Ti sei mai chiesto come si muovono i pignoni? Questi piccoli ingranaggi potrebbero non sembrare molto buoni, ma svolgono un ruolo molto importante nelle macchine. Dalle auto alle grandi attrezzature di fabbrica, questi ingranaggi, che di solito vanno da pochi millimetri a decine di millimetri di diametro, sono parti chiave per il funzionamento della macchina in molti campi. I pignoni sono spesso realizzati con metalli forti come acciaio o ottone o plastica se devono essere più leggeri.
Successivamente, lascia che ti mostri quali sono i pignoni e come gestirli e come i pignoni flessibili possono svolgere una varietà di attività in settori diversi.
Cos'è la lavorazione del pignone?
In termini semplici, a Il pignone è una piccola ruota cilindrica con i denti su di esso. Fa principalmente una cosa in una macchina, che è guidare o guidare un ingranaggio più grande per ruotare. La grande attrezzatura che è guidata da esso è di solito chiamata ingranaggio o attrezzatura ad anello. I denti sul pignone sono appositamente progettati per adattarsi strettamente ai denti della marcia grande. Attraverso questa vestibilità stretta, il pignone può trasferire la forza di rotazione da una parte rotante (la chiamiamo asse) su un altro asse.
Come funziona:
In primo luogo, bloccare un pezzo di materiale metallico approssimativo (marcia vuoto) saldamente sul banco da lavoro della macchina o mandrino per assicurarsi che non si muova.
La macchina ruoterà o si muoverà con strumenti molto difficili (come strumenti di svolta , fresate e cottura). Questi strumenti "rosicchiano" il materiale in eccesso sull'ingranaggio vuoto a poco a poco secondo il percorso set. Questo passaggio è principalmente quello di rimuovere rapidamente la maggior parte del metallo non necessario e creare il contorno generale dei pignoni.
Dopo un'elaborazione approssimativa, l'ingranaggio non è abbastanza preciso e liscio. Al momento, uno strumento più fine verrà utilizzato a una velocità più lenta per tagliare finemente o macinare la superficie dei denti degli ingranaggi. Questo passaggio è lo scopo più critico, lo scopo è quello di far sì che ogni dente abbia la stessa forma, dimensione e angolo e La superficie è molto liscia , in modo da garantire che il cambio si trasformi agevolmente, tranquillamente e la trasmissione di potenza è accurata.
Dopo che ogni dente viene elaborato dalla macchina, il vuoto di marcia verrà ruotato in modo molto accurato da un angolo fisso (questo processo è chiamato indicizzazione), quindi verrà elaborato il dente successivo.
Dopo aver elaborato i pignoni, non può essere utilizzato direttamente. Gli strumenti speciali devono essere utilizzati per misurare attentamente e verificare se le dimensioni, la forma, la finitura superficiale e la distanza tra i denti dei pignoni sono in piena conformità con i requisiti dei disegni. Solo gli ingranaggi che superano l'ispezione possono essere assemblati e utilizzati.
; larghezza = "900" altezza = "600">Qual è lo scopo della lavorazione del pignone?
Lo scopo principale di La lavorazione del pignone è in realtà molto chiaro, che è quello di fare una marcia con dimensioni precise, forma perfetta, superficie liscia e forte e resistente. In particolare, è raggiungere i seguenti punti chiave:
1. Trasmissione di forza accurata
Il lavoro principale del pignone è quello di lavorare a stretto contatto con un'altra marcia (ingranaggio di grandi dimensioni o rack) per trasmettere esattamente la potenza e il movimento della rotazione. L'elaborazione è garantire che la forma, le dimensioni e l'angolo di ciascun dente siano fatte esattamente nel modo giusto, in modo che possano mordere in modo fluido ed efficiente insieme per trasmettere la forza, evitando di scivolare, inceppare o perdita di potenza.
2. Rotazione liscia
Se l'ingranaggio inciampa o fa un rumore aspro quando ruota, sicuramente non funzionerà. La lavorazione di precisione può rendere la superficie del dente per ingranaggi molto liscia e il gioco corrispondente tra i denti è giusto. In questo modo, l'ingranaggio può ruotare agevolmente e silenziosamente ad alta velocità, ridurre le vibrazioni e l'usura e rendere l'intera macchina più liscia e avere una vita più lunga.
3. Durevole
I pignoni sono sottoposti a grande pressione e attrito quando lavorano. L'elaborazione (in particolare il trattamento termico e la finitura) può rendere la superficie del pignone più dura e più resistente all'usura e la struttura interna più dura. In questo modo, può resistere a un funzionamento a lungo termine e ad alto carico e non è facile da deformarsi, indossare troppo rapidamente o rompere improvvisamente.
4. Perfect Match
Ogni pignone non è isolato, è progettato per una determinata macchina o attrezzatura. L'elaborazione deve soddisfare completamente i requisiti dei disegni di progettazione, che si tratti del numero di denti, modulo (parametri della dimensione del dente), angolo di pressione o altre dimensioni. Solo quando viene elaborato perfettamente può essere installato strettamente nell'apparecchiatura, lavorare con altre parti e svolgere la sua dovuta funzione.
Quali sono i metodi comuni per la lavorazione degli ingranaggi del pignone?
1. Gear Hobbing
Questo è attualmente il metodo più comunemente usato ed efficiente. Viene utilizzato uno strumento (chiamato cob) con una forma simile a un verme o una vite dentata. Corrisponde alla forma del dente dell'attrezzatura del pignone da elaborare.
Durante l'elaborazione, il Hob ruota su alta velocità per il taglio e allo stesso tempo si muove lentamente lungo la direzione della larghezza della marcia e le velocità di rotazione dei due sono strettamente abbinate. La forma del dente del cob taglierà continuamente scanalature del dente sul bianco. Questo metodo è altamente versatile e può elaborare spurt, elicoidali e marcia cilindrici a spina di pesce con buona precisione ed efficienza.
2. Mashoding degli ingranaggi
Questo metodo è in particolare adatto per l'elaborazione di ingranaggi interni (denti all'interno dell'anello) e multi-gears con più marce vicine.
Durante l'elaborazione, il taglierina per la modellatura del pignone fa un rapido movimento alternativo su e giù (movimento di taglio) e allo stesso tempo, il taglierina che modella il cambio e il vuoto ruotano con un certo rapporto di velocità come una coppia di marce di mesh (questo è chiamato movimento di sviluppo). Ogni volta che viene inserito lo strumento, ruota un po 'e il vuoto ruota un po', un po 'a poco e la forma del dente viene rosicchiata. La struttura dello strumento è relativamente semplice rispetto agli ingranaggi.
3. Creazione di marcia
È simile alle scanalature di fresatura con una normale macinazione. Utilizzare un taglierina a disco o un taglierina con la fresatura con la stessa forma della scanalatura del dente per ingranaggi. Durante l'elaborazione, il vuoto del pignone è fissato su una tabella rotante che può essere indicizzata. Il fresate taglia e tagli . Dopo aver macinato una scanalatura del dente, si ferma e ruota la marcia vuota di un angolo di un dente (indicizzazione), quindi elabora la scanalatura del dente successivo.
In questo modo, i denti sono fatti uno per uno. Questo metodo è relativamente semplice e diretto e non richiede macchine utensili complesse specifiche per l'ingranaggio. È particolarmente adatto per produzione singolo, piccolo batch , riparazione o elaborazione di ingranaggi di grandi dimensioni e di grandi dimensioni. Ma lo svantaggio è a bassa efficienza e precisione relativamente scarsa, poiché ogni dente viene elaborato separatamente, che è soggetto a errori cumulativi.
4. Tagliamento del filo
Questo metodo non richiede il taglio del contatto ed è particolarmente adatto per l'elaborazione di pini che diventano molto difficili dopo l'estinzione, o ingranaggi con forme complesse e fogli sottili . Un filo in metallo sottile in movimento (filo dell'elettrodo) viene acceso per generare scintille di scarico tra il filo dell'elettrodo e il vuoto. L'alta temperatura della scintilla elettrica abliva a poco a poco il metallo e il profilo del cambio viene tagliato lungo il profilo del marcia set.
È una buona scelta per gli ingranaggi con piccoli lotti, alta durezza e forme complesse. Tuttavia, la sua velocità di elaborazione sarà relativamente lenta e il costo sarà relativamente alto.
5. Powder Metallurgy
Questo è un processo di formazione non tagliato adatto a produzione in serie di ingranaggi pignoni con strutture meno complesse . La polvere di metallo misto viene posizionata in uno stampo che si abbina alla forma della marcia, pressata a forma con grande pressione e quindi inviata in un forno ad alta temperatura per la sinterizzazione per trasformare le particelle di polvere in parti di marcia solida.
Questo metodo può produrre un profilo del dente completo in una volta, con un'efficienza estremamente elevata e quasi nessun rifiuto. La precisione e la resistenza degli ingranaggi prodotti di solito non sono elevati come quelli prodotti dal taglio e anche la complessità della forma è limitata dallo stampo.
;Le seguenti sono le capacità chiave di questi metodi di elaborazione:
elaborazione | Modulo tipico applicabile (mm) | Livello di precisione del profilo del dente (ISO) | tipi di marcia macchina | rugosità superficiale RA (μm) |
Gear Hobbing | 0,5 - 10+ | it7-it9 | denti dritti esterni, denti obliqua esterni e denti elicoidali esterni. | 1.6 - 6.3 |
modellatura degli ingranaggi | 0,5 - 8 | it7-it9 | ingranaggio interno, marcia multipla, ingranaggio sperone esterno, ingranaggio elicoidale esterno. | 1.6 - 6.3 |
denti da macinazione | 1 - 20+ | it9-it11 | denti dritti esterni e denti obliqua esterni (limitato). | 3.2 - 12.5 |
taglio del filo | 0,2 - 5 | it5-it7 | qualsiasi forma di denti esterni/interni (come fogli sottili, forme irregolari). | 0.8-1.6 (filo di passeggiata lento) |
metallurgia della polvere | 0,3 - 5 | it8-it11 | una struttura dente dente dritto/elicoidale relativamente semplice. | 3.2-6.3 (stato sinterizzato) |
Descrizione:
- Modulo (mm): maggiore è il valore, più grandi e più forti sono i denti.
- Grado di precisione del profilo del dente (ISO): minore è il valore IT, maggiore è la precisione, maggiore è la trasmissione degli ingranaggi e più basso è il rumore.
- Rugosità di superficie RA (μm): più piccolo è il valore, più fluido è la superficie, più basso è l'attrito e più lungo la vita.
Quali industrie usano spesso la lavorazione dei pignoni?
1. Industria automobilistica
- Differenziale: questo è uno dei "principali campi di battaglia" degli ingranaggi del pignone. Mentre un'auto gira, le ruote interne ed esterne devono ruotare a velocità diverse. L'ingranaggio ad anello e il pignone nella sincronizzazione differenziale per trasferire la potenza in modo flessibile per consentire al turno di essere liscio e sicuro. Senza di essa, sarebbe difficile per l'auto girare.
- Sistema di sterzo: perché l'alimentazione finisce sulle ruote quando ruoti il volante? Contiene un pignone all'interno, che traduce direttamente la rotazione del volante in una traduzione che tira delle ruote per muoversi e il feedback è immediato e diretto.
- Gearbox: ci sono ingranaggi di dimensioni variabili all'interno, ma ci sono anche ingranaggi più piccoli necessari, facendo attenzione a cambiare e trasferire energia tra gli ingranaggi alternativi in modo che l'automobile possa muoversi e fermarsi e il cambio è liscio.
2. Equipaggiamento per l'industria
- Machine Tools: nel sistema di alimentazione e nel mandrino della trasmissione di macchine per fresature , centri di lavorazione e torni sono responsabili per il controllo della velocità.
- robot: gran parte della flessibilità delle articolazioni dei robot si basa su riduttori di pignone altamente precisi (come marcia planetaria e marcia armonica) per ottenere un movimento ad alta previsione, come il ordine di motivi per essere fluidi e precersi.
- Varie attrezzature di produzione di linea: dalle attrezzature per il pacchetto alimentare alle attrezzature di stampa, se si tratta di tempi, quantitativi e di posizionamento o trasmissione, puoi quasi vedere gli ingranaggi di pignone che funzionano in silenzio in modo che il battito di produzione non venga mai interrotto.
3. Aerospace
- I motori: i motori aeromobili contengono un grande cambio e gli ingranaggi dei pignoni sono responsabili del controllo in modo accurato della coppia e della velocità di grandi accessori come generatori e pompe di carburante. Non ci possono essere errori, che hanno collegamenti diretti alla sicurezza del volo.
- In retrazione e meccanismo di estensione dell'attrezzatura di atterraggio , i pignoni sono impiegati in modo che un equipaggiamento così pesante possa essere esteso e retrocesso senza intoppi e in modo affidabile e non dovrebbe allentare in momenti critici.
- Sistema di controllo del volo: l'azione di controllo delle superfici di controllo del piano (alettoni, timoni, ecc.) È normalmente espressa dai pignoni dietro le quinte e l'accuratezza assoluta e l'affidabilità sono necessarie. Dopotutto, è una questione di centinaia di vite.
4. Attrezzature mediche:
Questo settore richiede requisiti molto esatti sull'accuratezza, l'affidabilità e la pulizia dei pignoni. Ad esempio:
- Attrezzature chirurgiche: procedura ortopedica ortopedica per trapani elettrici, taglio dei tessuti o taglieri di sutura, ecc.
- Attrezzature diagnostiche: grandi macchine per scansione medica come ct e risonanza magnetica i letti di scansione necessitano di movimenti e di sollevamento di robot.
- Attrezzature dentali: se un trapano dentale che ruota ad alta velocità o meccanismo di regolazione dell'altezza di una sedia dentale, richiedono unità di marcia accurate e durevoli.
- Dispositivi farmaceutici: in dispositivi come le pompe di insulina o le pompe per infusione in cui è necessario il dosaggio del farmaco per essere controllato in modo molto accurato, il meccanismo di trasmissione di misurazione del nucleo interno è generalmente composto da ingranaggi ad alta precisione.
Come scegliere l'attrezzatura per la lavorazione dei pignoni?
Ecco alcune apparecchiature comunemente usate per la lavorazione dei pignoni:
Tipo di dispositivo | Principalmente elaborazione dei profili dei denti | tipico gamma di moduli applicabile | potenziale di precisione | produttività | adatto per la produzione batch | costo relativo |
hobbing macchina | denti dritti e denti elicoidali. | modulo piccolo e medio. | alto | alto | medio-grande quantità. | in aumento in caduta |
Macchina a forma di ingranaggio | denti dritti, denti elicoidali e denti interni. | modulo piccolo e medio. | alto | in aumento in caduta | medio-grande quantità. | in aumento in caduta |
Macchinatura a marcia (CNC) | denti dritti, denti elicoidali, complesso. | ampia gamma. | in aumento in caduta | da basso a medio | batch a singolo pezzo. | Center |
macchina da barba per ingranaggi | denti dritti e denti elicoidali. | modulo piccolo e medio. | molto alto | alto | Machining di precisione su larga scala. | alto |
Machine di rettifica per ingranaggi | vari tipi di forme denti. | ampia gamma | più alto | basso | batch piccolo di alta precisione. | molto alto |
Centro composito per fresatura per auto |
denti dritti e denti elicoidali (Limited).
|
piccolo modulo. | in aumento in caduta | in aumento in caduta | batch di piccole e medie dimensioni. | molto alto |
1. Requisiti chiari: Elenca chiaramente tutti i parametri tecnici del pignone (forma del dente, modulo, accuratezza, materiale, dimensioni) e requisiti di produzione (batch, efficienza).
2. Screening preliminare: Secondo la tabella sopra, escludere i tipi di apparecchiature ovviamente inadatti (come La fresatura è raramente selezionata per la produzione di massa e una superficie dentata ad alta pre-preconce richiede una macinatura).
3. Precisione ed efficienza: sulla premessa di soddisfare i requisiti di precisione di base, dare priorità alle attrezzature che possono soddisfare il ciclo di produzione. Gli ingranaggi e la modellatura degli attrezzi sono di solito la prima scelta per la produzione di massa.
4. Considerazione di requisiti speciali: Se ci sono strutture speciali come denti interni e denti della spalla, potrebbero essere necessarie opzioni di modellatura degli ingranaggi o apparecchiature CNC specifiche. Se è necessaria una precisione ultra-alta e il materiale può essere malato, la macinazione degli ingranaggi è la soluzione finale.
5. Contabilità dei costi: Considera in modo completo il costo dell'acquisto delle attrezzature, i costi dello strumento, il funzionamento e i costi di manutenzione, i costi del lavoro e il costo di rinnovamento degli impianti.
6. Ispezione dell'attrezzatura: per i tipi 2-3 di attrezzatura selezionata, ispezione approfondita dei parametri delle prestazioni, affidabilità, supporto tecnico e servizi di marchi e modelli specifici.
;Come affrontare le sfide della lavorazione dei pignoni?
1. Deformazione di controllo
- Il blocco improprio del pignone è molto facile da causare deformazione. Si preferisce utilizzare un morsetto in grado di fornire un supporto di avvolgimento uniforme, come un colletto o un mandrino da soft-jaw personalizzato.
- JS generalmente inserisce un mandrino di dimensioni corrispondenti nel foro interno dell'ingranaggio prima di bloccare Riduci la deformazione del serraggio .
- Nota: la forza di serraggio dovrebbe essere giusta. Troppo poco causerà allentamento e vibrazione, e troppo schiacciano direttamente o deformerà l'attrezzatura.
2. Selezione degli strumenti
- Lo strumento per tagliare i pignoni deve essere molto duro e resistente all'usura. generalmente scegliamo strumenti di carburo rivestiti come prima scelta, che sono molto più potenti degli strumenti di acciaio ad alta velocità ordinari e possiamo resistere a velocità più elevate e feed più veloci.
- Il profilo del dente utensile deve essere esattamente coerente con il profilo del dente progettato, che è la base per garantire l'accuratezza del profilo del dente finale.
- La lama deve essere abbastanza acuta, in modo che il taglio sia il risparmio di manodopera e viene generata meno calore e non è facile deformare l'ingranaggio o bruciare la superficie.
- Implementa rigorosamente la gestione della vita degli strumenti e sostituire o rimborsare gli strumenti usurati nel tempo. L'uso di strumenti usurati deteriorano la qualità della superficie , producono barate e influenzerà seriamente le dimensioni e l'accuratezza del profilo dei denti.
3. Imposta accuratamente i parametri di elaborazione
Assicurarsi l'accuratezza della macchina utensile: prima di elaborazione, il runout radiale dell'asse di rotazione dell'utensile deve essere controllato e regolato per controllarlo a livello di micron (<0,005 mm). La macchina stessa deve anche essere stabile per evitare di elaborare le vibrazioni.
Il taglio viene eseguito in due passaggi:
- In primo luogo, lavorazione ruvida, rimuovi rapidamente la maggior parte del materiale, ma lascia una quantità uniforme e adeguata per la finitura (ad esempio, lasciare 0,2-0,3 mm).
- Quindi, finishincing , usa un'alta velocità del mandrino, piccola alimentazione per dente e una piccola profondità di taglio per eliminare l'accuratezza e finire a poco a poco. Ciò può ridurre la forza di taglio e il calore.
Ottimizzazione dei parametri: i tre parametri di velocità, la velocità di avanzamento (F) e la profondità di taglio (AP) dovrebbero essere ben abbinati. Una velocità più alta, l'alimentazione più lenta e la profondità di taglio ridotta sono generalmente utili per l'accuratezza e la superficie, ma non dovrebbero essere troppo estremi. Dipende dal materiale e dallo strumento specifici.
4. Gestisci il taglio e la lubrificazione
- È difficile dissipare il calore nell'area di trasformazione del pignone e l'accumulo di calore di taglio può facilmente causare deformazione del pezzo e usura accelerata.
- Deve essere fornito un fluido di raffreddamento e lubrificazione adeguato e assicurarsi che sia spruzzato accuratamente e continuamente nell'area di taglio. Per la finitura, i fluidi di taglio a base di olio di solito forniscono una migliore lubrificazione e qualità della superficie.
- Se le condizioni lo consentono, il raffreddamento ad alta pressione può eliminare più efficacemente i chip e ridurre la temperatura dell'area di taglio.
5. Prendi in considerazione le proprietà del materiale
Seleziona materiali per ingranaggi con trama uniforme e prestazioni stabili.
Se il pignone deve essere trattato termicamente dopo l'elaborazione, le dimensioni e i cambiamenti di forma che possono essere causati dal trattamento termico devono essere previsti.
Contromisure includono:
- Disporre il trattamento termico prima della finitura finale e Eseguire la finitura dopo il trattamento termico Per correggere la deformazione.
- Durante la finitura, riserve un importo di compensazione di deformazione specifica in base al materiale, al processo di trattamento termico e all'esperienza passata.
Riepilogo
La lavorazione del pignone può sembrare una piccola cosa, ma non è facile fare bene. Si concentra su tutti gli aspetti della produzione di precisione. Dalla selezione di strumenti, metodi di taglio o altri metodi di elaborazione speciali, alle macchine utensili e alle attrezzature di precisione, ogni passaggio richiede una profonda conoscenza professionale e un accumulo di esperienza. Solo comprendendo veramente come elaborare e dove sono i punti chiave del processo, possiamo progettare e produrre un sistema di trasmissione degli ingranaggi che ruota in modo costante, è efficiente e ha un basso rumore.
La nostra società JS si concentra su questo campo . Con una solida tecnologia di processo e attrezzature avanzate, siamo particolarmente bravi a gestire le sfide di elaborazione di questi pignoni di precisione. Per quei ingranaggi minuscoli estremamente precisi, possiamo soddisfare i tuoi requisiti rigorosi.
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FAQs
1. Qual è il ruolo del pignone nei macchinari?
Il ruolo fondamentale del pignone nei macchinari è di trasmettere energia e cambiare la forma di movimento (come velocità, coppia, direzione). Di solito viene utilizzato come ruota motrice per mesh con ingranaggi di grandi dimensioni per guidare il sistema.
2. Quali materiali vengono utilizzati nella produzione di pignone?
acciaio ad alta resistenza (come 20crmnti), acciaio in lega, acciaio inossidabile, ghisa e plastica ingegneristica (come il nylon). La scelta specifica dipende da resistenza, resistenza all'usura, resistenza alla corrosione e condizioni di lavoro.
3. Quali macchine utensili sono comunemente usate per elaborare il pignone?
Macchina per houbing di ingranaggi (più mainstream), macchina a forma di ingranaggi, macchina da fresatrice CNC/centro di lavorazione, macchina per rettifica per ingranaggi per elaborazione fine quando è necessaria un'alta precisione.
4. Perché l'elaborazione dei pignoni è così importante per l'industria di precisione?
L'elevata precisione dell'elaborazione dei pignoni determina direttamente l'efficienza, il controllo del rumore e la vita del sistema di trasmissione. È la garanzia di base della trasmissione di potenza di attrezzature di fascia alta come macchine madre industriali, aerospaziale, ecc. La precisione insufficiente porterà a un guasto del sistema.