성형 연삭 vs 창성 연삭: 기어 연삭이 ISO 5등급을 달성하는 방법

경화 후 연삭이 하는 일

연삭은 이미 열처리된 치면에 적용되는 연마 작업입니다. 두 가지 역할을 합니다: 침탄 및 담금질로 인한 형상 변화를 제거하고, 프로파일, 리드 및 피치 오차를 도면 한계 내로 되돌리는 것입니다.

침탄 기어는 HRC 58–62에 위치합니다. 호빙이나 셰이빙은 그 수준에서 절삭하지 못합니다. 담금질은 일반적으로 리드 오차를 0.02–0.08 mm 변위시킵니다. 연삭 패스 없이 이러한 부품을 설치하면 소음과 하중 분담이 모두 저하됩니다. 모든 기어 가공 단계 중에서 이것이 가장 비용이 많이 드는 단계이며, 완성품의 정확도를 결정하는 단계입니다.

요약: 연삭은 열처리 후에 이어집니다. 그 임무는 경화 변형을 되돌리고 경화된 치면을 ISO 1328-1 5등급으로 끌어올리는 것이며, fα ≤ 5 µm 및 Ra 0.2–0.8 µm를 달성합니다. 두 가지 공정 경로가 대부분의 작업을 커버합니다. 창성 연삭은 나사형(웜) 휠을 사용하여 연속 절삭하며 모듈 0.5–8 mm를 처리하고, 배치 생산에서 개당 비용이 성형 연삭보다 약 20%–30% 낮습니다. 성형 연삭은 드레싱된 프로파일 휠을 사용하여 한 번에 하나의 치간을 절삭하며 대형 모듈(mn ≥ 6 mm), 낮은 치아 수 및 특수 프로파일에 적합합니다. 세 가지 입력이 선택을 이끕니다: 모듈, 배치 크기, 프로파일 복잡성.

성형 연삭 대 창성 연삭

성형 연삭은 휠을 치간의 형상으로 드레싱합니다. 휠이 하나의 치간으로 방사형으로 이송된 다음, 공작물이 다음 치간으로 인덱싱됩니다.

창성 연삭은 나사형(웜) 휠을 공작물과 맞물립니다. 치면은 연속적인 롤링 운동으로 생성되므로 인덱스 정지가 없습니다.

• 휠 유형: 드레싱된 프로파일 휠
  • 창성 경로: 나사형(웜) 또는 접시형 휠
• 절삭 운동: 각 치간으로 플런지한 후 인덱싱
  • 창성 경로: 연속 창성, 인덱싱 없음
• 모듈 범위: mn ≥ 6 mm, 낮은 치아 수, 내부 기어
  • 창성 경로: mn 0.5–8 mm, 표준 외부 기어
• 일반 등급: ISO 5–6
  • 창성 경로: ISO 4–6
• 생산성: 낮음에서 중간
  • 창성 경로: 높음, 배치 작업에 적합
• 개당 비용: 기준 수준
  • 창성 경로: 배치에서 20%–30% 낮음
• 특수 프로파일: 계단형, 수정형 및 내부 형상을 쉽게 처리
  • 창성 경로: 웜 휠 형상에 의해 제약됨

선택 규칙은 짧습니다. 대형 모듈, 작은 치아 수 또는 계단형이나 수정형 프로파일은 성형 연삭을 지지합니다. 1,000개 이상의 로트에서 중형 모듈은 창성 연삭을 지지합니다. 정확도 범위는 겹칩니다; 실제 구분은 처리량과 프로파일 유연성에 있습니다.

현장에서 사용되는 매개변수

• 휠 속도: 25–35 m/s 일반; 45–80 m/s 고속
  • 참고: 더 높은 속도는 연소 위험을 줄입니다
• 황삭 깊이: 0.02–0.05 mm/패스
  • 참고: 담금질 변형을 제거합니다
• 정삭 깊이: 0.005–0.01 mm/패스
  • 참고: 최종 프로파일 정확도를 결정합니다
• 냉각수 압력: 8–15 bar (오일)
  • 참고: 접촉 영역을 플러시하고 냉각합니다
• 표면 거칠기: Ra 0.2–0.8 µm
  • 참고: 직접 도달, 연마 단계 필요 없음
• 연삭 여유 (편당): 0.15–0.25 mm
  • 참고: 침탄 기어에 일반적

여유는 문제가 가장 먼저 표면화되는 곳입니다. 0.1 mm 미만이면 휠이 변형을 제거할 수 없고 프로파일이 공차를 벗어납니다. 0.3 mm 초과이면 사이클 시간이 늘어나고 연소 위험이 증가합니다.

연소: 보이지 않는 결함

연소는 연삭 열이 재료의 템퍼링 온도를 초과할 때 발생하는 치면의 야금학적 변화입니다. 두 가지 종류가 있습니다: 템퍼 연소와 재경화 연소.

• 템퍼 연소: HRC 1–5의 경도 손실, 어두운 에칭 반응
  • 결과: 가속 마모, 피팅
• 재경화 연소: 취성 재경화 층, 밝은 흰색 에칭 반응
  • 결과: 연삭 균열, 치면 박리

현장에서 나이탈 에칭은 표준 첫 번째 부품 검사로 사용됩니다. 바크하우젠 노이즈 테스트는 부품을 손상시키지 않고 전체 검사를 커버합니다. 네 가지 관행이 연소를 억제합니다:

• 정삭 깊이를 낮춥니다
• 휠을 제때 드레싱하여 날카롭게 유지합니다
• 충분한 냉각수를 공급합니다
• 건식 연삭을 하지 않습니다

연삭이 정삭 체인에서 차지하는 위치

• 셰이빙: 열처리 전 적용 (≤ HRC 45)
  • 달성 가능 등급: ISO 6–7
  • 거칠기: Ra 0.4–1.0 µm
  • 비용: 낮음
• 연삭: 열처리 후 적용 (HRC 58–62)
  • 달성 가능 등급: ISO 4–6
  • 거칠기: Ra 0.2–0.8 µm
  • 비용: 높음
• 호닝: 열처리 후 적용, 종종 연삭 후
  • 달성 가능 등급: 표면 질감과 소음 거동을 개선합니다
  • 거칠기: Ra 0.1–0.4 µm
  • 비용: 중간

생산 기어의 경우 일반적인 경로는 호빙, 침탄 및 담금질, 연삭 순입니다. 음향 목표가 엄격하거나 질감 방향이 중요한 경우 연삭 후에 호닝 패스가 추가됩니다.

생산에서의 관찰

관찰 1: 여유를 측정하고 가정하지 마십시오. 담금질 후 로트당 3–5개 부품을 뽑아 리드 및 프로파일 편차를 기록합니다. 편당 여유를 측정된 최대값에 0.05 mm를 더한 값으로 설정합니다. 일괄 0.2 mm 수치는 변형을 남기거나 공기를 절삭하는 시간을 소비합니다.

관찰 2: 직감보다 일찍 드레싱하십시오. 나사형 휠은 50–100개마다 드레싱이 필요합니다. 드레싱 시기를 맞추기 위한 음향 방출(AE) 모니터링은 연소 스크랩을 2%–3%에서 0.5% 미만으로 낮추고 오일 사용량은 약 10% 감소시킵니다.

관찰 3: 여과 품질은 표면에 나타납니다. 여과를 20 µm에서 5 µm로 이동하면 Ra에서 약 0.1–0.2 µm를 얻습니다. 여과에서의 타협은 절약하는 것보다 더 많은 비용이 듭니다.

관찰 4: 첫 부품을 에칭하십시오. 로트가 출시되기 전에 2–3개 부품을 나이탈 에칭합니다. 에칭 스테이션에서 어두운 영역을 발견하는 것이 조립 후 피팅을 발견하는 것보다 훨씬 저렴합니다.

PinyiGear — 도면에 따라 제작된 기어 드라이브 및 가공 | 우리가 제조하는 것 보기 | 기어 제품 둘러보기