การเจียรแบบฟอร์ม vs การเจียรแบบเจนเนอเรติ้ง: การเจียรเฟืองบรรลุเกรด ISO 5 ได้อย่างไร

การเจียรทำอะไรหลังการชุบแข็ง

การเจียรเป็นกระบวนการขัดถูที่ใช้กับผิวฟันที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนแล้ว มีงานสองอย่างที่ต้องทำ: ลบการเปลี่ยนแปลงรูปร่างที่หลงเหลือจากการคาร์บูไรซิ่งและการชุบแข็ง และนำค่าความคลาดเคลื่อนของโปรไฟล์ ลีด และพิทช์กลับมาอยู่ภายในขีดจำกัดของแบบ

เฟืองที่ผ่านการคาร์บูไรซิ่งจะมีความแข็ง HRC 58–62 ทั้งการโฮบและการเฉือนฟัน (shaving) ไม่สามารถตัดที่ระดับนั้นได้ การชุบแข็งมักทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนลีด 0.02–0.08 mm หากติดตั้งชิ้นส่วนดังกล่าวโดยไม่ผ่านการเจียร ทั้งเสียงรบกวนและการแบ่งรับภาระจะเสื่อมลง ในบรรดาขั้นตอน การขึ้นรูปเฟือง ทั้งหมด นี่เป็นขั้นตอนที่แพงที่สุด และเป็นขั้นตอนที่กำหนดว่าชิ้นส่วนสำเร็จรูปจะมีความแม่นยำได้เพียงใด

สรุป: การเจียรเกิดขึ้นหลังการอบชุบด้วยความร้อน หน้าที่คือแก้ไขการบิดเบี้ยวจากการชุบแข็งและยกระดับผิวฟันที่ชุบแข็งแล้วให้ได้ตาม ISO 1328-1 เกรด 5 โดยมี fα ≤ 5 µm และ Ra 0.2–0.8 µm มีสองเส้นทางกระบวนการที่ครอบคลุมงานส่วนใหญ่ การเจียรแบบเจนเนอเรติ้งใช้ล้อเจียรแบบเกลียว (เวิร์ม) ในการตัดต่อเนื่องและรองรับโมดูล 0.5–8 mm โดยต้นทุนต่อชิ้นในการผลิตเป็นล็อตต่ำกว่าการเจียรแบบฟอร์มประมาณ 20%–30% การเจียรแบบฟอร์มใช้ล้อเจียรที่แต่งโปรไฟล์ ตัดทีละช่องฟัน และเหมาะกับโมดูลขนาดใหญ่ (mn ≥ 6 mm) จำนวนฟันน้อย และโปรไฟล์ที่ผิดปกติ ปัจจัยสามอย่างที่กำหนดการเลือก: โมดูล ขนาดล็อต และความซับซ้อนของโปรไฟล์

การเจียรแบบฟอร์ม vs การเจียรแบบเจนเนอเรติ้ง

การเจียรแบบฟอร์ม แต่งล้อเจียรให้เป็นรูปร่างของช่องฟัน ล้อป้อนเข้าตามแนวรัศมีเข้าสู่ช่องฟันหนึ่งช่อง จากนั้นชิ้นงานจะหมุนไปยังช่องถัดไป

การเจียรแบบเจนเนอเรติ้ง ให้ล้อเจียรแบบเกลียว (เวิร์ม) ขบกับชิ้นงาน ผิวฟันถูกสร้างขึ้นจากการเคลื่อนที่แบบกลิ้งต่อเนื่อง จึงไม่มีการหยุดเพื่อแบ่งดัชนี

• ประเภทล้อเจียร: ล้อเจียรที่แต่งโปรไฟล์
  • เส้นทางเจนเนอเรติ้ง: ล้อแบบเกลียว (เวิร์ม) หรือล้อแบบจาน
• การเคลื่อนที่ตัด: จุ่มเข้าทีละช่องฟัน แล้วแบ่งดัชนี
  • เส้นทางเจนเนอเรติ้ง: เจนเนอเรตต่อเนื่อง ไม่มีการแบ่งดัชนี
• ช่วงโมดูล: mn ≥ 6 mm, จำนวนฟันน้อย, เฟืองภายใน
  • เส้นทางเจนเนอเรติ้ง: mn 0.5–8 mm, เฟืองภายนอกมาตรฐาน
• เกรดทั่วไป: ISO 5–6
  • เส้นทางเจนเนอเรติ้ง: ISO 4–6
• ผลิตภาพ: ต่ำถึงปานกลาง
  • เส้นทางเจนเนอเรติ้ง: สูง เหมาะกับงานเป็นล็อต
• ต้นทุนต่อชิ้น: ระดับอ้างอิง
  • เส้นทางเจนเนอเรติ้ง: ต่ำกว่า 20%–30% ในล็อต
• โปรไฟล์พิเศษ: จัดการรูปทรงขั้นบันได ดัดแปลง และภายในได้ง่าย
  • เส้นทางเจนเนอเรติ้ง: ถูกจำกัดโดยรูปทรงของล้อเวิร์ม

กฎการเลือกสั้น ๆ โมดูลขนาดใหญ่ จำนวนฟันน้อย หรือโปรไฟล์ขั้นบันไดหรือดัดแปลง สนับสนุนการเจียรแบบฟอร์ม โมดูลขนาดกลางในล็อตมากกว่าหนึ่งพันชิ้นสนับสนุนการเจียรแบบเจนเนอเรติ้ง ช่วงความแม่นยำทับซ้อนกัน ความแตกต่างที่แท้จริงอยู่ที่อัตราการผลิตและความยืดหยุ่นของโปรไฟล์

พารามิเตอร์ที่ใช้ในโรงงาน

• ความเร็วล้อเจียร: 25–35 m/s แบบทั่วไป; 45–80 m/s แบบความเร็วสูง
  • หมายเหตุ: ความเร็วสูงขึ้นลดความเสี่ยงการไหม้
• ความลึกการกัดหยาบ: 0.02–0.05 mm/รอบ
  • หมายเหตุ: กำจัดการบิดเบี้ยวจากการชุบแข็ง
• ความลึกการกัดละเอียด: 0.005–0.01 mm/รอบ
  • หมายเหตุ: กำหนดความแม่นยำโปรไฟล์สุดท้าย
• แรงดันน้ำหล่อเย็น: 8–15 bar (น้ำมัน)
  • หมายเหตุ: ชะล้างและระบายความร้อนโซนสัมผัส
• ความหยาบผิว: Ra 0.2–0.8 µm
  • หมายเหตุ: ได้โดยตรง ไม่ต้องขั้นตอนขัดเงา
• เผื่อการเจียร (ต่อข้าง): 0.15–0.25 mm
  • หมายเหตุ: ทั่วไปสำหรับเฟืองคาร์บูไรซ์

ค่าเผื่อเป็นจุดที่ปัญหามักปรากฏก่อน หากต่ำกว่า 0.1 mm ล้อเจียรไม่สามารถกำจัดการบิดเบี้ยวได้และโปรไฟล์จะเกินพิกัด หากสูงกว่า 0.3 mm เวลารอบการผลิตจะเพิ่มขึ้นและความเสี่ยงการไหม้จะสูงขึ้น

การไหม้: ข้อบกพร่องที่มองไม่เห็น

การไหม้คือการเปลี่ยนแปลงทางโลหะวิทยาของผิวฟันที่เกิดจากความร้อนจากการเจียรเกินอุณหภูมิการอบคืนตัวของวัสดุ มีสองชนิด: การไหม้จากการอบคืนตัวและการไหม้จากการชุบแข็งซ้ำ

• การไหม้จากการอบคืนตัว: สูญเสียความแข็ง HRC 1–5, การตอบสนองการกัดกรดเป็นสีคล้ำ
  • ผลที่ตามมา: การสึกหรอเร่งตัว, การเกิดหลุม
• การไหม้จากการชุบแข็งซ้ำ: ชั้นชุบแข็งซ้ำเปราะ, การตอบสนองการกัดกรดเป็นสีขาวสว่าง
  • ผลที่ตามมา: รอยแตกจากการเจียร, ผิวฟันหลุดล่อน

ในโรงงาน การกัดกรดด้วยน้ำยานิตัลใช้เป็นวิธีตรวจสอบชิ้นแรกมาตรฐาน การทดสอบสัญญาณรบกวนบาร์คเฮาเซนครอบคลุมการตรวจสอบทั้งหมดโดยไม่ทำลายชิ้นส่วน แนวปฏิบัติสี่ข้อควบคุมการไหม้:

• ลดความลึกการกัดละเอียด
• แต่งล้อเจียรตรงเวลาเพื่อให้คงความคม
• จ่ายน้ำหล่อเย็นให้เพียงพอ
• อย่าเจียรแบบแห้ง

การเจียรอยู่ในตำแหน่งใดในสายการตกแต่ง

• การเฉือนฟัน (Shaving): ใช้ก่อนการอบชุบด้วยความร้อน (≤ HRC 45)
  • เกรดที่ทำได้: ISO 6–7
  • ความหยาบ: Ra 0.4–1.0 µm
  • ต้นทุน: ต่ำ
• การเจียร: ใช้หลังการอบชุบด้วยความร้อน (HRC 58–62)
  • เกรดที่ทำได้: ISO 4–6
  • ความหยาบ: Ra 0.2–0.8 µm
  • ต้นทุน: สูง
• การขัดเงา (Honing): ใช้หลังการอบชุบด้วยความร้อน มักหลังการเจียร
  • เกรดที่ทำได้: ปรับปรุงพื้นผิวและพฤติกรรมเสียงรบกวน
  • ความหยาบ: Ra 0.1–0.4 µm
  • ต้นทุน: ปานกลาง

สำหรับเฟืองผลิตจำนวนมาก เส้นทางปกติคือ โฮบ จากนั้นคาร์บูไรซ์และชุบแข็ง แล้วเจียร ในกรณีที่เป้าหมายด้านเสียงเข้มงวดหรือทิศทางพื้นผิวมีความสำคัญ จะเพิ่มขั้นตอนการขัดเงาต่อจากการเจียร

ข้อสังเกตจากการผลิต

ข้อสังเกต 1: วัดค่าเผื่อ อย่าสันนิษฐาน ดึงชิ้นส่วน 3–5 ชิ้นต่อล็อตหลังการชุบแข็งและบันทึกความคลาดเคลื่อนลีดและโปรไฟล์ ตั้งค่าเผื่อต่อข้างที่ค่าที่วัดได้มากที่สุดบวก 0.05 mm การใช้ค่า 0.2 mm แบบเหมารวมอาจทิ้งการบิดเบี้ยวไว้หรือเสียเวลาตัดอากาศ

ข้อสังเกต 2: แต่งล้อเจียรเร็วกว่าที่สัญชาตญาณบอก ล้อเจียรแบบเกลียวต้องแต่งทุก 50–100 ชิ้น การตรวจสอบการปล่อยเสียง (AE) เพื่อกำหนดเวลาแต่งสามารถลดของเสียจากการไหม้จาก 2%–3% เหลือต่ำกว่า 0.5% ขณะที่การใช้น้ำมันลดลงประมาณ 10%

ข้อสังเกต 3: คุณภาพการกรองปรากฏบนพื้นผิว การเปลี่ยนการกรองจาก 20 µm เป็น 5 µm ให้ค่า Ra ดีขึ้นประมาณ 0.1–0.2 µm การลดคุณภาพการกรองมีค่าใช้จ่ายมากกว่าที่ประหยัดได้

ข้อสังเกต 4: กัดกรดชิ้นส่วนแรก กัดกรดด้วยน้ำยานิตัล 2–3 ชิ้นก่อนปล่อยล็อต การพบโซนสีคล้ำที่สถานีกัดกรดถูกกว่าการพบหลุมหลังการประกอบมาก

PinyiGear — ระบบขับเคลื่อนเฟืองและการขึ้นรูปตามแบบ | ดูสิ่งที่เราผลิต | เลือกดูผลิตภัณฑ์เฟือง