การแนะนำ:

ยุคดิจิทัลได้ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างครอบคลุมของเครื่องมือกล และในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา กระบวนการตัดเฉือนได้รับการเปลี่ยนแปลงอย่างก้าวกระโดดเนื่องมาจากการเปลี่ยนผ่านสู่ดิจิทัลอย่างกว้างขวาง

อุปกรณ์การประมวลผลเกียร์ยังได้รับการปรับปรุงด้วยเทคโนโลยีดิจิทัลอย่างสมบูรณ์ ซึ่งทำให้เทคนิคการประมวลผลเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก แม้แต่ผลิตภัณฑ์เกียร์ที่ซับซ้อนก็สามารถแปรรูปได้ง่ายขึ้น และเทคนิคที่หลากหลายก็ได้ขยายออกไป คาดว่าปัจจุบันมีกระบวนการผลิตเกียร์ที่แตกต่างกันมากกว่า 20 กระบวนการ สรุปได้ดังนี้

1. การกัดเฟือง (แยกความแตกต่างระหว่างหัวกัดมาตรฐานและหัวกัดแบบฟอร์ม)

2. Gear Hobbing (เครื่องตัดแบบ hobbing ซึ่งส่วนใหญ่แล้วเสร็จโดยเครื่อง hobbing CNC และเครื่องประกอบเครื่องกลึงห้าแกน)

3. Gear Shaping (ใช้เครื่องสร้างรูปร่าง CNC และเครื่องตัดรูปร่าง)

 

4. Gear Shaving (ใช้เครื่องโกนหนวดและมีดโกนหนวด)

5. การกลึงเฟือง (ใช้เครื่องมือกลห้าแกนและเครื่องมือกลึงเฉพาะ)

6. การเจียรด้วยเกียร์ (ใช้เครื่องเจียร CNC และล้อเจียรแบบ)

7. Gear Honing (การใช้เครื่องขัดและเครื่องมือขัดเพื่อการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำสูง)

8. การประมวลผล Wire EDM (การประมวลผล Wire EDM สำหรับเดือยเกียร์)

9. โลหะผสมผง (การอัดแม่พิมพ์ การเผาผนึกด้วยความร้อน การอบชุบด้วยความร้อน และหลังการบำบัด)

10. การตัดวอเตอร์เจ็ท (การตัด CNC วอเตอร์เจ็ทสำหรับเดือยเกียร์)

11. การตัดด้วยเลเซอร์ (การตัดด้วยเลเซอร์ CNC สำหรับเดือยเกียร์)

12. Gear Broaching (ใช้เครื่องเจาะ CNC และการประมวลผล spline ภายใน)

13. การไสเฟือง (ใช้เครื่องไสและเครื่องมือไสแบบฟอร์ม)

 

14. การตัดเฉือนด้วยไฟฟ้าเคมี (ใช้ EDM และการตัดเฉือนด้วยไฟฟ้าเคมี)

15. กระบวนการปั๊มขึ้นรูป (แม่พิมพ์กดเจาะ CNC สำหรับการปั๊มเฟืองเดือย)

16. Spin Forming (รูปแบบการรีดเย็นชนิดหนึ่งมีทั้งการปั่นร้อนและเย็น)

17. Gear Rolling (ใช้เครื่องรีดเกียร์และเครื่องมือรีด)

18. Gear Scraping (ใช้เครื่องขูดเกียร์ CNC และเครื่องมือขูด) เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก

19. กระบวนการหล่อ (รวมถึงการหล่อด้วยความแม่นยำของซิลิกาโซลและการหล่อทราย)

กระบวนการผลิตเกียร์

ครั้งที่สอง ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับขั้นตอนการประมวลผลเกียร์

1. การประมวลผลเกียร์ว่าง

หลังจากการอบชุบด้วยความร้อน ช่องว่างดิบจะถูกตัดเฉือน ขั้นตอนนี้ส่วนใหญ่เตรียมเฟืองเปล่าสำหรับการประมวลผลฟันเฟืองในภายหลัง เพื่อให้แน่ใจว่ารูภายในและหน้าส่วนปลายตรงตามข้อกำหนดทางเทคนิคที่ระบุ

2. การประมวลผลฟันเฟือง

ขั้นตอนนี้มุ่งเน้นไปที่การตัดเฉือนรูปร่างของเฟืองอย่างละเอียด ส่งผลให้เฟืองมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดพิมพ์เขียวอย่างสมบูรณ์ ความเที่ยงตรงของฟันเฟืองที่ได้รับในขั้นตอนนี้จะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดสำหรับการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำขั้นสุดท้าย

3. การรักษาความร้อน

หากไม่จำเป็นต้องชุบแข็ง การประมวลผลฟันเฟืองจะทำให้การผลิตเฟืองเสร็จสมบูรณ์ สำหรับเกียร์ที่ต้องการการชุบแข็ง กระบวนการนี้จะทำให้พื้นผิวเกียร์เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความแข็งที่ระบุ

4. การตกแต่งฟันเฟือง

เกียร์ที่ได้รับการชุบแข็งมักต้องมีการเก็บผิวละเอียดเพื่อแก้ไขการเสียรูปใดๆ ที่เกิดจากการแข็งตัว และเพื่อปรับปรุงความแม่นยำของฟันและความหยาบของพื้นผิวให้ดียิ่งขึ้น เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดด้านความแม่นยำขั้นสุดท้าย

5. การประมวลผลส่วนปลายเกียร์ (หลังการประมวลผล)

การประมวลผลส่วนปลายเกียร์ประกอบด้วยการบำบัด เช่น การปัดเศษ การลบคม และการลบคม กระบวนการเหล่านี้ช่วยให้การประกบกันง่ายขึ้นเมื่อเฟืองเลื่อนในแนวแกนและขจัดขอบที่แหลมคมออกเพื่อป้องกันการบิ่นระหว่างการส่งกำลัง

ฟันแบบม้วนเป็นลักษณะที่พบบ่อยที่สุด วิธีการประมวลผลหลักสำหรับรูปแบบฟันแบบม้วนแบ่งออกเป็นสองประเภท: วิธีการขึ้นรูปและการสร้าง ด้านล่างนี้คือกระบวนการผลิตเกียร์ต่างๆ ที่มาจากเว็บ

1. การกัดเฟือง

การใช้หัวกัดแบบดิสก์หรือแบบนิ้ว การกัดเฟืองเป็นไปตามวิธีการขึ้นรูป โดยที่โปรไฟล์ฟันของหัวกัดจะสอดคล้องกับช่องว่างฟันของเฟือง วิธีนี้มีประสิทธิภาพและแม่นยำน้อยกว่า เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนน้อย

2. การเจียรแบบฟอร์ม

ยังเป็นวิธีการขึ้นรูป แต่พบได้น้อยเนื่องจากความยากในการแต่งล้อเจียร

3. เฟืองเกียร์

วิธีการสร้างเฟืองเกียร์ทำงานบนหลักการของเฟืองเกลียวคู่ที่ประกบกัน ต้นแบบของเตาเป็นเฟืองเกลียวที่มีมุมเป็นเกลียวขนาดใหญ่ โดยทั่วไปแล้วจะมีฟันไม่กี่ซี่ (โดยปกติจะเป็น z=1) และฟันที่ยาวจะก่อตัวเป็นหนอนที่มีมุมเป็นเกลียวขนาดเล็ก หลังจากเจาะและขนาบข้างแล้ว ก็จะกลายเป็นเตาที่มีคมตัดและมุมหลบ

4. การโกนเกียร์

โดยทั่วไปในการผลิตจำนวนมากสำหรับเฟืองที่ไม่แข็ง การโกนเฟืองจะใช้มีดโกนหนวดและชิ้นงานในการเคลื่อนที่แบบตาข่ายอย่างอิสระ การเลื่อนแบบสัมพัทธ์ระหว่างทั้งสองจะขจัดเศษเล็กๆ ออกจากผิวฟัน ช่วยเพิ่มความแม่นยำ การโกนยังสามารถสร้างยอดเพื่อปรับปรุงพื้นที่สัมผัสได้

5. การสร้างเกียร์

การสร้างเฟืองอีกวิธีหนึ่งคือการสร้างเฟืองโดยใช้เครื่องตัดขึ้นรูปและชิ้นงานที่ประกบกันเหมือนเฟืองทรงกระบอกคู่หนึ่ง การเคลื่อนที่แบบลูกสูบของเครื่องตัดขึ้นรูปเป็นการเคลื่อนที่หลัก ในขณะที่การเคลื่อนที่แบบหมุนพร้อมกับชิ้นงานจะเป็นการเคลื่อนที่ของฟีด

6. การสร้างวิธีการเจียร

เช่นเดียวกับการขัดเฟืองเกียร์ วิธีการสร้างการบดเป็นวิธีการตกแต่งขั้นสุดท้ายที่มีความแม่นยำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเฟืองที่ชุบแข็ง สามารถใช้ล้อเจียรหนอน ล้อเจียรทรงกรวย หรือล้อเจียรแบบดิสก์

7. การลับคมเกียร์

เช่นเดียวกับการโกนเฟือง การลับเฟืองจะใช้ล้อลับคมและชิ้นงานจะประกบกันโดยไม่มีฟันเฟือง การเลื่อนแบบสัมพัทธ์ด้วยแรงกดจะทำให้ฟันเฟืองคมขึ้น

8. ไวร์อีดีเอ็ม

ย่อมาจาก การตัดเฉือนด้วยกระแสไฟฟ้า ลวด EDM พัฒนาจากการเจาะและการขึ้นรูป EDM ขยายการใช้งานและแทนที่วิธี EDM แบบดั้งเดิมบางส่วน

การผลิตเกียร์เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนมากซึ่งต้องใช้เทคนิคที่ถูกต้องเพื่อให้สามารถผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทุกขั้นตอนจะต้องบรรลุมิติที่แม่นยำ

โดยทั่วไปวงจรการผลิตเฟืองประกอบด้วยการกลึง การยึดเฟืองเกียร์ การสร้างเฟือง การโกนเฟือง การกลึงอย่างหนัก การเจียรเฟือง การขัดเฟือง การเจาะ การเจียรรูด้านใน การเชื่อม และการวัด ระบบจับยึดที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับกระบวนการเหล่านี้ ซึ่งจะมีการแนะนำควบคู่ไปกับเครื่องมือและเทคนิคในการประมวลผลเฟือง

ภาพรวมที่ครอบคลุมของเครื่องมือและเทคนิคในการประมวลผลเกียร์