ماشینکاری چرخ دنده
بررسی روش هابینگ برای ماشینکاری چرخ دنده:
صنعت چرخ دنده سازی علاوه بر نیاز به ماشین های نوین و پیچیده جهت ساخت چرخ دنده های مورد نظر، به قواعد و اطلاعات مهندسی برای بررسی عواملی از جمله تنش تماسی دنده ها، تنش خمشی دنده ها، روغنکاری چرخ دنده ها و همچنین اطلاعاتی در مورد جنس مواد مورد استفاده در چرخ دنده سازی احتیاج پیدا نمود.
در قرن بیستم چرخ دنده سازی پیشرفت مداوم و شتابنده ای گرفت. طراحی مهندسی چرخ دنده ها به حدی شکوفا شده است که اگر امروزه کسی بخواهد همه محاسبات هندسی قابل کاربرد در طراحی را انجام دهد و به همه اطلاعات مورد نیاز در مورد مواد و فرآیندها دست یابد باید به یک قفسه کامل از کتاب های فنی دست رسی داشته باشد.
تولید چرخ دنده به دو صورت امکان پذیر است، یکی به روش فورمینگ (Forming) و دیگری به روش ماشینکاری (Machining)
قبل از ادامه مقاله شما را دعوت به مشاهده چندین نمونه فیلم از دوره های مختلف آموزش مسترکم می نماییم.
شما می توانید برای اطلاع بیشتر از دوره های آموزش داده شده و همچنین تهیه پکیج های آموزشی به قسمت فروشگاه سایت مراجعه بفرمایید.
فرآیند تولید چرخ دنده:
چند فرآیند برای تولید چرخ دنده ها با ایجاد دندانه روی قطعات گوناگون وجود دارد. چرخ دنده ها را می توان با ریخته گری، فورجینگ، اکستروژن، کشش، نورد دندانه، متالورژی پودر و پولک زنی فلز ورق تولید کرد.
چرخ دنده های غیر فلزی را می توان با قالب گیری تزریقی و ریخته گری تولید کرد. چرخ دنده ها ممکن است کوچک و یا بزرگ تا قطر ۹ میلیمتر باشد.
دقت ابعادی و صافی سطح مورد نیاز دندانه های چرخ دنده به کاربرد مورد نظر آن بستگی دارد. کیفیت پایین دندانه چرخ دنده، در انتقال ناکارآمد انرژی و صدای آن موثر است و اثری نامطلوب بر خواص اصطکاکی و سایشی چرخ دنده دارد.
برای مثال چرخ دنده های زیر دریایی ها، باید با کیفیت فوق العاده بالا ساخته شوند تا از میزان صدت کاسته شده و به این ترتیب از ردیابی زیر دریایی جلوگیری شود.
دو روش برای تولید چرخ دنده وجود دارد:
- فورمینگ ( Forming )
- ماشینکاری( Machining )
روش فورمینگ:
در این روش، ابزار برش شبیه یک تیغه فرز فورم ساخته می شود و مانند شکل فضای بین دندانه های چرخ دنده است. شکل دندانه چرخ دنده با بریدن محیط لقمه آن ایجاد می شود.
تیغه در امتداد طول دندانه چرخ دنده با عمق مناسبی به طور محوری حرکت می کند، تا دندانه چرخ دنده را ایجاد کند. پس از برش هر دندانه، تیغه عقب کشیده می شود، لقمه چرخ دنده می چرخد و تیغه برای برش دندانه بعدی جلو می آید.
این عمل آنقدر تکرار می شود تا تمام دندانه ها بریده شوند. از آنجا که تیغه برش فورم، شکل ثابتی دارد، بنابراین از فورم تراشی تنها می توان برای ایجاد دندانه ای که عرض ثابت داشته باشد، یعنی چرخ دنده های راست یا حلزونی استفاده کرد و برای چرخ دنده های مخروطی این روش را نمی توان به کار برد.
چرخ دنده های داخلی و دندانه های روی سطوح مستقیم، نظیر چرخ و شانه دنده، با یک تیغه شکل دار و با استفاده از ماشینی شبیه یک صفحه تراش، فورم تراشی می شوند.
روش ماشینکاری:
برش در روش چرخ دنده تراشی ممکن است با یکی از روش های زیر انجام پذیرد:
- تیغه ای به شکل پینیون: تیغه ای به شکل پینیون را می توان یکی از جفت چرخ دنده هایی دانست که جفت آن چرخ دنده است.
- تیغه ای مستقیم به شکل شانه دندانه
- هاب (Hob)
ماشین های چرخ دنده تراش با ابزار مارپیچ (Hob):
ماشین های چرخ دنده زنی هاب (Gear Hobbing) چرخ دنده تراشی غلتی است که در آن هاب به معنی ابزار قالب تراش یا ابزار تراشنده مارپیچی شکل است.
معمولا ماشین های هاب به دو صورت در صنعت مشاهده می شوند:
- با اسپیندل های افقی
- با اسپیندل های عمودی
با استفاده از ابزار تراش به شکل صفحه دندانه دار مستقیم، می توان چرخ دنده های اینولوت تولید کرد.
اگرچه استفاده از یک صفحه دندانه دار به عنوان ابزار تراش امتیاز بزرگی دارد، این روش تولید چرخ دو غیب اساسی دارد.
اول اینکه باید ابزار تراش یا چرخ دنده خام، حرکت رفت و آمدی داشته باشد و عمل تراش فقط در یک مسیر انجام می شود.
دوم اینکه همراه با چرخ دنده خام، صفحه دندانه دار باید در جهت طولی حرکت کند، در نتیجه لازم است صفحه دندانه دار خیلی بلند یا چرخ دنده خیلی کوتاه باشد.
در غیر این صورت، پس از ایجاد چند دندانه، صفحه و چرخ از درگیری خارج می شوند. اما این دو مشکل با ابزار تراش مارپیچ برطرف می شود.
درباره تیغه های فرز Hob:
تیغه فرز هاب را می توان یک چرخ دنده شانه ای (Rack) فرض کرد که حول یک استوانه تحت یک زاویه کوچک، پیچیده شده تا به صورت دندانه های یک پیچ درآید و سپس با ایجاد شیارهای طولی روی این دندانه ها، لبه های برشی هاب به وجود می آیند.
در پشت هر یک از سطح های تراش مارپیچ، خلاصی ایجاد شده است، با یک نوع تیغه فرزهاب می توان چرخ دنده های ساده، مارپیچ و حلزونی با ابعاد مختلف را تولید کرد.
با استفاده از تیغه فرز های هاب با فرم دنده مخصوص می توان دیگر انواع قطعات دندانه دار نظیر چرخ زنجیر و هزار خار را نیز تولید کرد.
امیدواریم مقاله ماشینکاری چرخ دنده برای شما مفید بوده باشد ، همچنین شما میتوانید از سایر مقالات در سایت www.catiadesign.ir دیدن بفرمایید.
