การกัดเฟือง: หลักการ พารามิเตอร์ และความแม่นยำ

อะไรเป็นตัวกำหนดความแม่นยำของการกัดเฟือง

ตัวแปรสามกลุ่มควบคุมความแม่นยำที่ทำได้ในการกัดเฟือง:

การเลือกเกรดของดอกกัด

ชั้นความแม่นยำของดอกกัดระบุไว้ใน GB/T 6084 / ISO 4468 ครอบคลุม AA, A, B และ C

สภาพของเครื่องจักร

• ความเบี้ยวศูนย์กลางของสปินเดิล: ไม่เกิน 0.005 มม. บนเครื่องใหม่
• ความตรงของรางนำ: 0.01 มม. หรือน้อยกว่าตลอดความยาว
• การชดเชยระยะฟันเฟืองของคู่เฟืองตัวหนอนจัดดัชนีมีอิทธิพลโดยตรงต่อความคลาดเคลื่อนสะสมของระยะฟัน (F_p)

บันทึกภาคสนาม: รายการบำรุงรักษาที่ถูกละเลยบ่อยที่สุดคือ ความสะอาดของน้ำมันไฮดรอลิก เมื่อท่อน้ำมันอุดตัน คู่เฟืองตัวหนอนจัดดัชนีจะได้รับการหล่อลื่นไม่เพียงพอ และ (F_p) อาจเปลี่ยนจาก 15 µm เป็น 35 µm ภายในเจ็ดวัน สำหรับขั้นตอนการบำรุงรักษาการหล่อลื่นที่ปรับให้เหมาะกับเครื่องกัดเฟือง โปรดติดต่อทีมวิศวกรรมกระบวนการของ PinyiGear

การจับยึดชิ้นงาน

• ความคลาดเคลื่อนศูนย์กลางของแกนหมุน: สูงสุด 0.01 มม.
• ความเบี้ยวของหน้าสัมผัส: ภายใน 0.02 มม. เมื่อโมดูล m ≥ 3
• แรงจับยึดต้องสม่ำเสมอเพื่อป้องกันการบิดเบี้ยวของเฟืองผนังบาง

พารามิเตอร์การกัดเฟืองอ้างอิง (โมดูล m = 2–8)

ข้อบกพร่องที่พบบ่อยและแนวทางแก้ไข

• ความคลาดเคลื่อนระยะฟันเกินค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้: (F_p) เกินขีดจำกัดที่กำหนด
  • สาเหตุ: การสึกหรอของคู่เฟืองตัวหนอนหรือระยะฟันมากเกินไป
  • วิธีแก้ไข: ปรับการชดเชยระยะฟันใหม่; เปลี่ยนคู่เฟืองตัวหนอนเมื่อจำเป็น
• ผิวสำเร็จไม่เพียงพอ: Ra มากกว่า 3.2 µm
  • สาเหตุ: ตั้งความเร็วตัดต่ำเกินไปหรือตั้งอัตราป้อนสูงเกินไป
  • วิธีแก้ไข: เพิ่ม (v_c) หรือลด (f)
• ความเป็นคลื่นบนผิวฟัน: รูปแบบคลื่นที่เกิดซ้ำ
  • สาเหตุ: การติดตั้งดอกกัดเยื้องศูนย์หรือตลับลูกปืนสปินเดิลหลวม
  • วิธีแก้ไข: ทำให้ความเบี้ยวของดอกกัดอยู่ภายใน 0.005 มม.
• รูปฟันไม่สม่ำเสมอ: เนื้อเผื่อต่างกันระหว่างฟันซ้ายและฟันขวา
  • สาเหตุ: ตั้งมุมเอียงเกลียวของดอกกัดไม่ถูกต้อง
  • วิธีแก้ไข: ตรวจสอบและตั้งมุมติดตั้งดอกกัดใหม่

การกัดเฟืองทำงานอย่างไร

การกัดเฟือง เป็นวิธีการสร้างฟันโดยใช้ดอกกัดที่ติดตั้งบนเครื่องกัดเฟืองค่อยๆ ตัดโครงร่างฟัน ดอกกัดทำหน้าที่เหมือนเฟืองเกลียวที่มีมุมเอียงเกลียวขนาดใหญ่มาก เมื่อมองในภาคตัดตามแนวแกน ฟันของมันก่อตัวเป็นชั้นวางแบบอินโวลูท เมื่อดอกกัดและชิ้นงานเข้าประสานกัน ผิวฟันอินโวลูทเต็มรูปแบบจะถูกสร้างขึ้นจากการตัดซ้อนทับต่อเนื่องกัน

การเคลื่อนที่สร้างฟันสามแบบ

การกัดเฟืองเปรียบเทียบกับการเซาะร่อง

สำหรับ เฟืองตรง/เฟืองเกลียวภายนอกแบบผลิตเป็นชุดขนาดกลางถึงใหญ่ การกัดเฟืองเป็นกระบวนการที่เลือกใช้ ดู PinyiGear — ความสามารถในการกัดเฟือง

พารามิเตอร์การตัดและอิทธิพลของมัน

ความเร็วตัด ((v_c))

คืออะไร: ความเร็วเชิงเส้นที่เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของดอกกัดเคลื่อนผ่านวัสดุชิ้นงาน เป็นตัวกำหนดการเกิดความร้อนในการตัดและอายุการใช้งานของเครื่องมือ

[ v_c = \frac{\pi \cdot d_0 \cdot n_0}{1000}\ \text{(ม./นาที)} ]

ในนิพจน์นี้ (d_0) หมายถึงเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของดอกกัด วัดเป็นมิลลิเมตร

ช่วงที่แนะนำ:

บันทึกภาคสนาม: เมื่อเครื่องจักรมีความแข็งแกร่งและกำลังสปินเดิลเพียงพอ ดอกกัดคาร์ไบด์เป็นตัวเลือกที่ดีกว่า — ช่วยให้เพิ่มความเร็วตัดได้ 2–3 เท่า เงื่อนไขคือ ต้องระงับการสั่นสะเทือนอย่างสมบูรณ์ การสั่นสะเทือนขนาดเล็กที่ตกค้างที่ความเร็วสูงจะทำให้เกิดความเป็นคลื่นบนผิวฟันซึ่งไม่เป็นที่ยอมรับเมื่อใช้เครื่องมือคาร์ไบด์

อัตราป้อนตามแนวแกน ((f))

คืออะไร: ระยะที่ดอกกัดเคลื่อนไปตามแกนในระหว่างที่ชิ้นงานหมุนครบหนึ่งรอบ แสดงเป็นมิลลิเมตรต่อรอบ ค่านี้กำหนดทั้งพื้นผิวสำเร็จที่ได้และขนาดของแรงตัด

• การกัดหยาบ: (f = 2.0)–(4.0\ \text{มม./รอบ})
• การกัดละเอียด: (f = 0.5)–(1.5\ \text{มม./รอบ})

บันทึกภาคสนาม: ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยในการทดลองชิ้นเดียวคือการรวมการตัดลึกกับอัตราป้อนต่ำ ซึ่งมักนำไปสู่ผิวฟันไหม้ วิธีที่ถูกต้องคือ กำหนดพื้นที่ตัดจริงจากความยาวการเข้าประสานของดอกกัด (HEL) แล้วจึงหาอัตราป้อนจากค่านั้น PinyiGear ใช้แนวทางนี้ในกระบวนการการผลิตเฟืองความแม่นยำ ซึ่งช่วยลดอัตราการทิ้งชิ้นงานทดลองได้อย่างเห็นได้ชัด

เอกสารอ้างอิง

1. ISO 1328-1:2013 — เฟืองทรงกระบอก — ระบบความแม่นยำ
2. GB/T 6084 — ข้อกำหนดและข้อกำหนดทางเทคนิคของดอกกัด
3. คู่มือกระบวนการผลิตเฟือง จัดพิมพ์โดย China Machine Press
4. ขั้นตอนการปฏิบัติงานมาตรฐานการกัดเฟืองภายใน PinyiGear
5. PinyiGear — เฟืองความแม่นยำและชิ้นส่วนระบบขับเคลื่อน

สรุป: การกัดเฟืองเป็นกระบวนการสร้างฟันที่มีประสิทธิผลสูงสุดและใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในการผลิตเฟือง รากฐานของมันคือการซิงโครไนซ์การหมุนที่แม่นยำระหว่างดอกกัดกับชิ้นงาน — การหมุนของดอกกัดหนึ่งรอบจะเลื่อนชิ้นงานไปหนึ่งระยะฟัน ในโรงงาน การกัดเฟืองทำได้ถึง DIN 6–8 (ISO 1328:2013); ปัจจัยควบคุมคือการจับคู่ระหว่างเกรดดอกกัด ความแข็งแกร่งของเครื่องจักร ความเร็วตัด และอัตราป้อน ตลอดสายการกัดเฟืองทั้งหมด ความสม่ำเสมอของกระบวนการระหว่างชุดการผลิตมีอิทธิพลต่ออัตราการผ่านมากกว่าความแม่นยำสูงสุดของเครื่องเดียว