החלקה קשה לעומת החלקה רכה: מה ההבדל ומתי להשתמש בכל אחד מהם

כתוב מאת דרק|האנסנג אוטומציה

אם השקעת זמן כלשהו בחיפוש גלגלי שיניים מדויקים או הערכת ספקי עיבוד שבבי, בטח שמעתם את המונחשיוף ציודנזרק מסביב. כאשר אתה שואל שני ספקים שונים אם הם עושים "גלישה", וייתכן שאחד מהם מתכוון לחסום גלגל ריק לפני טיפול בחום, בעוד שהשני אומר לסיים-לעבד גלגל שיניים מוקשה עד לסובלנות הסופית.

שניהם מדברים על סקירה - אבל הם מתארים שתי פעולות שונות מהותית.

ההבחנה בין חיתוך רך לבין חיתוך קשה אינה קשורה למכונה או אפילו לתנועת החיתוך. זה מסתכם במשתנה אחד: היכן ברצף הייצור מתרחשת הסקיפינג - לפני או אחרי טיפול בחום.

מאמר זה מפרק את שני התהליכים מנקודת המבט של היצרן - מה כל אחד עושה, כאשר כל אחד מהם נופל.

אם אתה עדיין לא מכיר את העקרונות הבסיסיים של חיפוי ציוד, אתה יכול לבדוק את המאמר שלנוGear Skiving נגד Hobbing

כאשר נחשפים לראשונה למינוח שכזה, קל לפרש לא נכון.

"רך" ו"קשה" מתייחסים למעשה למצב החומר כחותך הכלים לתוך חומר העבודה.

חיפוי רך מבוצע על ריק ציוד לפני טיפול בחום. בשלב זה, החומר נמצא בדרך כלל במצב חישול או מנורמל, עם קשיות בטווח של HB 180-250. הפלדה חותכת בחופשיות יחסית, בלאי הכלים ניתן לניהול וזמני המחזור קצרים.

חיתוך קשה מבוצע לאחר טיפול בחום - על גלגל שיניים שכבר הוקשה-במקרה או באמצעות-מוקשה עד HRC 58–62. אתה נמצא בטריטוריה של עיבוד שבבי קשיח, שבו חומרי הכלים, הציפוי וקשיחות המכונה הופכים למשתנים קריטיים.

בקצרה: עיבוד רך לעומת קשה אינו הבדל בתהליך - זה הבדל באיזה צד של טיפול בחום העיבוד מתרחש.

ברוב זרימות העבודה של ייצור גלגלי השיניים, חיתוך רך מתפקד כמעבר היווצרות -כלומר, פעולת הגדרת גיאומטריית השן של חלק העבודה של גלגל השיניים לפני שהוא נכנס לטיפול בחום. מכיוון שחומר העבודה עדיין במצב חישול או מנורמל בשלב זה, קל יותר לחתוך אותו.

מה עובד לטובתו

כוחות החיתוך נמוכים-מה שאומר שחיי הכלים ארוכים משמעותית מאשר בעיבוד שבבי קשה.

זמני המחזור קצרים, והעלות ל-יחידה משקפת זאת.

בתנאים מבוקרים, חיתוך רך יכול להשיג דיוק ISO דרגה 5-6 (להסבר מפורט על דרגות דיוק גלגלי ISO, ראההתייחסות טכנית זו).

הגבלה: עיוות טיפול בחום

זוהי המגבלה הגדולה ביותר של חיתוך רך. מכיוון שתהליכי הקרבור והכיבוי מייצרים מתחים תרמיים מתפשטים ומתני טרנספורמציה של פאזה בתוך חומר העבודה, עבור גלגלי שיניים חיצוניים מוצקים וסימטריים גיאומטרית ההשפעה עשויה להיות מינורית, אך עבור גלגלי שיניים פנימיים בעלי קירות דקים, הם גורמים לעיוות מאוד לא אחיד על פני פרופיל השן.

משמעות הדבר היא שהדיוק שהושג על ידי חיתוך רך אובד למעשה. מסיבה זו, חיתוך רך אינו מתאים ליישומים הדורשים דיוק גבוה במיוחד.

תרחישים ישימים של גלישה רכה

• גלגלי שיניים חיצוניים עם גיאומטריה פשוטה
• הדיוק הסופי של הגיר הוא רמת ISO 6-7, והעיוות לאחר טיפול בחום עדיין בטווח הסבילות.
• קו ייצור בקנה מידה גדול תוך שימוש בשילוב של תהליך "שחיקה רכה+הילוכים".

תרחיש לא ישים

• הילוכים פנימיים-בדיוק גבוה
• תצורות-חור עיוור או ליד-כתף, שבהן גישת השחזה מוגבלת פיזית ואין נתיב התאוששות אם העיוות חורג מהסובלנות

אם חיתוך רך הוא מעבר היצירה, חיתוך קשה הוא ערובה לדיוק - הפעולה שקובעת אילו סובלנות מחזיק החלק המוגמר בפועל, ללא קשר למה שטיפול החום עשה לגיאומטריה.

החיתוך מתרחש לאחר שהציוד התקשה במלואו, בדרך כלל ל-HRC 58-62. המשמעות היא שהכלים צריכים לעמוד במשימה: חיתוך קשיח משתמש בחותכי חיתוך מוצק מקרביד או CBN-, שהונדסו במיוחד לחיתוך קשיח מופרע.

יתרון עיקרי: בקרת מימד סופית.

סקי קשה יכול לתקן את העיוות הנגרם על ידי טיפול בחום. על ידי עיבוד של פרופיל השן לאחר שהחלק התייצב מהמרווה, אתה עובד עם הגיאומטריה המעוותת בפועל וחותך בחזרה לממדי היעד האמיתיים.

עבור גלגלי שיניים חיצוניים, רמה זו של תיקון פוסט- HT יכולה להיות מטופלת לרוב על ידי שחיקה של גלגלי שיניים. אבל עבור הילוכים פנימיים זה שונה. השחזה של גלגלי שיניים פנימיים דורשת כלי עבודה מיוחדים ותנאים של גישה צירית ברורה - שפשוט לא קיימים עבור גלגלי שיניים עיוורים-בחור או תצורות ליד-כתף. במקרים אלה, חיתוך קשה הוא לא רק האפשרות הטובה ביותר. עבור גיאומטריות רבות, זהו תהליך הגימור היחיד הקיים לאחר טיפול בחום.

בדיוק בגלל זה ישנה חשיבות ליכולת החיתוך הקשה כאשר אתה בוחן ספק ציוד מדויק - ומדוע Hansheng Automation השקיעה השקעה משמעותית ב-Kashifuji KPS30, מטרת פלטפורמת מכונה-שנבנתה עבור חיתוך קשה-בדיוק גבוה של גלגלי שיניים פנימיים. היישומים הדורשים את זה - מפעילי מפרקים רובוטיים, גלגלי שיניים טבעתיים של תיבת הילוכים פלנטרית, מערכות מונעות-סרוו שבהן רעש, רעש וחזרה וחיי עייפות אינם-ניתנים למשא ומתן - דורשים ספק שיכול לשמור על סובלנות על גיר פנימי מוקשה, לא רק לפני התנור.

היכן יתרון חיתוך קשה

• גלגלי שיניים פנימיים-בדיוק גבוה הדורשים ISO דרגה 5
• גיאומטריות-חור עיוור וליד-טבעות כתף בהן מוגבלת הגישה לטחינת עמוד-HT
• יישומים עם דרישות מחמירות לגבי דיוק שידור, רצפת רעש וחיי עייפות - כולל מפרקי רובוט משותפים ומפחיתים פלנטריים מדויקים

גבולות

• עלות כלי עבודה לכל קצה גבוהה באופן משמעותי מחותכי חיתוך רכים
• דרישות המכונה הן תובעניות, דיוק סנכרון ציר גבוה, קשיחות תחת חיתוך קשה מופרע ויציבות תרמית לאורך כל הריצה
• לא-מתאים היטב לגלגלי שיניים גדולים של מודול (בדרך כלל M5 ומעלה)- שחיקת גלגלי שיניים נשארת המסלול המועדף בקנה מידה זה

שני התהליכים אינם חלופות מתחרות - הם משרתים תפקידים שונים ברצף הייצור.

בייצור פנימי של ציוד-בדיוק גבוה, חיתוך רך וקשיח אינן אפשרויות מתחרות. הן שתי תחנות באותו פס ייצור.

זרימת העבודה למעלה מראה כיצד הם מחלקים את העבודה. חיתוך רך מטפל במעבר הצורה - חותך את פרופיל השן מהריק בעוד החומר עדיין קל לעיבוד, ומשאיר בכוונה כמות מלאי קטנה של 0.10-0.15 מ"מ לכל צד. לתת לסקירה קשה משהו להסיר לאחר שהעיוות של טיפול החום התיישב.

קרבור ומרווה ואז עושים מה שהם תמיד עושים - הם מקשיחים את הציוד, והם מציגים עיוות. עבור גלגל שיניים פנימי דק-, העיוות הזה יכול להגיע ל-20-50 מיקרון או יותר, מופץ בצורה לא אחידה על פני פרופיל השן. הגיאומטריה הרכה של החיתוך היא כעת מחוץ לסובלנות.

חיתוך קשה סוגר את הלולאה. חיתוך על החלק המוקשה והמעוות, הוא עובד בחזרה לממדי היעד האמיתיים - ומתקן את הגיאומטריה שטיפול החום שינה ומביא את הציוד המוגמר לדיוק הסופי בדרגה 5 ISO. שום דבר לגבי האיכות של החלק הסופי אינו תלוי איך הוא נראה לפני שהוא נכנס לתנור.

הבנת ההבחנה הרכה/קשה משנה את האופן שבו אתה מזכה ספק - מכיוון ש"אנחנו עושים חילוף גלגלים" לא אומר לך כמעט כלום לבד.

אם היישום שלך מכוון לתיבות הילוכים תעשייתיות סטנדרטיות של ISO דרגה 7 או מתחת ל-, כוננים לא-קריטיים, יישומים שבהם עיוות פוסט-HT נשאר בסובלנות המקובלת - רך שיוף בשילוב עם התקשות אינדוקציה או התקשות דרך-. התהליך מבוסס היטב-, עלויות הכלים נמוכות יותר, ואתה לא צריך לשלם עבור יכולת חיתוך קשה שלא תשתמש בה.

אם אתה מציין גלגלי שיניים פנימיים מסוג ISO דרגה 5-6 - חיבורי רובוט, גלגלי שיניים מפחיתים פלנטריים, כל דבר שבו שגיאות שידור, רעש וחיי עייפות הם אילוצי תכנון - השאלה היא לא אם הספק שלך מבצע סקירה. זה אם הם עושים את זה אחרי טיפול בחום. ספק עם יכולת חיפוי רכה בלבד אינו יכול לספק באופן מהימן דיוק סופי של מימד- על ציוד פנימי מוקשה. התנור יבטל את עבודתם.

כאשר אתה מדבר עם ספק פוטנציאלי, שאלה אחת חותכת את העמימות מיד:

• "האם אתה מבצע חיטוי לפני או אחרי טיפול בחום - והאם אתה יכול לספק דוח בדיקה המציג את גיאומטריית השן על החלק המוגמר והמוקשח?"
• אם הם יכולים לענות בחיוב על שניהם, אתה מדבר עם הספק הנכון.

אם היישום שלך דורש דיוק ISO Grade 5–6 על גיר פנימי מוגמר ומוקשה - בין אם זה מפעיל רובוט משותף, גלגל שיניים מפחית פלנטרי או תצורת חורים עיוור- מותאמת אישית - יכולת התהליך מאחורי הצעת המחיר חשובה לא פחות מהמחיר.

Hanheng Automation פועלת על פני רצף הייצור המלא, החל מניתוח רך דרך ניתוח קשה ועד לבדיקה סופית. אם יש לך שרטוט גלגלי שיניים שדורש בקרת מימדים לאחר-HT, נשמח לסקור אותו ולספר לך איך בדיוק היינו ניגש אליו.

חקור את שירותי חיתוך הציוד שלנו

 

האם ניתן לבצע חיתוך רך וקשה על אותה מכונה?

לא תמיד. לחיפוי רך יש דרישות נמוכות יותר לכלי מכונות, בעוד שלחיפוי קשה יש דרישות גבוהות יותר לקשיחות, יציבות תרמית ודיוק הציר של מכונות.

מה קורה אם מדלגים על חיפוי קשה לאחר טיפול בחום?

החלק נשלח עם כל עיוות שהוצג טיפול החום. עבור גלגלי שיניים פנימיים עם דרישות דיוק ISO 5-6, עיוות זה מוביל ישירות לעלייה בשגיאת ההילוכים ולקיצור חיי שירות.

האם שיוף קשיח מתאים גם לגלגלי שיניים חיצוניים?

טכנית כן, אבל לעתים רחוקות זו הבחירה המועדפת. לגלגלי שיניים חיצוניים יש גישה לטחינת גלגלי שיניים לאחר טיפול בחום, שהיא מהירה יותר, חסכונית יותר-בקנה מידה, ומסוגלת להגיע לדרגת ISO 4 ומעלה.

לאיזה טווח מודולים מתאים חיתוך קשה?

חיתוך קשה בדרך כלל-מותאם היטב לטווחי מודולים של עד M4-M5 בקירוב. מעבר לכך, עומסי השבבים הנוצרים מחיתוך קשיח בעומקי שיניים גדולים יותר דוחפים את הגבולות המעשיים של גיאומטריית כלי החיפוי וקשיחות המכונה. עבור גלגלי שיניים גדולים יותר של מודול - M5 ומעלה - שחיקת הילוכים נשארת תהליך הגימור המומלץ לאחר טיפול בחום.