Apa itu Pemesinan Roda Gigi?
Pemesinan roda gigi adalah tentang membuat roda gigi. Ini adalah bagian dari teknik mesin. Apa yang Anda lakukan adalah mengambil bahan mentah dan membentuknya menjadi roda gigi dengan ukuran dan toleransi tertentu. Istilah pemesinan roda gigi dan istilah pembuatan roda gigi sering digunakan secara bergantian. Perbedaannya adalah pembuatan roda gigi adalah segala sesuatu dari awal hingga akhir, sedangkan pemesinan roda gigi hanya berfokus pada pemotongan, pembentukan, dan penyelesaian.
Roda gigi adalah perangkat pemindah daya mekanis. Roda gigi mentransmisikan dan meningkatkan gaya antara poros yang berputar dan dapat mengubah kecepatan dan torsi poros. Roda gigi sangat penting untuk membuat segala sesuatunya bergerak dengan lancar. Dari perkakas tangan sederhana hingga robot industri yang kompleks, roda gigi ada di mana-mana. Roda gigi harus dipotong dan diatur dengan tepat agar dapat bekerja dengan baik. Inilah sebabnya mengapa Anda melihat roda gigi di hampir semua perangkat mekanis.
Seberapa baik roda gigi dipotong menentukan berapa lama sistem mekanis akan bekerja. Roda gigi yang dipotong dengan buruk dapat menimbulkan suara berisik, bergetar hebat, dan cepat aus. Jadi, membuat roda gigi yang baik membutuhkan banyak perhatian dan keterampilan. Roda gigi harus memiliki jarak bebas yang tepat agar dapat dipasang dan bekerja dengan lancar. Itulah mengapa kualitas sangat penting saat memotong roda gigi.
Proses Pemesinan Roda Gigi
Proses Pemotongan
Gear Hobbing
Salah satu cara untuk membuat roda gigi disebut dengan hobbing roda gigi. Proses ini menggunakan alat yang disebut kompor yang berputar dan memiliki gigi di atasnya. Proses ini dapat membuat semua jenis roda gigi, dan bagus untuk membuat banyak roda gigi yang semuanya sama. Mesin yang melakukan hal ini memastikan kompor dan roda gigi berputar dalam jumlah yang tepat untuk membuat roda gigi yang sempurna. Cara membuat roda gigi ini cepat dan menghasilkan roda gigi yang bagus, tetapi tidak bekerja dengan baik untuk roda gigi yang berputar di dalam roda gigi lain atau roda gigi yang memiliki bentuk yang mewah.
Pembentukan Roda Gigi
Pembentukan roda gigi menggunakan pemotong yang bergerak maju mundur untuk membuat roda gigi. Alat ini bagus untuk membuat roda gigi yang masuk ke dalam roda gigi lain dan roda gigi yang bentuknya tidak bulat. Alat ini juga membuat roda gigi yang berbeda satu sama lain. Pemotong bergerak maju mundur dan membuat setiap gigi pada roda gigi. Cara membuat roda gigi ini dapat membuat roda gigi dengan segala macam bentuk, tetapi lebih lambat daripada hobbing roda gigi.
Gigi Cukur
Pencukuran roda gigi adalah cara untuk membuat roda gigi menjadi halus setelah dibuat dengan kompor atau pembentuk. Cara ini menggunakan pemotong yang melepaskan sedikit logam dari roda gigi dan membuatnya halus dan sempurna. Hal ini membuat roda gigi tidak berisik saat berputar. Cara membuat roda gigi ini cepat dan mudah, tetapi Anda harus memastikan bahwa peralatannya tepat.
Penggerindaan Roda Gigi
Penggerindaan roda gigi adalah cara untuk membuat roda gigi yang sangat akurat. Cara ini menggunakan roda yang memiliki butiran di atasnya dan menghilangkan sejumlah kecil logam dari roda gigi. Hal ini membuat roda gigi menjadi sangat halus. Cara membuat roda gigi ini lambat dan menghabiskan banyak uang, tetapi menghasilkan roda gigi yang bagus. Orang menggunakan cara membuat roda gigi ini ketika mereka ingin roda gigi menjadi sangat halus dan bulat.
Proses Pembentukan
Penempaan Roda Gigi
Penempaan roda gigi **Gear forging** adalah proses pembentukan logam dengan menerapkan gaya tekan. Ini adalah teknik yang baik untuk membuat roda gigi dalam jumlah besar yang harus kuat dan tahan lama. Penempaan menghasilkan roda gigi yang memiliki sifat mekanik yang baik, tetapi roda gigi biasanya membutuhkan pemesinan lebih lanjut untuk mendapatkan dimensi akhir yang benar.
Ekstrusi Roda Gigi
**Ekstrusi roda gigi dilakukan dengan mendorong logam yang dipanaskan melalui cetakan untuk membuat profil yang diinginkan. Ini adalah cara yang cepat untuk membuat roda gigi, tetapi terutama digunakan untuk roda gigi yang lebih kecil. Ini paling cocok untuk roda gigi dengan bentuk yang sederhana dan membutuhkan pemesinan lebih lanjut untuk hasil akhir permukaan dan akurasi dimensi.
Gear Cold Rolling
**Pengerolan dingin roda gigi dilakukan dengan menekan roda gigi di antara cetakan yang dikeraskan untuk membentuknya. Ini adalah cara yang sangat efisien untuk membuat roda gigi yang memiliki permukaan akhir yang baik dan kuat. Proses ini efisien untuk volume, penggunaan material, dan sifat mekanik. Ini adalah proses yang baik untuk produksi massal roda gigi.
Proses Pemesinan Khusus
Pemesinan Pelepasan Listrik (EDM)
EDM adalah proses menggunakan percikan listrik untuk menghilangkan material. Proses ini dapat membuat bentuk yang sangat rumit dan sangat bagus untuk bahan keras yang sulit dipotong dengan cara biasa. EDM sangat bagus jika bentuk atau bahan sulit dikerjakan dengan menggunakan teknik pemotongan gigi tradisional.
Pemesinan Laser
Pemesinan laser adalah ketika Anda menggunakan sinar cahaya yang sangat kuat untuk memotong, mengukir, atau membentuk sesuatu. Pemesinan laser bagus untuk membuat roda gigi yang kecil dan detail. Pemesinan laser juga digunakan untuk mengubah permukaan roda gigi agar bekerja lebih baik. Jika Anda membutuhkan sesuatu dengan ukuran yang sangat tepat dan memiliki banyak detail kecil, Anda dapat menggunakan pemesinan laser untuk itu.
Proses Tambahan
Pengobatan Panas
**Perlakuan panas** adalah bagian utama dari cara pembuatan roda gigi. Hal ini dilakukan dalam beberapa langkah, seperti pengerasan, temper, dan anil. Perlakuan panas dapat meningkatkan sifat fisik roda gigi seperti kekerasan, kekuatan, dan ketahanan terhadap keausan. Perlakuan panas penting karena membuat roda gigi cukup kuat untuk menangani semua tekanan dan regangan yang mereka alami saat digunakan dan juga membantu mereka bertahan lama.
Perawatan Permukaan
Perawatan permukaan adalah ketika Anda melakukan sesuatu pada permukaan roda gigi untuk membantu roda gigi menahan keausan, menahan korosi, dan mengurangi gesekan. Sebagai contoh, perawatan permukaan dapat berupa pelapisan, pelapisan, atau berbagai jenis pengerasan permukaan. Jenis perawatan permukaan yang dipilih tergantung pada untuk apa roda gigi akan digunakan dan dengan apa roda gigi akan bersentuhan.
Jenis-jenis Roda Gigi
Memacu Roda Gigi
Jenis roda gigi yang paling sederhana, dengan gigi yang sejajar dengan sumbu rotasi. Roda gigi taji cocok untuk banyak aplikasi karena kesederhanaan dan biayanya yang murah, tetapi dapat menimbulkan suara berisik pada kecepatan tinggi.
Gigi Heliks
Roda gigi dengan gigi yang diatur pada sudut terhadap sumbu rotasi. Roda gigi heliks menawarkan pengoperasian yang lebih halus dan lebih senyap dibandingkan dengan roda gigi taji. Roda gigi ini dapat mentransmisikan daya antara poros paralel atau non-paralel, tetapi roda gigi ini menghasilkan daya dorong aksial yang membutuhkan penggunaan bantalan dorong.
Gigi Tulang Herringbone
Jenis roda gigi heliks dengan gigi bersudut berlawanan yang meniadakan daya dorong aksial yang dihasilkan oleh roda gigi heliks standar. Roda gigi herringbone memberikan pengoperasian yang lebih halus dan kapasitas beban yang lebih tinggi, sehingga cocok untuk aplikasi tugas berat.
Gigi Kemiringan
Roda gigi yang memiliki gigi yang dibentuk pada permukaan berbentuk kerucut. Roda gigi ini digunakan untuk mentransmisikan gerakan antara poros yang berpotongan. Roda gigi bevel sering digunakan ketika perubahan arah diperlukan.
Gigi Cacing
Roda gigi yang terdiri dari cacing dan roda cacing. Roda gigi ini sering digunakan untuk rasio reduksi tinggi. Anda dapat menemukan roda gigi cacing pada derek dan mekanisme kemudi. Roda gigi ini sangat bagus ketika Anda membutuhkan pengurangan kecepatan yang signifikan.
Rak
Roda gigi yang memiliki gigi pada permukaan datar dan bekerja bersama dengan pinion, atau roda gigi kecil, untuk menerjemahkan gerakan rotasi menjadi gerakan linier. Rakel biasanya digunakan dalam sistem kemudi dan proses industri otomatis.
Pemilihan Material untuk Pemesinan Roda Gigi
Saat memilih bahan roda gigi, pertimbangkan: kekuatan, kekerasan, ketahanan aus, lokasi roda gigi, anggaran. Perlu roda gigi untuk membawa beban? Gunakan bahan yang kuat. Roda gigi berjalan sepanjang waktu? Gunakan bahan yang tahan aus. Roda gigi yang lebih besar? Pikirkan lingkungan. Roda gigi dalam kotak roda gigi, tidak terbuka? Begitu banyak pilihan. Butuh roda gigi untuk berlari di gurun? Beberapa pilihan.
Baja
Roda gigi biasanya terbuat dari **baja**. Baja kuat dan tahan lama. Ada berbagai jenis baja, seperti baja karbon atau baja paduan, yang digunakan berdasarkan persyaratan yang Anda miliki untuk roda gigi Anda. Baja yang berbeda berkinerja lebih baik dan bertahan lebih lama sebagai roda gigi daripada yang lain.
Aluminium
**Aluminium ringan dan tidak berkarat, jadi sangat bagus bila Anda tidak menginginkan roda gigi yang berat. Aluminium tidak sekuat baja, tetapi Anda dapat menggunakan paduan aluminium untuk roda gigi dalam aplikasi yang tidak membutuhkan banyak kekuatan. Ini sangat berguna dalam aplikasi kedirgantaraan dan otomotif.
Plastik
Roda gigi **plastik** memiliki berat yang hampir tidak berarti, biaya yang hampir tidak ada, dan dapat digunakan dengan sangat tenang. Anda sering melihat roda gigi plastik pada barang elektronik konsumen, mainan, dan benda-benda yang tidak memiliki banyak tekanan. Berbagai jenis plastik, seperti nilon, POM, dan polikarbonat, memiliki sifat yang berbeda yang membuatnya lebih baik untuk berbagai hal.
Bahan-bahan lain
Ada bahan lain seperti kuningan, perunggu, dan beberapa komposit yang digunakan orang untuk membuat roda gigi untuk situasi tertentu. Bahan-bahan ini memiliki sifat khusus, seperti tidak berkarat, bekerja pada suhu tinggi, atau melumasi sendiri.
Aplikasi Pemesinan Roda Gigi
Industri Otomotif
Industri otomotif sangat bergantung pada pemesinan roda gigi. Roda gigi digunakan dalam transmisi, diferensial, dan sistem kemudi. Roda gigi adalah yang membuat kendaraan berjalan dengan lancar dan efisien. Karena industri otomotif menuntut roda gigi yang lebih ringan, lebih efisien, dan lebih kuat, industri pemesinan roda gigi telah didorong untuk berinovasi.
Industri Kedirgantaraan
Dalam industri kedirgantaraan, **gear machining** adalah proses penting untuk membuat komponen yang digunakan dalam mesin pesawat terbang, roda pendaratan, dan sistem kontrol. Industri kedirgantaraan dianggap sebagai industri manufaktur yang paling presisi dan andal di dunia. Bentuk dan toleransi yang diperlukan untuk aplikasi kedirgantaraan menuntut tingkat akurasi pemesinan tertinggi.
Sektor Energi
Dalam industri energi, roda gigi digunakan dalam segala hal, mulai dari turbin angin, peralatan pengeboran minyak dan gas, hingga pembangkit listrik. Roda gigi ini harus menangani beban tinggi dan beroperasi dalam kondisi ekstrem. Roda gigi sangat penting untuk pengoperasian dan pemeliharaan peralatan penghasil energi.
Robotika
Robot membutuhkan roda gigi yang ringan, presisi, dan dapat diandalkan untuk bergerak dan bekerja sesuai kebutuhan. Seiring dengan perkembangan robotika yang terus meningkat, akan ada kebutuhan akan roda gigi yang baru dan lebih baik.
Elektronika Konsumen
Kamera, printer, peralatan audio, dll. semuanya menggunakan roda gigi. Roda gigi ini biasanya lebih kecil dan kurang kuat daripada roda gigi industri, tetapi masih harus dibuat secara akurat. Roda gigi harus ringkas, tahan lama, dan dapat diandalkan.
Peralatan Medis
Instrumen bedah, bor gigi, peralatan pencitraan, dll. semuanya menggunakan roda gigi. Roda gigi medis harus dapat diandalkan dan presisi. Mereka sering kali harus memenuhi persyaratan peraturan yang ketat dan beroperasi dengan akurasi tinggi.
Biaya Pemesinan Roda Gigi Khusus
Ada banyak hal yang memengaruhi harga roda gigi permesinan. Hal-hal utama adalah biaya bahan, kerumitan roda gigi, toleransi yang ketat, dan volume roda gigi yang akan Anda produksi. Oleh karena itu, keputusan ini, bersama dengan keputusan lain yang harus Anda buat, akan didasarkan pada jumlah waktu, sumber daya, dan keahlian yang ingin Anda curahkan untuk menciptakan roda gigi berkualitas.
Ada banyak hal yang dapat Anda lakukan untuk membuat pemesinan roda gigi Anda lebih murah. Anda dapat membuat desain roda gigi yang lebih baik. Anda dapat memilih proses pemesinan yang tepat untuk aplikasi Anda. Anda dapat membuat proses manufaktur anda lebih efisien. Anda dapat merencanakan ke depan dan melihat bagaimana Anda melakukan sesuatu untuk mengurangi pemborosan dan menghemat uang.
Masalah dan Cacat Umum pada Pemesinan Roda Gigi
Masalah yang Mungkin Anda Alami
Ada beberapa masalah yang bisa Anda temui saat melakukan pemesinan roda gigi. Masalah-masalah tersebut dapat berupa tidak dapat menahan toleransi yang ketat, memiliki permukaan akhir yang kasar, atau roda gigi yang berisik saat beroperasi. Memahami masalah-masalah ini sangat penting untuk mendapatkan performa terbaik dari roda gigi yang Anda buat.
Apa yang Menyebabkan Cacat
Cacat pada roda gigi dapat berasal dari sejumlah sumber yang berbeda. Mesin yang tidak diatur dengan benar, proses pemesinan yang tidak benar, bahan yang tidak tepat, atau kurangnya perawatan, semuanya dapat berkontribusi pada kualitas dan kinerja roda gigi.
Bagaimana Cara Memperbaiki dan Menghindari Masalah?
Memperbaiki dan menghindari masalah roda gigi membutuhkan perhatian terhadap detail di setiap langkah proses. Merawat mesin Anda dengan benar, memilih bahan yang tepat, dan mengikuti praktik pemesinan yang baik adalah kunci untuk tidak mengalami masalah dan membuat roda gigi yang baik.
Kiat Desain untuk Pemesinan Roda Gigi
Prinsip Dasar Desain Roda Gigi
Roda gigi harus dirancang untuk menahan beban, mentransfer torsi, mempengaruhi kecepatan rangkaian roda gigi, dan menggunakan bahan yang sesuai. Tanpa pengetahuan mendasar tentang ide-ide ini, desain Anda tidak akan berfungsi, roda gigi Anda tidak akan bertahan, dan Anda akan menderita.
Mengoptimalkan Efisiensi Pemesinan
Mengoptimalkan desain roda gigi untuk efisiensi pemesinan Maker memerlukan penerapan metode untuk membuat roda gigi lebih mudah dibuat dan dirakit. Desain roda gigi dapat berupa desain dasar, mudah dibuat, terstandardisasi, dan dibuat dari bahan yang mudah ditemukan, dipotong, dan dikerjakan dengan mesin. Tips-tips kecil ini membantu mempercepat penyetelan dan menyederhanakan kehidupan.
Presisi dan Toleransi
Desain roda gigi untuk pemesinan Maker membutuhkan akurasi dan toleransi. Toleransi memungkinkan penyimpangan dari komponen nominal (ideal). Jika benda cetakan Anda membutuhkan lubang 2 mm, Anda akan senang dengan 2,02 atau 2,03 mm. Dengan demikian, Anda akan menerima lubang yang sedikit lebih besar. Anda tidak akan puas jika bagian itu memiliki lubang 2,2 mm. Lubang itu terlalu besar. Di luar batas toleransi.
Kontrol Kualitas dalam Pemesinan Roda Gigi
Ketika membuat roda gigi, **penting untuk memiliki kontrol kualitas yang baik**. Hal ini untuk memastikan bahwa roda gigi yang Anda buat akurat, dapat diandalkan, dan bekerja dengan baik. Untuk dapat membuat roda gigi yang baik, Anda harus memiliki program kontrol kualitas yang baik.
Ada beberapa cara yang berbeda untuk memeriksa kualitas. Anda dapat mengukur dimensi, memeriksa permukaan akhir, dan melakukan pengujian kontak gigi roda gigi. Masing-masing metode ini penting untuk memastikan bahwa roda gigi Anda akurat dan akan melakukan apa yang seharusnya dilakukan.
Memastikan bahwa **pemesinan Anda baik** melibatkan banyak perencanaan, mengendalikan proses Anda, dan menjaga peralatan Anda dalam kondisi yang baik. Jika Anda melakukan semua hal ini dengan benar, Anda akan mendapatkan hasil yang baik secara konsisten dari waktu ke waktu.
Kesimpulan
Kontrol kualitas sangat penting saat membuat roda gigi. Ini menjamin roda gigi Anda akan beroperasi dengan baik. kontrol kualitas yang sangat baik diperlukan untuk membuat roda gigi yang sangat baik. kualitas dapat diperiksa dengan berbagai cara. Dimensi, permukaan akhir, dan uji kontak gigi roda gigi dapat dilakukan. Semua strategi ini sangat penting untuk memastikan roda gigi Anda bekerja dengan baik. Menjaga roda gigi Anda dalam kondisi sangat baik membutuhkan perencanaan, manajemen proses, dan pemeliharaan peralatan. Anda akan mendapatkan hasil yang sangat baik secara konsisten jika Anda melakukan semua hal ini dengan sempurna.
