Kas yra krumpliaračių apdirbimas?
Krumpliaračių apdirbimas – tai krumpliaračių gamyba. Tai mechanikos inžinerijos dalis. Tai, ką jūs darote, yra tai, kad imate žaliavas ir formuojate jas į tam tikro dydžio ir tolerancijos krumpliaračius. Sąvokos „krumpliaračių apdirbimas” ir „krumpliaračių gamyba” dažnai vartojamos pakaitomis. Skirtumas tas, kad krumpliaračių gamyba apima viską nuo pradžios iki galo, o krumpliaračių apdirbimas – tik pjovimą, formavimą ir apdailą.
Pavaros yra mechaniniai galios perdavimo įtaisai. Jos perduoda ir didina jėgas tarp besisukančių velenų ir gali keisti velenų greitį bei sukimo momentą. Jos svarbios, kad daiktai judėtų sklandžiai. Pavarų yra visur – nuo paprastų rankinių įrankių iki sudėtingų pramoninių robotų. Kad jos gerai veiktų, jos turi būti tinkamai supjaustytos ir išdėstytos. Todėl krumpliaračius galima pamatyti beveik visuose mechaniniuose prietaisuose.
Nuo to, kaip gerai išpjauti krumpliaračiai, priklauso, kiek ilgai veiks mechaninės sistemos. Prastai nupjautos pavaros gali būti triukšmingos, labai vibruoti ir greitai susidėvėti. Todėl gerų krumpliaračių gamyba reikalauja daug kruopštumo ir įgūdžių. Kad krumpliaračiai tarpusavyje derėtų ir sklandžiai veiktų, turi būti tinkamas tarpas. Štai kodėl pjaunant krumpliaračius taip svarbu kokybė.
Pavaros apdirbimo procesai
Pjovimo procesai
Gear Hobbing
Vienas iš krumpliaračių gamybos būdų – krumpliaračių frezavimas. Naudojamas įrankis, vadinamas frezomis, kurios sukasi ir turi dantukus. Šiuo būdu galima pagaminti visų rūšių krumpliaračius, ir jis tinka norint pagaminti daug vienodų krumpliaračių. Tai atliekanti mašina užtikrina, kad plokštelė ir krumpliaratis suktųsi tinkamu greičiu ir būtų pagaminta tobula pavara. Šis krumpliaračių gamybos būdas yra greitas ir leidžia pagaminti gerus krumpliaračius, tačiau jis nėra tinkamas krumpliaračiams, kurie sukasi kitų krumpliaračių viduje, arba įmantrių formų krumpliaračiams.
Aprangos formavimas
Krumpliaračių formavimui naudojamas frezas, kuris juda pirmyn ir atgal, kad pagamintų krumpliaračius. Juo galima gaminti krumpliaračius, esančius kitų krumpliaračių viduje, ir krumpliaračius, kurių formos nėra apvalios. Taip pat galima gaminti krumpliaračius, kurie skiriasi vienas nuo kito. Frezas juda pirmyn ir atgal ir pagamina kiekvieną krumpliaračio dantį. Taip gaminant krumpliaračius galima pagaminti įvairiausių formų krumpliaračius, tačiau šis būdas yra lėtesnis nei krumpliaračių frezavimas.
Gear Shaving
Krumpliaračių skutimas – tai būdas, kaip išlyginti krumpliaračius po to, kai jie buvo pagaminti naudojant kaitlentę arba formuotuvą. Naudojamas frezas, kuriuo nuo krumpliaračių nuimama šiek tiek metalo ir jie tampa lygūs ir tobuli. Dėl to krumpliaračiai sukasi tyliai. Šis krumpliaračių gaminimo būdas yra greitas ir paprastas, tačiau turite įsitikinti, kad įrankiai yra tinkami.
Pavarų šlifavimas
Pavaros šlifavimas – tai būdas labai tiksliai pagaminti krumpliaračius. Šlifuojant naudojamas ratas, ant kurio yra grūdų, ir nuo krumpliaračių pašalinami labai maži metalo kiekiai. Taip krumpliaračiai tampa labai lygūs. Šis krumpliaračių gamybos būdas yra lėtas ir kainuoja daug pinigų, tačiau krumpliaračiai yra geri. Šį krumpliaračių gamybos būdą žmonės naudoja, kai nori, kad krumpliaračiai būtų labai lygūs ir apvalūs.
Formavimo procesai
Pavarų kalimas
**Dėžių kalimas** – tai metalo formavimo procesas naudojant gniuždymo jėgas. Tai geras būdas gaminti didelius kiekius krumpliaračių, kurie turi būti tvirti ir patvarūs. Kalant gaunamos geromis mechaninėmis savybėmis pasižyminčios krumpliaračių pavaros, tačiau, norint išgauti tinkamus galutinius matmenis, krumpliaračius paprastai reikia papildomai apdirbti.
Gear Extrusion
**Gear ekstruzijos** procesas atliekamas stumiant įkaitintą metalą per presą, kad būtų sukurtas norimas profilis. Tai greitas krumpliaračių gamybos būdas, tačiau dažniausiai naudojamas mažesniems krumpliaračiams gaminti. Jis geriausiai tinka paprastų formų krumpliaračiams, o norint užtikrinti paviršiaus apdailą ir matmenų tikslumą, jį reikia papildomai apdirbti.
Aprangos šaltasis valcavimas
**Krumpliaračių šaltasis valcavimas** atliekamas spaudžiant krumpliaračių dantis tarp grūdintų formų ir taip juos formuojant. Tai labai efektyvus būdas sukurti krumpliaračius, kurių paviršius gerai apdirbtas ir kurie yra tvirti. Šis procesas yra efektyvus dėl tūrio, medžiagų naudojimo ir mechaninių savybių. Tai geras procesas masinei krumpliaračių gamybai.
Specialūs apdirbimo procesai
Elektrinis išlydžio apdirbimas (EDM)
EDM – tai procesas, kai medžiaga pašalinama naudojant elektros kibirkštis. Juo galima išgauti tikrai sudėtingas formas ir jis labai tinka kietoms medžiagoms, kurias sunku pjaustyti įprastu būdu. EDM puikiai tinka tada, kai formą ar medžiagą sunku apdoroti naudojant tradicinius įrankių pjovimo būdus.
Lazerinis apdirbimas
Lazerinis apdirbimas – tai kai daiktams pjaustyti, graviruoti ar formuoti naudojamas labai stiprus šviesos spindulys. Lazerinis apdirbimas tinka mažiems, detaliems krumpliaračiams gaminti. Jis taip pat naudojamas krumpliaračių paviršiui pakeisti, kad jie geriau veiktų. Jei reikia, kad kažkas būtų tikrai tikslaus dydžio ir turėtų daug smulkių detalių, tam galite naudoti lazerinį apdirbimą.
Papildomi procesai
Šilumos apdorojimas
**Karščio apdorojimas** yra svarbi krumpliaračių gamybos dalis. Jis atliekamas keliais etapais, pavyzdžiui, grūdinimas, atleidimas ir atkaitinimas. Terminis apdorojimas gali pagerinti krumpliaračių fizines savybes, pavyzdžiui, kietumą, stiprumą ir atsparumą dilimui. Terminis apdorojimas yra svarbus, nes dėl jo krumpliaračiai tampa pakankamai tvirti, kad atlaikytų visą įtempį ir apkrovą, kurią patiria juos naudojant, taip pat padeda jiems ilgai tarnauti.
Paviršiaus apdorojimas
Paviršiaus apdirbimas – tai kai krumpliaračio paviršius apdorojamas taip, kad krumpliaratis būtų atsparus dilimui, korozijai ir sumažėtų trintis. Pavyzdžiui, paviršiaus apdorojimas gali būti dengimas, padengimas arba įvairių tipų paviršiaus grūdinimas. Pasirinktas paviršiaus apdorojimo tipas priklauso nuo to, kam krumpliaratis bus naudojamas ir su kuo turės sąlytį.
Pavarų tipai
Spurinės pavaros
Paprasčiausias krumpliaračio tipas, kurio dantys yra lygiagretūs sukimosi ašiai. Dėl paprastumo ir mažos kainos cilindrinės pavaros tinka daugeliui programų, tačiau važiuojant dideliu greičiu jos gali būti triukšmingos.
Šeiginiai krumpliaračiai
Krumpliaračiai su dantukais, kurie sukimosi ašies atžvilgiu yra išdėstyti kampu. Spiralinės pavaros veikia sklandžiau ir tyliau, palyginti su cilindrinėmis pavaromis. Jos gali perduoti galią tarp lygiagrečių arba nelygiagrečių velenų, tačiau jos sukuria ašinę trauką, todėl reikia naudoti atraminius guolius.
Šermukšninės pavaros
Sraigtinių krumpliaračių su priešpriešiais pasvirusiais dantukais, kurie panaikina standartinių sraigtinių krumpliaračių sukuriamą ašinę trauką, tipas. Žiediniai krumpliaračiai veikia sklandžiau ir pasižymi didesne apkrova, todėl tinkami naudoti didelėms apkrovoms.
Kelių krumpliaračiai
Krumpliaračiai, kurių dantys suformuoti kūginiu paviršiumi. Jos naudojamos judesiui perduoti tarp susikertančių velenų. Kūginės pavaros dažnai naudojamos, kai reikia keisti kryptį.
Svirkštinės pavaros
Krumpliaračiai, kuriuos sudaro sliekas ir sliekinis ratas. Jos dažnai naudojamos dideliems reduktoriaus santykiams. Sliekinių pavarų galima rasti gervėse ir vairo mechanizmuose. Jos puikiai tinka, kai reikia gerokai sumažinti greitį.
Stogliai
Krumpliaračiai, kurių dantys yra plokščiame paviršiuje ir kurie kartu su krumpliaračiais arba mažais krumpliaračiais paverčia sukamąjį judesį tiesiniu judesiu. Krumpliaračiai dažniausiai naudojami vairavimo sistemose ir automatizuotuose pramoniniuose procesuose.
Medžiagų parinkimas krumpliaračių apdirbimui
Rinkdamiesi krumpliaračių medžiagą atsižvelkite į: stiprumą, kietumą, atsparumą dilimui, krumpliaračio vietą, biudžetą. Reikia krumpliaračio kroviniui pernešti? Naudokite stiprią medžiagą. Pavaros veikia visą laiką? Naudokite medžiagą, atsparią dilimui. Didesnių krumpliaračių? Pagalvokite apie aplinką. Pavarų dėžėje esantys krumpliaračiai nėra atviri? Tiek daug pasirinkimų. Reikia, kad pavara veiktų dykumoje? Nedaug pasirinkimų.
Stalas
Paprastai krumpliaračiai gaminami iš **plieno**. Plienas yra tvirtas ir ilgaamžis. Yra įvairių plieno rūšių, pavyzdžiui, anglinis arba legiruotasis plienas, kurie naudojami atsižvelgiant į krumpliaračiams keliamus reikalavimus. Skirtingi plienai kaip krumpliaračiai veikia geriau ir tarnauja ilgiau nei kiti.
Aluminis
**Aliuminis** yra lengvas ir nerūdija, todėl puikiai tinka, kai nereikia sunkių pavarų. Aliuminis nėra toks stiprus kaip plienas, tačiau aliuminio lydinius galite naudoti krumpliaračiams tais atvejais, kai nereikia tokio didelio stiprumo. Jis ypač naudingas aviacijos ir automobilių pramonėje.
Plastikinis
**Plastikiniai** krumpliaračiai beveik nieko nesveria, beveik nieko nekainuoja ir gali būti naudojami labai tyliai. Plastikines pavaras dažnai galima pamatyti buitinėje elektronikoje, žaisluose ir daiktuose, kurie nėra labai spaudžiami. Skirtingos plastiko rūšys, pavyzdžiui, nailonas, POM ir polikarbonatas, pasižymi skirtingomis savybėmis, todėl geriau tinka skirtingiems dalykams.
Kitos medžiagos
Yra ir kitų medžiagų, pavyzdžiui, žalvaris, bronza ir kai kurios kompozicinės medžiagos, kurias žmonės naudoja krumpliaračiams gaminti tam tikrais atvejais. Šios medžiagos pasižymi ypatingomis savybėmis, pavyzdžiui, jos nerūdija, veikia aukštoje temperatūroje arba pačios sutepa.
Krumpliaračių apdirbimo taikymai
Automobilių pramonė
Automobilių pramonėje daug dėmesio skiriama **greičių apdirbimui**. Pavarų dėžės naudojamos transmisijose, diferencialuose ir vairavimo sistemose. Pavarų dėžės užtikrina sklandų ir efektyvų transporto priemonių veikimą. Kadangi automobilių pramonė reikalauja lengvesnių, efektyvesnių ir tvirtesnių pavarų, pavarų apdirbimo pramonė buvo priversta diegti naujoves.
Aerokosmoso pramonė
Aviacijos ir kosmoso pramonėje **greičių apdirbimas** yra labai svarbus procesas gaminant komponentus, naudojamus orlaivių varikliuose, važiuoklėse ir valdymo sistemose. Aviacijos ir kosmoso pramonė laikoma tiksliausia ir patikimiausia gamybos pramone pasaulyje. Aviacijos ir kosminės technikos reikmėms reikalingos formos ir leistini nuokrypiai reikalauja aukščiausio apdirbimo tikslumo.
Energetikos sektorius
Energetikos pramonėje krumpliaračiai naudojami visose srityse – nuo vėjo turbinų iki naftos ir dujų gręžimo įrangos ir elektrinių. Šios pavaros turi atlaikyti dideles apkrovas ir veikti ekstremaliomis sąlygomis. Krumpliai yra labai svarbūs energijos gamybos įrangos veikimui ir priežiūrai.
Robotika
Robotams reikia lengvų, tikslių ir patikimų pavarų, kad jie galėtų judėti ir veikti taip, kaip reikia. Tobulėjant robotikai, reikės naujų ir tobulesnių pavarų.
Vartotojų elektronika
Fotoaparatuose, spausdintuvuose, garso įrangoje ir t. t. naudojami krumpliaračiai. Šios pavaros paprastai yra mažesnės ir ne tokios tvirtos kaip pramoninės pavaros, tačiau jas vis tiek reikia pagaminti tiksliai. Jos turi būti kompaktiškos, patvarios ir patikimos.
Medicinos prietaisai
Chirurginiuose instrumentuose, dantų grąžtuose, vaizdavimo įrangoje ir t. t. naudojami krumpliaračiai. Medicininiai krumpliaračiai turi būti patikimi ir tikslūs. Dažnai jos turi atitikti griežtus reguliavimo reikalavimus ir veikti labai tiksliai.
Konkrečių krumpliaračių apdirbimo kaina
Yra daug dalykų, kurie turi įtakos krumpliaračių apdirbimo kainai. Pagrindiniai dalykai yra medžiagų kaina, krumpliaračių sudėtingumas, griežtos tolerancijos ir krumpliaračių, kuriuos ketinate gaminti, kiekis. Todėl šie ir kiti sprendimai, kuriuos turėsite priimti, priklausys nuo to, kiek laiko, išteklių ir patirties norite skirti kokybiškų krumpliaračių gamybai.
Yra daug dalykų, kuriuos galite padaryti, kad krumpliaračių apdirbimas būtų pigesnis. Galite sukurti geresnes krumpliaračių konstrukcijas. Galite parinkti tinkamus apdirbimo procesus. Galite padidinti gamybos proceso efektyvumą. Galite planuoti į priekį ir peržiūrėti, kaip atliekate darbus, kad sumažintumėte atliekų kiekį ir sutaupytumėte pinigų.
Dažniausiai pasitaikančios problemos ir defektai, susiję su krumpliaračių apdirbimu
Problemos, su kuriomis galite susidurti
Apdirbant krumpliaračius galima susidurti su keliomis problemomis. Tai gali būti tokie atvejai, kai nesilaikoma griežtų tolerancijų, paviršius būna šiurkštus arba krumpliaračių veikimas yra triukšmingas. Norint, kad gaminamos pavaros būtų kuo našesnės, labai svarbu suprasti šias problemas.
Kas sukelia defektus
Pavarų defektai gali atsirasti dėl įvairių priežasčių. Prie krumpliaračių kokybės ir eksploatacinių savybių gali prisidėti neteisingai sukonstruotos staklės, neteisingas apdirbimo procesas, netinkama medžiaga arba nepakankama techninė priežiūra.
Kaip ištaisyti problemas ir jų išvengti?
Norint išspręsti pavarų dėžės problemas ir jų išvengti, reikia atkreipti dėmesį į detales kiekviename proceso etape. Tinkama mašinų priežiūra, tinkamų medžiagų pasirinkimas ir geros apdirbimo praktikos laikymasis – visa tai yra svarbiausia, kad nekiltų problemų ir būtų gaminamos geros pavaros.
Pavyzdžiai krumpliaračių apdirbimui
Pagrindiniai pavarų konstrukcijos principai
Pavaros turi būti suprojektuotos taip, kad išlaikytų svorį, perduotų sukimo momentą, veiktų pavarų dėžės greitį ir būtų naudojamos tinkamos medžiagos. Neturėdami pagrindinių žinių apie šias idėjas, jūsų konstrukcijos nefunkcionuos, jūsų krumpliaračiai neišsilaikys, o jūs būsite nelaimingi.
Optimizavimas siekiant apdirbimo efektyvumo
Optimizuojant krumpliaračių konstrukcijas, kad jos būtų apdirbamos efektyviau, reikia taikyti metodus, kurie palengvina krumpliaračių konstravimą ir surinkimą. Krumpliaračių konstrukcijos gali būti paprastos, lengvai konstruojamos, standartizuotos ir pagamintos iš lengvai randamų, pjaunamų ir apdirbamų medžiagų. Šie smulkūs patarimai padeda pagreitinti sąranką ir supaprastinti gyvenimą.
Tikslumas ir leistini nuokrypiai
Krumpliaračių konstrukcijai, skirtai mechaniniam apdirbimui, reikia tikslumo ir leistinų nuokrypių. Leistinieji nuokrypiai leidžia nukrypti nuo vardinio (idealaus) komponento. Jei jūsų atspausdintam objektui reikia 2 mm skylės, jums patiktų 2,02 arba 2,03 mm. Vadinasi, sutiktumėte su šiek tiek didesne skyle. Būtumėte nepatenkinti, jei toje dalyje būtų 2,2 mm skylė. Skylė yra per didelė. Neatitinka leistinosios paklaidos.
Kokybės kontrolė krumpliaračių apdirbimo procese
Apdirbant krumpliaračius **svarbu užtikrinti gerą kokybės kontrolę**. Taip užtikrinama, kad pagamintos pavaros būtų tikslios, patikimos ir gerai veiktų. Kad galėtumėte gaminti geras krumpliaračius, turite turėti gerą kokybės kontrolės programą.
Kokybę galima patikrinti keliais skirtingais būdais. Galite išmatuoti matmenis, patikrinti paviršiaus apdailą ir atlikti krumpliaračio danties kontakto bandymą. Kiekvienas iš šių metodų yra svarbus norint įsitikinti, kad jūsų krumpliaračiai yra tikslūs ir atlieka tai, ką turi atlikti.
Kad jūsų **apdirbimas būtų geras**, reikia daug planuoti, kontroliuoti procesus ir palaikyti gerą įrangos būklę. Kai visus šiuos dalykus atliksite tinkamai, ilgainiui nuolat pasieksite gerų rezultatų.
Išvada
Konstruojant pavaras labai svarbi kokybės kontrolė. Ji garantuoja, kad jūsų krumpliaračiai veiks tinkamai. norint sukurti puikius krumpliaračius, būtina puiki kokybės kontrolė.
Kokybę galima patikrinti įvairiais būdais. Galima atlikti matmenų, paviršiaus apdailos ir krumpliaračių dantų kontakto bandymus. Visos šios strategijos yra labai svarbios norint užtikrinti, kad jūsų krumpliaračiai veiktų tinkamai.
Tam, kad jūsų krumpliaračiai būtų puikios būklės, reikia planavimo, proceso valdymo ir įrangos priežiūros. Puikių rezultatų nuolat pasieksite, jei visus šiuos dalykus atliksite nepriekaištingai.
