux, et Amélioration de l'efficacité de transmission et de la durée de vie du véhicule .

3. Electronique grand public

entraîne des moteurs de micro-vibrations dans les téléphones mobiles, les mécanismes de stabilisation d'image en autofocus et optique dans les modules de caméra, les boutons de montre intelligente, les cardans de drones, etc.

En poursuivant une miniaturisation et un silence extrêmes, la technologie de traitement atteint un maillage précis dans des tailles extrêmement petites, avec des mouvements sensibles et fiables et un fonctionnement presque silencieux, ce qui affecte directement la sensation et la stabilité fonctionnelle du produit.

4. Industrie aérospatiale et militaire

utilisé dans les systèmes d'actionnement des avions, Servos de missiles, mécanismes de réglage de l'instrument optique de précision et équipement de navigation inertielle.

Les environnements extrêmes ont des exigences strictes. La technologie de traitement garantit que les engrenages maintiennent la stabilité dimensionnelle et la précision de la transmission sous des vibrations graves et d'énormes différences de température. La résistance au matériau et le léger sont la clé, qui affecte directement les performances et la fiabilité de l'équipement.

5. Instruments de précision et automatisation

Conduisez la phase d'échantillonnage des instruments analytiques de laboratoire, la plate-forme de mouvement de précision de l'équipement de fabrication de semi-conducteurs (tels que les machines lithographiques), et l'intérieur de le réducteur harmonique des joints de robot industriel .

Le noyau réside dans la précision de positionnement et la répétabilité des micromètres ou même des nanomètres. La technologie de traitement est à la base de la réalisation d'une transmission ultra-précision, de l'élimination du rendement et de la garantie du fonctionnement stable à long terme de l'équipement.

Pinion Machining sert l'industrie aérospatiale

Quels sont les facteurs clés à considérer dans l'usinage de pignon?

1. Exigences de précision

La forme de la dent du pignon et la direction de la dent doivent être très précises, la tolérance des dimensions clés doit être strictement contrôlée (niveau micrométrique) et la tremblement de l'engrenage lors de la rotation doit être très petite.

2. Qualité de surface dentaire

La surface des dents doit être très lisse, dure et résistante à l'usure, ce qui nécessite généralement un traitement thermique du pignon.

3. Sélection des matériaux

Le matériau dépend de l'endroit où l'équipement est utilisé, comme une résistance élevée, une résistance à l'usure ou une résistance à la corrosion. Les matériaux couramment utilisés sont en acier en alliage, en acier inoxydable ou en plastiques d'ingénierie, qui doivent répondre aux exigences de performance et être faciles à traiter. js fournit plus de 50 types de matériaux pour répondre à vos besoins de matériaux d'usinage de pignon.

4. Conception structurelle

La racine de l'équipement doit être conçue pour être suffisamment solide, et toute la structure doit être facile à traiter et à fabriquer.

5. Technologie de traitement

Sélectionnez la méthode de traitement appropriée en fonction des exigences de précision et de la quantité de production. La mise en œuvre ou la mise en forme des équipements est couramment utilisée pour un traitement rugueux, et le broyage ou le rasage est utilisé pour le traitement fin.

  • Utilisez des machines-outils et des outils de haute précision.
  • Le pignon doit être fixé très fermement Pendant le traitement pour empêcher la déformation.
  • La chaleur générée pendant le traitement doit être contrôlée pour éviter d'affecter la précision.

6. Post-traitement

  • Les bavures doivent être nettoyées: toutes les bavures et les flashs à gauche après le traitement doivent être complètement supprimés.
  • La propreté ne peut pas être bâclée: certaines industries, telles que les engrenages utilisées dans l'équipement médical et semi-conducteur, ont des exigences extrêmement strictes sur la propreté.

Résumé

L'usinage du pignon combine la sélection des matériaux, l'usinage de précision, le traitement thermique et les tests stricts. Chez JS, nous commençons par une conception précise et sélectionnons l'acier approprié pour traiter le blanc d'engrenage. Dans le processus de traitement de la chaleur critique, JS s'appuie sur l'expérience pour contrôler avec précision et s'assurer que toutes les tailles et la forme dentaire sont parfaitement jusqu'à la norme.

Ce sont ces étapes précises et entrelacées qui garantissent que les pignons produits par JS peuvent obtenir une transmission de puissance précise, fiable et silencieuse dans des environnements difficiles tels que les boîtes de vitesses automobiles et les équipements de précision.

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Le contenu de cette page est uniquement à des fins d'information. JS Série Aucune représentation ou garantie de toute nature, expresse ou implicite, ne sont faites de l'exactitude, de l'exhaustivité ou de la validité de l'information. Il ne faut pas déduire que les paramètres de performance, les tolérances géométriques, les caractéristiques de conception spécifiques, la qualité du matériau et le type ou le travail que le fournisseur ou le fabricant tiers fournira via le réseau Longsheng. Ceci est la responsabilité de l'acheteur Demandez un devis pour les pièces pour déterminer les exigences spécifiques pour ces parties.

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JS est une entreprise de la tête de l'industrie Concentrez-vous sur des solutions de fabrication personnalisées. Avec plus de 20 ans d'expérience en desservant plus de 5 000 clients, nous nous concentrons sur la haute précision CNC Machining , Fabrication en tôle , 3D Printing , Moulage d'injection , metal metal Stamping, et autrement One-Toft services.
Notre usine est équipée de plus de 100 centres d'usinage à 5 axes de pointe et est certifié ISO 9001: 2015. Nous fournissons des solutions de fabrication rapides, efficaces et de haute qualité aux clients dans plus de 150 pays à travers le monde. Qu'il s'agisse de production à faible volume ou de personnalisation de masse, nous pouvons répondre à vos besoins avec la livraison la plus rapide dans les 24 heures. Choisissez JS Technology Cela signifie choisir l'efficacité, la qualité et le professionnalisme.
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FAQS

1. Qu'est-ce qu'un pignon?

Un pignon est un équipement plus petit dans une transmission mécanique. Il se cache généralement avec un engrenage plus grand pour former une paire d'engrenages, qui est utilisée pour transmettre la puissance et le mouvement, et modifier la vitesse ou le couple. Il se trouve couramment dans divers systèmes mécaniques, horloges, boîtes de vitesses automobiles et autres équipements.

2. À quoi il faut faire attention lors de la conception d'un pignon?

Sélectionnez des matériaux à haute résistance (tels que l'acier en alliage), calculez avec précision la forme et la taille de la dent pour assurer le maillage lisse, effectuer un traitement de durcissement de surface pour améliorer la résistance à l'usure, concevoir une lubrification efficace pour réduire les frottements et l'usure, et assurer la précision de l'installation et la rigidité pour empêcher une panne de charge partielle.

3. Quelles sont les normes d'un bon équipement?

Transmission lisse et précise, forte capacité de charge, résistance à l'usure et résistance à la fatigue, pas facile à échouer dans les conditions de travail attendues, et la précision de fabrication répond aux normes.

4. Combien de temps dure la durée de vie d'un pignon traité par JS?

La durée de vie d'un pignon traité par JS peut généralement atteindre plus de 10 ans, selon le scénario d'utilisation et l'intensité de charge. Nous améliorons considérablement la résistance à l'usure par des matériaux sélectionnés, le traitement thermique précis et le polissage de la surface dentaire au niveau du micron. Trente ans d'expérience de fabrication de précision garantit que chaque équipement est durable.

Ressource

Gear Manufacturing

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rack et pigion

Niveaux de précision courants (ISO 1328) Scénarios d'application principaux caractéristique
niveau 5-6 Spindle de machine à haute précision, moteur d'avion, réducteur de précision. nécessite un bruit extrêmement faible, une stabilité de transmission extrêmement élevée et une longue durée de vie.
niveau 7 Boîte de vitesses automobile (haute vitesse), joints de robot industriel, instruments de précision. nécessite un bruit faible, une efficacité de transmission élevée et une longue durée de vie.
niveau 8 Boîtes de vitesses industrielles générales, boîtes de vitesses automobiles (engrenages moyens) et machines de construction. Bonne rentabilité, répondant aux besoins industriels généraux.
niveau 9 et inférieur Machines agricoles, transmission à faible exigence. faible coût, adapté aux occasions à faible exigence pour la durée de vie.