
Rūpnieciskās automatizācijas un jaudas pārvades jomā zobrata kvalitāti nosaka krietni pirms pirmā zoba nogriešanas. Materiāla un apstrādes mijiedarbība nosaka galīgo pārnesuma efektivitāti, troksni, slodzes nestspēju un kalpošanas laiku.
Runājot par automatizētām iekārtām un precīzijas instrumentu projektēšanu, inženieriem ir jāiet starp mehānisko funkcionalitāti un pieņemamām pakārtotajām ražošanas izmaksām. Šajā rokasgrāmatā ir apskatīti vissvarīgākie zobratu materiāla izvēles faktori un paskaidrots, kā zobratu apstrādes inovācija izmanto neapstrādātu pārnesumu krājumu un pārvērš to par augstas precizitātes transmisijas komponentu.
Kāpēc materiāla izvēlei ir nozīme
Pārnesuma atteici reti izraisa viens faktors. Parasti tā ir nodiluma, bedrīšu vai noguruma kombinācija. Materiāls ir bāzes izturība pret spriegumiem. Uzņēmums Hansheng Automation no pieredzes esam iemācījušies, ka materiālu nekādā gadījumā nevajadzētu izvēlēties, neņemot vērā zobrata gala apstrādes procesu, jo tas var izraisīt pārpilnību (pārāk dārgi) vai zemu veiktspēju (pārāk agri sabojāties).
Galvenās Gears materiāla īpašības:
• Stiepes izturība un ienesīgums: lai izturētu zobu lūzumu lielas slodzes apstākļos.
• Virsmas cietība: lai samazinātu abrazīvo nodilumu un bedrīšu veidošanos.
• Elastīgums un stingrība: lai absorbētu trieciena slodzi bez katastrofālas atteices.
• Apstrādājamība: materiāla griešanas vieglums, vienlaikus saglabājot stingras pielaides (piemēram, 0,01 mm).
Iedziļinieties metāliskajos zobratu materiālos
Lielākā daļa rūpniecisko zobratu ir kalti no melnajiem vai krāsainajiem metāliem. Abiem ir savs profils un tie ir piemēroti cita veida automatizācijas pielietojumam.

Oglekļa tēraudi (S45C/AISI 1045)
S45C ir vidēja-oglekļa "darba zirga" tērauds, kas izmantots zobratu nozarē. Tās īpašības nodrošina līdzsvaru starp izturību un apstrādājamību.
Īpašības: Ļoti laba termiskās apstrādes reakcija (indukcijas sacietēšana). Laba virsmas sacietēšana ar stingru serdi.
Apstrādes īpašības: Piemērots zobratu griešanai un formēšanai. Ļauj stabili ražot cilindriskos un spirālveida zobratus izmēru diapazonā no 0,5 līdz 9,99 modulim.
Pielietojums: Vispārējā, rūpnieciskā apstrāde, konveijera piedziņas. Zemas līdz vidējas jaudas pārraide
Leģētie tēraudi (40Cr / AISI 5140 un 20CrMnTi)
Lai pārvarētu "standarta" oglekļa tērauda ierobežojumus, ir nepieciešams materiāls, kas nodrošina labāku dziļuma{0}}cietēšanas īpašību un labāku stingrību.
40Cr: parasti izmanto vietās ar augstu griezes momentu. Tam ir lielāka noguruma izturība, un to izmanto, piemēram, automobiļu zobratu vārpstām.
20CrMnTi: viena no labākajām karburēšanas pakāpēm. Ārējo "korpusu" var padarīt ārkārtīgi cietu, vienlaikus saglabājot kodola pārtraukuma pretestību.
Apstrādes ieskats: ir vajadzīgas labas zobratu griešanas mašīnas, piemēram, Kashifuji KPS30, jo slīpēšanas vai slīpēšanas process ir vairāk ierobežojošs, palielinoties stingrībai.


Nerūsējošais tērauds (SUS303, SUS304, SUS440C)
Higiēniskiem vai pret koroziju izturīgiem lietojumiem, piemēram, medicīnas instrumentos vai pārtikas pārstrādē, ir nepieciešams nerūsējošais tērauds.
SUS304/316: ļoti laba izturība pret koroziju. Darba rūdīšana nozīmē, ka materiālu ir grūti apstrādāt.
SUS440C: augstas-oglekļa nerūsējošais tērauds, ko var rūdīt līdz 690 HRC. Lieliski piemērots precīzajiem pārnesumiem augstākās klases analītiskos instrumentos, piemēram, HPLC vai spektrometros.
Pielietojums: Precīzijas laboratorijas instrumenti, ķīmiskās apstrādes iekārtas un āra automatizācija.
Krāsainie metāli- (misiņš, bronza un alumīnijs)
Bronza: parasti izmanto tārpu zobratiem, jo tai ir zems berzes koeficients, ja to lieto kopā ar tēraudu
Alumīnijs (7075-T6): izmanto robotikā vai kosmosā, kur masas samazināšana ir tikpat svarīga kā izturība. Cieti anodēts pārklājums bieži tiek uzklāts uz alumīnija zobratiem, lai nodrošinātu virsmas cietību.

Augstas-precizitātes zobratu apstrāde: materiāla pārveide par veiktspēju
Jums ir jāpārspēj tikai puse konkurences. Zobratu apstrādes process ir jāsaskaņo ar materiālu.
Zobratu izspiešana: zobratu apstrādes progresīvākā daļa
Vecās{0}}skolas veidošana ir lēna un patērē jūsu laiku. Pārnesumu izslēgšanas tehnika ir pārveidojusi gan iekšējo, gan ārējo pārnesumu ražošanu. Izmantojot nepārtrauktu griešanas darbību, slīpēšana var radīt labāku virsmas apdari ar augstāku apstrādes efektivitāti. Īpašiem iekšējiem gredzenveida zobratiem izspiešana var būt vienīgais veids, kā saglabāt 0,01 mm pielaidi augstu pētījumu sērijai.
Zobratu pārvietošana un zobratu pārslēgšana
• Zobratu pārvietošana joprojām ir ātrākais paņēmiens ārējām spurēm un spirālēm. Instruments un sagatave griežas sinhroni.
• Zobratu veidošanai ir unikāls process. To izmanto tikai zobratiem ar kopu ierobežojumiem vai iekšējām šķautnēm, kur slīpēšanas instruments nevar griezties. To izmanto arī tad, ja nepieciešams aprīkot sarežģītus zobu profilus, kas izbēgs no slīpēšanas instrumentiem.
Precīzijas iekārtu loma
Zobratu apstrāde ir tilts starp materiālu un daļu. Lai sasniegtu labāko starptautisko standartu, rūpnīcai vajadzētu piederēt pasaules-klases CNC centriem.


Ar šādu aprīkojumu rūpnīca var apstrādāt lielu moduļu klāstu (no 0,5 līdz 9,99), un zobu profils būs "gluds", tādējādi tiek samazināta gala lietotāja zobratu un iekārtu vibrācija un troksnis.
Termiskā apstrāde: pēdējais posms līdz pilnībai
Inženiera mūžs ir atkarīgs no termiskās apstrādes krāsns iekšējās īpašības. Pēc mehāniskās apstrādes zobratu zobi var iziet citu procesu, lai mainītu to molekulāro struktūru.
1. Indukcijas rūdīšana. Sildiet un atdzesējiet zobrata zobu virsmu, cik ātri vien iespējams. Tas ir piemērots S45C zobratiem vispārējai automatizācijai.
2. Karburēšana un rūdīšana: oglekļa pievienošana zema -oglekļa leģētā tērauda virsmai. Tas rada neticami nodilumizturīgu virsmu, kas piemērota lielas slodzes pārnesumkārbām.
3. Nitrēšana: zemākas temperatūras process, kas virsmai pievieno slāpekli. Šis process rada nelielus kropļojumus, kas ir ļoti svarīgi, ja jums jau ir apstrādāts zobrats ar tikai pareizo formu.
Lietojumprogrammas-īpaši atlases kritēriji
Lai palīdzētu iepirkuma procesā, mēs varam klasificēt materiālu un apstrādes vajadzības pēc nozares:
| Rūpniecības sektors | Tipiski materiāli | Atslēgu process | Nepieciešamā precizitāte |
| Rūpnieciskā automatizācija | S45C, 40Cr | CNC Hobbing | GB 6.-7. klase |
| Precīzijas instrumenti | SUS440C, misiņš | Gear Skiving | GB 5.-6. klase |
| Smagā tehnika | 20CrMnTi, 42CrMo | Karburēšana + slīpēšana | GB 7.-8. klase |
| Medicīnas/pārtikas tehnika | SUS316, inženiertehniskā plastmasa | CNC apstrāde | GB 6.-7. klase |
Kvalitāte pret izmaksām: inženierijas kompromiss
Zobratu apstrādes nozares filozofija parasti ir "atbilstība mērķim". Rotaļlietas rīkam nav nepieciešams tāds pats materiāls vai precizitāte līdz tādai pašai pielaidei kā robota rokai.
• Zemas izmaksas: visekonomiskākā pieeja parastai rūpnieciskai lietošanai ir augstas -apstrādājamības materiāla, piemēram, S45C, un tāda procesa kā ārējo zobu apgriešana ar virsmām izvēle.
• Ilgs kalpošanas laiks: izvēloties leģētos tēraudus ar karburētiem zobiem un precīzu slīpēšanu, var būt lielākas sākotnējās izmaksas, taču tas samazinās kopējās īpašuma izmaksas (TCO), izvairoties no dīkstāves un nomaiņas.
Kāpēc ekspertīze ir svarīga
Uzņēmuma Hansheng Automation ražošanā pārnesums līdz 0,01 mm pielaidei nav saistīts tikai ar mašīnu. Tas ir par gadu desmitiem ilgo pieredzi, kā dažādi materiāli reaģē uz griešanas spēkiem. Ar vairāk nekā 10 gadu specializētu pieredzi Hansheng Automation ir uzticams partneris starptautiskajiem klientiem ASV, Polijā un Indijā, kas atbalsta dizainu un lietojumprogrammu izstrādi ar virkni pilnīgu risinājumu.

Neatkarīgi no tā, vai meklējat standarta cilindrisko zobratu vai jums ir nepieciešams pielāgots spirālveida konusveida zobrats sarežģītai automatizācijas pielietojumam, pareizais materiāls un pareizais apstrādes partneris ir tas, kas jums nepieciešams.
Secinājums

Materiāla izvēle ir pirmais un neapšaubāmi vissvarīgākais solis zobratu apstrādes procesā. Izprotot oglekļa tēraudu, sakausējumu un nerūsējošā tērauda mehāniskās īpašības un izmantojot progresīvus procesus, piemēram, šķelšanu un slīpēšanu, komponentu ražotāji var paplašināt mūsdienu "nākamās paaudzes" pārnesuma koncepcijas robežas.
Kad jūsu nākamais projekts prasa precizitāti, izturību un tehniskas zināšanas, izvēlieties partneri, kurš patiesi izprot zinātni, kas ir tērauda pamatā.
