บันทึกการประชุมเชิงปฏิบัติการ: การกัดร่องฟันและการเจียรฟันเฟือง

บันทึกการประชุมเชิงปฏิบัติการ — การผลิตฟันเฟือง: การกัดร่องฟันและการเจียร

วันที่: 2026-07-08 | หัวข้อ: กระบวนการผลิตฟันเฟือง | ครั้งที่: 3

I. การกัดร่องฟันเป็นเส้นทางการขึ้นรูปหยาบหลัก

ทั่วทั้งโรงงาน การกัดร่องฟันคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 70% ของงานขึ้นรูปหยาบฟันเฟืองทั้งหมด ซึ่งทำให้เป็นวิธีการตัดที่ใช้บ่อยที่สุด

หลักการทำงาน: การเคลื่อนที่แบบกำเนิดเชื่อมโยงดอกกัดที่หมุนกับชิ้นงานที่หมุน ลองนึกภาพดอกกัดเป็น rack เสมือนที่แบ่งดัชนีอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นช่องว่างฟันทุกช่องจึงถูกสร้างขึ้นในรอบเดียว ผลผลิตสูงและวิธีการนี้เหมาะกับชิ้นส่วนหลากหลาย

พารามิเตอร์เริ่มต้น:

• ความเร็วตัด v: 25–60 m/min (HSS); 80–200 m/min (Carbide)
  • หมายเหตุ: กำหนดโดยวัสดุเครื่องมือ
• อัตราการป้อน f: 0.5–3.0 mm/r
  • หมายเหตุ: สูงขึ้นสำหรับการขึ้นรูปหยาบ ต่ำลงสำหรับการเก็บละเอียด
• ความลึกในการตัด aₚ: ความลึกฟันเต็มหรือ 2–3 รอบ
  • หมายเหตุ: สำหรับโมดูล > 6 ให้ใช้หลายรอบ
• สารหล่อเย็น: น้ำมัน (แนะนำ) หรืออิมัลชัน
  • หมายเหตุ: น้ำมันยืดอายุเครื่องมือได้ 30–50%

การกัดร่องฟันโดยปกติจะอยู่ในระดับ GB/T 10095 เกรด 7–9; เกรด 7–8 เป็นช่วงที่ความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ดีที่สุด

การแก้ไขปัญหาการกัดร่องฟัน

• ผิวฟันฉีกหรือหยาบ — อัตราการป้อนสูงเกินไป ดอกกัดทื่อ หรือตั้งความเร็วต่ำเกินไป ลดอัตราการป้อนลงเหลือ ≤1.0 mm/r และตรวจสอบคมตัดของดอกกัด
• ความหนาฟันเบี่ยงเบนออกนอกพิกัดความเผื่อ — ตั้งเครื่องมือตัดไม่ถูกต้องหรือเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของดอกกัดสึกหรอ ตัดชิ้นงานทดลองหนึ่งชิ้นและตรวจสอบความยาวช่วงก่อนปรับการตั้งค่า
• การสั่นสะเทือน — มีระยะคลอนในระบบขับเคลื่อนของเครื่อง ความเบี้ยวของแกนหมุน หรือชิ้นงานถูกจับยึดไม่แน่น ตรวจสอบระยะคลอนของเครื่องและแรงดันที่ศูนย์ท้าย

II. จุดที่ความแม่นยำได้มาและสูญเสียไป

Blank → Forging → Normalizing → Rough turning → Semi-finish turning → Hobbing (7–9)
 ↓
 Carburizing & quenching (0.05–0.15mm distortion)
 ↓
 Grinding (4–6) → Finished gear

ข้อเท็จจริงหนึ่งข้อขับเคลื่อนทั้งสายการผลิต: การเจียรไม่สามารถย้อนกลับความคลาดเคลื่อนสะสมของระยะพิทช์ (Fₚ) ที่การกัดร่องฟันได้สร้างไว้ในชิ้นส่วนแล้ว มีเพียงความคลาดเคลื่อนของโปรไฟล์และแนวฟันเท่านั้นที่ตอบสนองต่อการเจียร ดังนั้นเพดานความแม่นยำสุดท้ายจึงถูกกำหนดไว้ที่ขั้นตอนการกัดร่องฟัน

III. การเจียรเป็นขั้นตอนการเก็บละเอียดเพื่อความแม่นยำ

การเจียร ซึ่งทำหลังการอบชุบด้วยความร้อน เป็นการดำเนินการที่สร้างผิวฟันที่มีความแม่นยำสูง ฟันเฟืองในระบบส่งกำลังส่วนใหญ่ถูกเจียร

• วิธีการ Worm wheel grinding: การกำเนิดต่อเนื่อง เหมือนการกัดร่องฟัน
  • ความแม่นยำ: ISO 4–6
  • เหมาะที่สุดสำหรับ: โมดูลเล็กถึงกลาง ปริมาณมาก
• วิธีการ Form grinding: รูปทรงล้อเจียรคัดลอกรูปโปรไฟล์ฟัน
  • ความแม่นยำ: ISO 5–7
  • เหมาะที่สุดสำหรับ: โมดูลขนาดใหญ่ โปรไฟล์พิเศษ
• วิธีการ Disc wheel grinding: ล้อเจียรสองล้อเจียรผิวฟันทั้งสองด้าน
  • ความแม่นยำ: ISO 3–5
  • เหมาะที่สุดสำหรับ: เครื่องมือความแม่นยำสูง เฟืองมาสเตอร์

อันตรายหลัก: การไหม้จากการเจียร

เมื่อความร้อนจากการเจียรสูงเกินไป ผิวฟันอาจแข็งตัวใหม่หรือถูกอบคืนตัว ตามมาด้วยรอยแตกขนาดเล็ก และรอยแตกเหล่านั้นก่อให้เกิดการกัดกร่อนแบบรูพรุนและการหลุดล่อนตั้งแต่เริ่มใช้งาน เพื่อรับมือกับสิ่งนี้ ให้ใช้ล้อเจียร CBN ฉีดสารหล่อเย็นที่แรงดันสูง และรักษาอัตราการป้อนให้ช้า

IV. บันทึกจากพื้นที่โรงงาน

1. แยกการขึ้นรูปหยาบและการเก็บละเอียดออกเป็นสองขั้นตอน การขึ้นรูปหยาบใช้การตัดลึกและป้อนเร็ว เหลือ 0.3–0.5 mm สำหรับรอบเก็บละเอียด ในระหว่างการเก็บละเอียด ลดอัตราการป้อนลงเหลือ 0.5–0.8 mm/r และติดตั้งดอกกัดใหม่ที่คม — ความหยาบผิว Ra สามารถปรับปรุงจาก 3.2 เป็น 1.6
2. เผื่อการบิดตัวระหว่างการอบชุบด้วยความร้อน หลังจาก 20CrMnTi ถูกคาร์บูไรซ์และชุบแข็ง วงกลมปลายฟันจะขยายขึ้นประมาณ 0.3–0.5% ของโมดูล เผื่อระยะการเจียรไม่น้อยกว่า 0.15–0.25 mm ต่อผิวฟัน มิฉะนั้นจะไม่สามารถสร้างผิวฟันแบบอินโวลูทได้ทั้งหมด
3. ล้อเจียร CBN คุ้มค่ากับราคา ล้อเจียรอะลูมินาถูกกว่า�ล้อเจียร CBN 5–10 เท่า แต่ล้อเจียร CBN มีอายุการใช้งานนานกว่า 100 เท่า ต้องแต่งล้อน้อยกว่ามาก ให้ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของต่ำกว่า และทนความร้อนได้ดีกว่า — ทุกข้อช่วยลดโอกาสการไหม้จากการเจียร
4. สารหล่อเย็นเป็นสิ่งจำเป็น ไม่ใช่ทางเลือก การไหม้จากการเจียรทำให้ชิ้นส่วนจำนวนมากต้องทิ้ง ใช้ล้อเจียร CBN คู่กับการหล่อเย็นแบบกรองที่แรงดันสูง (≥10 bar, อัตราการไหล ≥40 L/min) ไม่มีการปรับพารามิเตอร์ใดสำคัญไปกว่านี้
5. ลับดอกกัดเมื่อการสึกหรอถึงเกณฑ์ เมื่อการสึกหรอของผิวฟันเกิน 0.2 mm การลับใหม่จะเลื่อนออกไปไม่ได้อีกต่อไป — ความหยาบจะลดลงอย่างรวดเร็วหลังจากเกณฑ์นั้น ตรวจสอบคมตัดทุก 50–80 ชิ้นงาน

V. เอกสารอ้างอิงคำศัพท์