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Você já se perguntou como as pinhões fazem com que as máquinas se movam? Essas pequenas engrenagens podem não parecer muito boas, mas desempenham um papel muito importante nas máquinas. De carros a grandes equipamentos de fábrica, essas engrenagens, que geralmente variam de alguns milímetros a dezenas de milímetros de diâmetro, são peças -chave para operação da máquina em muitos campos. Os pinhões são frequentemente feitos de metais fortes, como aço ou latão ou plástico, se precisarem ser mais leves.
Em seguida, deixe -me mostrar o que são pinhões e como operá -las, e como pinhões flexíveis podem executar uma variedade de tarefas em diferentes indústrias.
O que é usinagem de pinhão?
Em termos simples, a pinion é uma pequena roda cilíndrica com os dentes. Ele faz principalmente uma coisa em uma máquina, que é acionar ou acionar uma engrenagem maior para girar. A engrenagem grande que é acionada por ela é geralmente chamada de engrenagem grande ou engrenagem de anel. Os dentes no pinhão são especialmente projetados para se encaixar firmemente nos dentes da engrenagem grande. Através desse ajuste apertado, o pinhão pode transferir a força de rotação de uma parte rotativa (nós a chamamos de eixo) para outro eixo.
como funciona:
Primeiro, prenda um pedaço de material de metal com formato aproximado (em branco da engrenagem) firmemente na bancada da máquina ou chuck para garantir que ela não se mova.
A máquina girará ou moverá com ferramentas muito difíceis (como Turning Tools , cortadores de moagem e hobs). Essas ferramentas "roem" o excesso de material na engrenagem em branco pouco a pouco, de acordo com o caminho definido. Esta etapa é principalmente para remover rapidamente a maior parte do metal desnecessário e fazer o contorno geral dos pinhões.
Após o processamento áspero, a engrenagem não é precisa e suave o suficiente. Neste momento, uma ferramenta mais fina será usada em uma velocidade mais lenta para cortar ou triturar a superfície dos dentes da engrenagem. Esta etapa é a mais crítica, o objetivo é fazer com que cada dente tenha a mesma forma, tamanho e ângulo, e A superfície é muito suave , para garantir que o equipamento gire suavemente, silencioso e a transmissão de energia seja precisa.
Depois que cada dente é processado pela máquina, o espaço em branco será girado com muita precisão por um ângulo fixo (esse processo é chamado de indexação) e, em seguida, o próximo dente será processado.
Depois que os pinhões são processados, ele não pode ser usado diretamente. As ferramentas especiais devem ser usadas para medir cuidadosamente e verificar se o tamanho, a forma, o acabamento da superfície e a distância entre os dentes dos pinhões estão em total conformidade com os requisitos dos desenhos. Somente engrenagens que passam a inspeção podem ser montadas e usadas.
Qual é o objetivo da usinagem de pinhão?
O objetivo principal de usinagem pinhão é realmente muito claro, o que é fazer uma engrenagem com tamanho preciso, formato de dente perfeito, superfície lisa e forte e durável. Especificamente, é para alcançar os seguintes pontos -chave:
1. Transmissão de força precisa
O principal trabalho do pinhão é trabalhar em estreita colaboração com outra engrenagem (engrenagem grande ou rack) para transmitir exatamente a potência e o movimento da rotação. O processamento é para garantir que a forma, o tamanho e o ângulo de cada dente sejam feitos exatamente corretos, para que eles possam morder suavemente e eficiente para transmitir força, evitando escorregar, bloquear ou perda de energia.
2. Rotação suave
Se a engrenagem tropeçar ou fazer um ruído severo quando girar, definitivamente não funcionará. A usinagem de precisão pode tornar a superfície do dente da engrenagem muito lisa, e a folga correspondente entre os dentes está certa. Dessa forma, o equipamento pode girar suavemente e silenciosamente em alta velocidade, reduzir vibração e desgastar e tornar a máquina inteira mais suave e ter uma vida mais longa.
3. Durável
Os pinhões estão sob grande pressão e atrito ao trabalhar. O processamento (especialmente o tratamento térmico e o acabamento) pode fazer a superfície do pinhão mais difícil e mais resistente ao desgaste e a estrutura interna mais difícil. Dessa forma, pode suportar operação de longo prazo e de alta carga e não é fácil de se deformar, usar muito rapidamente ou quebrar repentinamente.4. Combinação perfeita
Cada pinhão não é isolado, ele foi projetado para uma determinada máquina ou equipamento. O processamento é fazê -lo atender completamente aos requisitos dos desenhos de projeto, seja o número de dentes, o módulo (parâmetros do tamanho do dente), ângulo de pressão ou outras dimensões. Somente quando é processado perfeitamente, ele pode ser instalado no equipamento com força, trabalha com outras partes e desempenha sua função devida.
Quais são os métodos comuns para usinar engrenagens de pinhão?
1. Equipamento hobbing
Este é o método mais usado e eficiente no momento. É usada uma ferramenta (chamada HOB) com uma forma semelhante a um verme ou parafuso dentado. Combina a forma do dente da engrenagem de pinhão sendo processada.
Durante o processamento, o hob gira em alta velocidade para cortar , e ao mesmo tempo se move lentamente ao longo da direção da largura da engrenagem, e as velocidades de rotação dos dois são estritamente correspondentes. A forma do dente do fogão cortará continuamente as ranhuras do dente no espaço em branco. Este método é altamente versátil e pode processar engrenagens cilíndricas de esporão, helicoidal e espinha de peixe com boa precisão e eficiência.
2. Modelagem de engrenagem
Este método é particularmente Adequado para o processamento de engrenagens internas (dentes no interior do anel) e com várias marchas com várias engrenagens fechadas juntas.
Durante o processamento, o cortador de modelagem da engrenagem do pinhão faz um movimento de movimento alternativo para cima e para baixo (movimento de corte) e, ao mesmo tempo, o cortador de modelagem de engrenagem e o engrenagem em branco giram em uma determinada proporção de velocidade como um par de engrenagens de malha (isso é chamado de movimento de desenvolvimento). Cada vez que a ferramenta é inserida, ela gira um pouco, e o espaço em branco também gira um pouco, pouco a pouco, e a forma do dente é roçada. A estrutura da ferramenta é relativamente simples em comparação com o hobbing de engrenagem.
3. Moagem de equipamentos
É semelhante às ranhuras de moagem com uma máquina de moagem comum. Use um cortador de moagem de disco ou um cortador de moagem de dedos com a mesma forma que a ranhura do dente da engrenagem. Durante o processamento, o espaço em branco da engrenagem do pinhão é fixo em uma tabela rotativa que pode ser indexada. O cortador gira e corta . Depois de mover uma ranhura de dente, ele para e gira a engrenagem em branco por um ângulo de um dente (indexação) e depois processa a próxima ranhura de dente.
Dessa maneira, os dentes são feitos um a um. Este método é relativamente simples e direto e não requer máquinas-ferramentas complexas específicas de engrenagem. É particularmente adequado para produção de peça única e de bloqueio pequeno , reparo ou processamento de engrenagens de tamanho grande e de módulos grandes. Mas a desvantagem é de baixa eficiência e precisão relativamente baixa, porque cada dente é processado separadamente, o que é propenso a erros cumulativos.
4. Corte de arame
Esse método não requer corte de contato e é particularmente adequado para o processamento de pinhões que se tornam muito difíceis após a queima, ou engrenagens com formas complexas e folhas finas . Um fio de metal fino em movimento (fio do eletrodo) é ligado para gerar faíscas de descarga entre o fio do eletrodo e a engrenagem em branco. A alta temperatura da faísca elétrica gera o metal pouco a pouco, e o perfil de engrenagem é cortado ao longo do perfil de engrenagem definida.
É uma boa escolha para engrenagens de pinhão com lotes pequenos, alta dureza e formas complexas. No entanto, sua velocidade de processamento será relativamente lenta e o custo será relativamente alto.
5. Metalurgia em pó
Este é um processo de formação não cortado adequado para produção em massa de engrenagens de pinhão com estruturas menos complexas . O pó de metal misto é colocado em um molde que combina com a forma da engrenagem, pressionado em forma com grande pressão e depois enviada para um forno de alta temperatura para a sinterização transformar as partículas de pó em peças de engrenagem sólida.
Esse método pode produzir um perfil de dente completo de uma só vez, com eficiência extremamente alta e quase sem desperdício. A precisão e a força das engrenagens produzidas geralmente não são tão altas quanto as produzidas pelo corte, e a complexidade da forma também é limitada pelo molde.
A seguir, são apresentados os principais recursos desses métodos de processamento:
Descrição:
- Módulo (mm): quanto maior o valor, maior e mais forte os dentes.
- Grau de precisão do perfil do dente (ISO): quanto menor o valor de TI, maior a precisão, mais suave a transmissão da engrenagem e menor o ruído.
- A rugosidade da superfície RA (μM): quanto menor o valor, mais suave a superfície, menor o atrito e maior a vida.
Quais indústrias costumam usar usinagem de pinhão?
1. Indústria automotiva
- Diferencial: este é um dos "principais campos de batalha" das engrenagens do Pinion. Quando um carro gira, as rodas interna e externa precisam girar a taxas diferentes. A engrenagem e o pinhão do anel no sincronizar diferencial para transferir a energia de maneira flexível para permitir que a curva seja suave e segura. Sem ele, seria difícil para o carro girar.
- Sistema de direção: Por que a energia acaba nas rodas quando você gira o volante? Ele contém um pinhão dentro, que traduz diretamente a rotação do volante em uma tradução puxada das rodas para se mover, e o feedback é imediato e direto.
- Caixa de engrenagens: existem engrenagens de tamanhos variados dentro, mas também existem engrenagens menores adicionais necessárias, tomando cuidado para mudar e transferir energia entre as engrenagens alternativas para que o automóvel possa se mover e parar, e a mudança de engrenagem é suave.
2. Equipamento para a indústria
- Machine tools: In the feed system and spindle drive of milling machines, machining centers, and lathes, miniature gears are responsible for controlling the speed and position of tools or workbenches with precision, and are behind-the-scenes heroes in ensuring machining accuracy.
- Robôs: grande parte da flexibilidade das juntas dos robôs depende de redutores de engrenagem de pinhão altamente precisos (como as engrenagens planetárias e as marchas e as engrenagens) para obter movimentos de alta preconceito.
- Vários equipamentos de produção de linha: do equipamento de pacote de alimentos ao equipamento de impressão, se é sobre tempo, quantitativo e movimento de posicionamento ou transmissão, você quase pode ver as engrenagens do pinhão funcionando em silêncio para que a batida de produção nunca seja interrompida.
3. Aeroespacial
-
Motores
- : os motores de aeronaves contêm muitas caixas de câmbio, e as engrenagens de pinhão são responsáveis por controlar com precisão o torque e a velocidade de grandes acessórios, como geradores e bombas de combustível. Não pode haver erros, que possuem vínculos diretos à segurança de vôo.
- No mecanismo de retração e extensão do equipamento de pouso , os pinhões são empregados para que um equipamento tão pesado possa ser estendido e retraído de maneira suave e de forma relacional e não deve ser fraca em momentos críticos.
- Sistema de controle de vôo: a ação de controlar as superfícies de controle do plano (ailerons, lemes etc.) é normalmente expressa por pinhões nos bastidores, e é necessária precisão e confiabilidade absoluta. Afinal, é uma questão de centenas de vidas.
4. Equipamento médico:
Este setor exige requisitos muito exigentes sobre a precisão, confiabilidade e limpeza dos pinhões. Por exemplo:
- Equipamento cirúrgico: Procedimento ortopédico ortopédico Exercícios elétricos, corte de tecido ou grampeadores de sutura, etc., têm pinhões precisos como núcleo de transmissão.
- Equipamento de diagnóstico: grandes máquinas de varredura médica, como CT e ressonância magnética de varredura Precisam de movimentos suaves e levantamento e os braços de robôs de robôs Analisados Analisados, que analisam, analisam todos os robôs de robôs.
- Unidades de equipamentos dentários: se uma broca dentária girando em alta velocidade ou mecanismo de ajuste de posição e altura de uma cadeira dentária, eles exigem unidades de engrenagem precisas e duráveis.
- Dispositivos farmacêuticos: em dispositivos como bombas de insulina ou bombas de infusão, onde a dose do medicamento é necessária para ser controlada com muita precisão, o mecanismo de transmissão de medição do núcleo interno é geralmente composto por pinhões de alta precisão.
Como escolher o equipamento para usinagem de pinhão?
Aqui estão alguns equipamentos comumente usados para usinagem de pinhão:
1. Requisitos claros: Liste claramente todos os parâmetros técnicos do pinhão (forma de dente, módulo, precisão, material, tamanho) e requisitos de produção (lote, eficiência).
2. Triagem preliminar: De acordo com a tabela acima, exclua tipos de equipamentos obviamente inadequados (como A moagem raramente é selecionada para a produção de massa , e e a superfície do dente endurecida de alta pré-precisão geralmente requer moagem).
3. Precisão e eficiência: Na premissa de atender aos requisitos básicos de precisão, dê prioridade aos equipamentos que podem atender ao ciclo de produção. Hobbing de engrenagem e modelagem de equipamentos são geralmente a primeira escolha para a produção em massa.
4. Consideração de requisitos especiais: Se houver estruturas especiais, como dentes internos e dentes de ombro, máquinas de modelagem de engrenagem ou equipamentos específicos de CNC, podem ser as opções necessárias. Se for necessária uma precisão ultra-alta e o material pode ser moído, a moagem da engrenagem é a solução final.
5. Contabilidade de custos: Considere de forma abrangente o custo de compra do equipamento, custo da ferramenta, operação e custo de manutenção, custo de mão -de -obra e custo de renovação de plantas.
6. Inspeção do equipamento: Para os 2-3 tipos de equipamentos selecionados e aprofundados, inspeção dos parâmetros de desempenho, confiabilidade, suporte técnico e serviços de marcas e modelos específicos.
Como lidar com os desafios da usinagem de pinhão?
1. Controle deformação
- O aperto inadequado do pinhão é muito fácil de causar deformação. É preferido usar um grampo que possa fornecer suporte de embalagem uniforme, como uma pinça ou um mandril de mancha mole personalizada.
- JS geralmente insere um mandril de tamanho correspondente no orifício interno da engrenagem antes de apertar para redução de deformação de pinça .
- Nota: a força de fixação deve estar certa. Muito pouco causará frouxidão e vibração, e demais esmagará ou deformam diretamente o equipamento.
2. Seleção de ferramentas
- A ferramenta para cortar pinhões deve ser muito difícil e resistente ao desgaste. Geralmente escolhemos ferramentas de carboneto revestidas como a primeira escolha, que são muito mais poderosas que as ferramentas de aço de alta velocidade comuns e podem suportar velocidades mais altas e feeds mais rápidos.
- O perfil do dente da ferramenta deve ser exatamente consistente com o perfil de dente projetado, que é a base para garantir a precisão do perfil do dente final.
- A lâmina deve ser nítida o suficiente, para que o corte seja de economia de trabalho e menos calor é gerado, e não é fácil deformar a engrenagem ou queimar a superfície.
- Implemente estritamente o gerenciamento de vida da ferramenta e substitua ou relembrando as ferramentas desgastadas no tempo. O uso de ferramentas gastas deteriorará a qualidade da superfície , produzirá rebarbas e afetará seriamente a precisão do perfil e do dente.
3. Defina com precisão parâmetros de processamento
Certifique -se de precisão da máquina -ferramenta: Antes do processamento, a escuridão radial do eixo de rotação da ferramenta e do acessório deve ser verificada e ajustada para controlá -lo no nível do mícron (<0,005 mm). A própria máquina também deve estar estável para evitar o processamento da vibração.
O corte é feito em duas etapas:
- Primeiro, usinagem áspera, remova rapidamente a maior parte do material, mas deixe uma quantidade uniforme e apropriada de subsídio para acabamento (por exemplo, deixe 0,2-0,3 mm).
- Então, acabamento para usinagem , use alta velocidade do fuso, alimentação pequena por dente e pequena profundidade de corte para cortar a precisão e terminar pouco a pouco. Isso pode reduzir a força de corte e o calor.
otimização de parâmetros: os três parâmetros de velocidade (s), taxa de alimentação (f) e profundidade de corte (AP) devem ser bem correspondentes. Velocidade mais alta, alimentação mais lenta e profundidade de corte reduzida geralmente são boas para precisão e superfície, mas elas não devem ser muito extremas. Depende do material e ferramenta específicos.
4. Gerenciar corte e lubrificação
- É difícil dissipar o calor na área de processamento do pinhão, e o acúmulo de corte de calor pode causar facilmente deformação da peça de trabalho e desgaste da ferramenta acelerada.
- O fluido de resfriamento e lubrificação adequado deve ser fornecido e garantiu que seja pulverizado com precisão e continuamente na área de corte. Para acabamento, os fluidos de corte à base de óleo geralmente oferecem melhor lubrificação e qualidade da superfície.
- Se as condições permitirem, o resfriamento de alta pressão pode lavar mais efetivamente chips e reduzir a temperatura da área de corte.
5. Considere propriedades do material
Selecione materiais de engrenagem com textura uniforme e desempenho estável.
Se o pinhão precisar ser tratado térmico após o processamento, as mudanças de tamanho e forma que podem ser causadas pelo tratamento térmico devem ser previstas.
Contrasturas incluem:
- Organize o tratamento térmico antes do acabamento final e executar acabamento após tratamento térmico Para corrigir a deformação.
- Durante o acabamento, reserve uma quantidade específica de compensação de deformação com base no material, processo de tratamento térmico e experiência passada.
Resumo
A usinagem de pinhão pode parecer uma coisa pequena, mas não é fácil se sair bem. Concentra -se em todos os aspectos da fabricação de precisão. Desde a seleção de ferramentas, métodos de corte ou outros métodos especiais de processamento, até máquinas -ferramentas e equipamentos de precisão, cada etapa requer profundo conhecimento profissional e acumulação de experiência. Somente entendendo verdadeiramente como processar e onde estão os principais pontos do processo, podemos projetar e fabricar um sistema de transmissão de engrenagens que gira constantemente, é eficiente e tem baixo ruído.
Nossa empresa JS se concentra nesse campo . Com a tecnologia sólida de processo e equipamentos avançados, somos particularmente bons para lidar com os desafios de processamento desses pinhões de precisão. Para aquelas engrenagens extremamente precisas, podemos atender aos seus requisitos rigorosos.
Escolher JS está escolhendo um parceiro forte na fabricação de precisão. Saiba mais sobre como podemos fornecer confiáveis e soluções eficientes para suas necessidades de pinhão!
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FAQS
1. Qual é o papel do pinhão em máquinas?
O papel central do pinhão em máquinas é transmitir energia e alterar a forma de movimento (como velocidade, torque, direção). Geralmente é usado como uma roda de condução para combinar com engrenagens grandes para dirigir o sistema.
2. Quais materiais são usados na fabricação de pinhão?
Aço de alta resistência (como 20crmnti), aço de liga, aço inoxidável, ferro fundido e plásticos de engenharia (como nylon). A escolha específica depende da força, resistência ao desgaste, resistência à corrosão e condições de trabalho.3. Quais metralhadoras são comumente usadas para processar o pinhão?
Máquina de balanço de engrenagem (mais convencional), máquina de modelagem de engrenagem, máquina de moagem CNC/centro de usinagem, máquina de moer engrenagem para processamento fino quando é necessária alta precisão.4. Por que o processamento do pinhão é tão importante para a indústria de precisão?
A alta precisão do processamento do pinhão determina diretamente a eficiência, o controle de ruído e a vida útil do sistema de transmissão. É a garantia central da transmissão de energia de equipamentos de ponta, como máquinas-mãe industriais, aeroespacial, etc. Precisão insuficiente levará à falha do sistema.