Услуги по нарезке зубчатых колес на станках с ЧПУ: руководство по выбору между зубофрезерованием, строганием и шлифованием.

Услуги по нарезке зубчатых колес всегда имели жизненно важное значение в области промышленных трансмиссий. Зубчатые колеса являются важными компонентами в трансмиссионных системах электромобилей, аэрокосмической техники и промышленных роботов.

Услуги по нарезке зубчатых колес напрямую влияют на точность изготовления зубчатых колес, которая тесно связана со сроком службы оборудования, энергопотреблением и уровнем шума. Неправильные методы обработки могут привести к экспоненциальному увеличению производственных затрат , поломкам оборудования и снижению его производительности.

В данной статье основное внимание будет уделено фундаментальным требованиям к обработке зубчатых передач, а также будет проведен тщательный анализ ключевых моментов, имеющих коммерческую и технологическую ценность, среди трех наиболее распространенных методов обработки зубчатых передач.

Сложность процесса нарезки зубчатых колес на заказ требует экспертной технической помощи . Компания JS Precision — профессиональный партнер, активно занимающийся производством зубчатых колес и способный предоставить комплексное решение для этого процесса, от выбора технологии до поставки готовой продукции. Иными словами, производство зубчатых колес будет точным и эффективным.

Основная таблица ответов

Основные выводы:

1. Если требования к точности зубчатых передач ≥ ISO 5 или шероховатость поверхности зубьев < 0,8 мкм , потребуется воспользоваться услугами ЧПУ-шлифовки зубчатых передач .

2. При обработке внутренних зубчатых передач или конструкционных зубчатых передач средней мощности услуги по зуборезной обработке на станках с ЧПУ обладают уникальными экономическими преимуществами.

3. При выборе поставщика услуг необходимо убедиться в том, что гарантируется точность оборудования, предоставляемого поставщиком услуг , например, наличие испытательного оборудования, соответствующего стандартам немецкого Клингенбергского центра испытаний зубчатых передач, а также в наличии успешных примеров его работы.

4. Компания JS Precision предлагает индивидуальные решения по нарезке зубчатых колес, объединяющие все процессы зубофрезерования, зубострогания и шлифовки, начиная с оптимизации конструкции зубчатых колес.

Опыт компании JS Precision: ключ к повышению стабильности зубчатых передач.

В компании JS Precision мы обладаем более чем полуторадесятилетним опытом работы с заказами на обработку зубчатых передач и обслуживаем более 500 клиентов по всему миру в различных требовательных отраслях, таких как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность и робототехника. Наше главное конкурентное преимущество заключается в неустанном стремлении к совершенству в технологии производства зубчатых передач и глубоком понимании проблем, с которыми сталкиваются наши клиенты.

Что касается оборудования, мы используем высококачественное оборудование, такое как немецкие зубофрезерные станки LIEBHERR, японские зуборезные станки OKUMA и швейцарские зубошлифовальные станки REISHAUER, а также все модули, включая модули 1-12, обеспечивающие уровни точности от ISO 3 до ISO 10 .

Благодаря использованию электронного редуктора (EGB) и гибкой технологии синхронизации мы можем обеспечить точную фиксацию инструмента и заготовки, а также гарантировать погрешность шага зубьев с точностью до микрометра.

Средний опыт работы наших инженеров в отрасли составляет более 10 лет, что позволяет нам предоставлять ценные консультации по проектированию с учетом технологичности производства (DFM) нашим клиентам. Ранее мы помогли производителю электромобилей улучшить конструкцию планетарного редуктора, снизив уровень шума на 4 децибела и повысив эффективность производства на 30%.

Благодаря строгим процессам контроля качества мы сертифицированы по стандартам ISO 9001 и AS9100D. Каждая шестерня проходит тщательное тестирование с использованием 3D-метрических инструментов, измерителей профиля зубьев и других средств, результаты которого можно отследить от начала до конца процесса.

Ищете способы обеспечить более стабильную работу ваших зубчатых передач и продлить срок их службы? Свяжитесь с командой инженеров JS Precision прямо сейчас, чтобы обсудить ваши потребности в зубчатых передачах, и мы предложим вам бесплатный анализ технологической осуществимости процесса и услуги по нарезке зубчатых передач на заказ.

Почему точный выбор услуг по нарезке зубчатых колес является залогом успеха вашего проекта?

Услуги по нарезке зубчатых колес являются ключевым компонентом обработки зубчатых колес, и их выбор напрямую определяет стоимость, сроки выполнения и конечные характеристики готового изделия .

Правильный выбор технологического процесса не только обеспечит бесперебойный и эффективный процесс производства зубчатых передач, но и улучшит характеристики используемого оборудования. Неправильный выбор процесса может привести к низкой точности зубчатых передач, увеличению затрат и задержкам проекта.

При массовом производстве внешних зубчатых передач неправильные процессы нарезки могут увеличить себестоимость единицы продукции более чем на 20%. Неправильный выбор процесса нарезки зубчатых передач в высокоточных конструкциях может привести к тому, что изделия будут не соответствовать своему назначению.

Профессиональные услуги по нарезке зубчатых колес позволяют подобрать оптимальный процесс, исходя из таких факторов, как тип зубчатого колеса, объем производственной партии и требования к точности, обеспечивая баланс между стоимостью, эффективностью и качеством.

Все еще испытываете трудности с выбором технологического процесса? Нажмите, чтобы загрузить аналитический отчет JS Precision «Выбор технологического процесса для зубчатых передач» и получить бесплатную консультацию по подбору процесса для различных сценариев; если у вас есть предварительные требования, вы можете напрямую связаться с нашим консультантом по технологическим процессам, чтобы получить бесплатный индивидуальный анализ выбора.

Технический анализ: правда о трех основных процессах обработки зубчатых передач на станках с ЧПУ.

Обработка зубчатых колес включает в себя контроль профиля, шага и поверхностей для создания высококачественных шестерен. Процессы зубофрезерования, строгания и шлифования на станках с ЧПУ удовлетворяют различным потребностям. Далее приводится анализ основных принципов и применимых сценариев.

Услуги зубофрезерования с ЧПУ: когда они наиболее подходят для крупносерийного и высокоэффективного производства?

Услуги по зубофрезерованию с ЧПУ включают в себя одновременную резку и изготовление зубьев методом зубофрезерования. Это идеальный и наиболее предпочтительный метод для высокоэффективной обработки больших объемов наружных зубчатых колес . В рамках этой услуги можно изготавливать зубья с модулем от 1 до 12.

Используется немецкий зубофрезерный станок LIEBHERR с твердосплавными фрезами с покрытием, обеспечивающий высокую скорость резания до 180 м/минуту. Время обработки одной шестерни из легированной стали 4140 составляет всего 5 минут, а при заказе более 1000 штук стоимость снижается более чем на 30% по сравнению с зуборезной обработкой.

Недостатком является то, что он не может нарезать зубья внутренних зубьев, а также зубья с выступами, расположенными рядом. При поиске услуг по нарезанию зубьев рядом с вами необходимо убедиться, что зубофрезерный станок совместим с модулями зубьев и размером производственной партии.

Услуги по фрезерованию зубчатых колес на станках с ЧПУ: как решить сложные задачи обработки внутренних зубчатых колес и сложных зубчатых конструкций?

Услуги по фрезерованию зубчатых колес на станках с ЧПУ включают в себя возвратно-поступательное нарезание зубьев фрезы и вращение заготовки для создания шестерни. Ключевое преимущество этого метода заключается в его гибкости и возможности выполнения сложных форм шестерен, недоступных при зубофрезеровании. К ним относятся как внутренние шестерни, так и многоступенчатые шестерни.

Эти зубофрезерные станки от JS Precision предназначены для обработки внутренних зубчатых передач с модулем от 1 до 10 единиц, внутренним диаметром отверстия не менее 20 мм и точностью по стандарту ISO 7. Они эффективны для прецизионной обработки сложных зубчатых передач в количестве от 50 до 500 единиц. Использование специальных режущих инструментов сводится к минимуму, что снижает затраты.

Шероховатость поверхности от 1,6 до 3,2 мкм напрямую удовлетворяет общим требованиям, но коэффициент эффективности ниже по сравнению с процессами зубофрезерования, что делает их менее подходящими для массового производства зубчатых колес более простой формы.

Услуги по шлифованию зубчатых колес на станках с ЧПУ: когда необходимо инвестировать в высочайшую точность и качество поверхности?

Услуги по шлифованию зубчатых колес на станках с ЧПУ являются одним из основных процессов финишной обработки зубчатых колес. В них используются шлифовальные круги для шлифовки зубьев с целью устранения дефектов профиля зубьев и шероховатости поверхности, что позволяет исключить деформации при закалке и обеспечить сверхвысокую точность обработки .

Компания JS Precision использует шлифовальные круги из кубического нитрида бора (CBN), а также электрохимическую правку (ECD) для обработки зубчатых передач из закаленной стали HRC58-62 с точностью ISO-3 и шероховатостью поверхности всего 0,2-0,4 мкм. Таким образом, этот процесс является обязательным для высококачественного трансмиссионного оборудования благодаря более низкому уровню шума и увеличенному сроку службы.

Вложения в оборудование для этого станка в 3-5 раз превышают затраты на зубофрезерный станок, а время обработки одной детали в 5-8 раз больше, чем у зубофрезерного станка. Он подходит для высокоскоростных (>5000 об/мин), высоконагрузочных и малошумных условий эксплуатации, а выбор профессиональных компаний, занимающихся ЧПУ-шлифовкой зубчатых колес, является ключом к гарантированному качеству работы.

Рисунок 1. Технология нарезки трех основных зубчатых колес.

Матрица технического сравнения: как принимать решения по оптимизации процессов на основе данных?

Выбор процесса нарезания зубчатых колес должен основываться на данных. Приведенная ниже таблица сравнения параметров и анализ ключевых размеров помогут вам быстро найти правильное решение.

Сравнительная таблица основных параметров трех основных процессов обработки зубчатых передач на станках с ЧПУ.

Точность и качество поверхности: Какой процесс позволяет получить сверхгладкую поверхность зуба с шероховатостью Ra 0,4 мкм?

Точность зубчатого колеса и качество его обработки поверхности напрямую влияют на эффективность передачи и уровень шума трансмиссии. Только услуги шлифовки зубчатых колес на станках с ЧПУ способны обеспечить сверхгладкую поверхность зубьев с шероховатостью Ra 0,2-0,4 мкм , гарантируя высокоскоростную работу (>5000 об/мин) и бесшумную работу (<60 дБ).

Шлифовка зубьев с шероховатостью Ra 1,6-6,3 мкм подходит для общего машиностроения. Шлифовка с шероховатостью Ra 1,6-3,2 мкм достаточна для широкого спектра промышленных применений. Шлифовка зубчатых колес JS Precision проводится с использованием наножидкостного охлаждения для предотвращения термической деформации, при этом точность профиля зуба составляет <3 мкм. Эти характеристики предназначены для применения в высокотехнологичном оборудовании.

Коэффициент экономической эффективности: как себестоимость единицы продукции зависит от размера партии?

Стоимость единицы продукции в значительной степени зависит от размера партии для различных процессов, и, соответственно, при партиях более 1000 изделий зубофрезерование имеет самую низкую себестоимость единицы продукции, для партий от 50 до 500 изделий услуги по зуботочению на станках с ЧПУ более экономичны, а для точных применений, независимо от размера партии , достаточно шлифовки зубьев.

Например, для шестерни с модулем упругости 2,5, изготовленной из сплава 20CrMnTi, себестоимость изготовления одной шестерни методом зубофрезерования для производственной партии в 100 штук составляет около 80 долларов, для зубофрезерования для производственной партии в 1000 штук себестоимость составляет всего 35 долларов, а для шлифовки шестерен с точностью ISO 5 себестоимость составляет около 150 долларов.

Границы материалов и проектирования: Вы когда-нибудь выходили за рамки конкретного процесса при проектировании зубчатых передач?

Каждый процесс имеет свои материальные и конструктивные ограничения, проверка которых крайне важна для их выбора:

Зубофрезерование и зубопрокатка подходят для мягких материалов до термообработки (до HRC35), а шлифовка — для закаленной стали (HRC58-62). Максимальный модуль для зубофрезерования и шлифовки составляет 12 мм, а для зубопрокатки — 10 мм. Для внутренних зубчатых колес при зубопрокатке и шлифовке требуется внутренний диаметр не менее 20 мм , а ширина зуба при зубофрезеровании — 150 мм, при зубопрокатке — 120 мм, а при шлифовке — 100 мм.

Если конструкция зубчатого колеса выходит за указанные выше пределы, компания JS Precision может предложить осуществимые решения по механической обработке с помощью индивидуальных схем нарезания зубчатых колес , в сочетании с многопроцессными комбинациями или специализированными конструкциями инструментов.

Руководство по принятию решения: какой услуге по нарезке зубчатых колес соответствует требованиям вашего проекта?

Суть выбора услуг по нарезке зубчатых колес заключается в «соответствии потребностям». Следующие деревья решений представлены в сценарии, позволяющем быстро определить наиболее подходящий процесс.

Сценарий 1: Как выбрать высокоточный преобразователь для проектов, требующих высокой производительности?

Для высокоточных проектов, таких как трансмиссии электромобилей и компоненты трансмиссий аэрокосмической отрасли, требуется точность зубчатых передач ≥ уровня ISO 5 Ra<0,8 мкм. Материал, используемый в основном, закаленная сталь, поэтому вы можете напрямую выбрать услуги ЧПУ-шлифовки зубчатых передач . Компания JS Precision является одной из профессиональных компаний по ЧПУ-шлифовке зубчатых передач и обладает возможностью оказывать полный спектр услуг по обработке высококачественных зубчатых передач.

Сценарий 2: Что следует учитывать при механической обработке внутренней шестерни или зубчатого комплекта с выступами?

При обработке сложных конструкций, таких как внутренние и многозубчатые шестерни, следует выбирать услуги зубофрезерования с ЧПУ. Необходимо отметить три момента:

• Предоставьте подробные чертежи с указанием ключевых размеров для контроля за зазорами между инструментом и инструментом.
• Чётко определите размер партии и точность.
• Подтвердите возможности поставщика услуг по проведению имитационного анализа.

Сценарий 3: Как найти поставщика услуг для мелкосерийной персонализации, которая крайне необходима и требует оперативного реагирования на местном уровне?

Для услуг по зубофрезерованию в вашем районе ключевыми принципами, которые следует проверить, являются быстрое реагирование и гибкость процесса . Это требует проверки производительности оборудования, возможности быстрого анализа процесса и цикла предоставления услуг.

Ниже приведено краткое изложение ключевой информации, позволяющей четко сопоставить потребности с процессами:

Рисунок 2. При выборе услуги по нарезке зубчатых колес следует заранее учесть ряд факторов.

Практический пример: Компания JS Precision повысила эффективность доставки программного обеспечения для своих клиентов на 200% за счет оптимизации процессов.

Контекст проекта и проблемы

Высокопроизводительному производителю упаковочного оборудования срочно необходимы 500 компонентов планетарных редукторов с модулем 2,5, изготовленных из стали 20CrMnTi, твердостью HRC58-62 и точностью класса ISO 6. Традиционная шлифовка одного зуба требует 21 дня для поставки , а до окончания проекта осталось всего 10 дней, что создает риск нарушения контракта.

Решение JS Precision Hybrid Process Solution: Каким образом зубофрезерование и шлифовка зубчатых колес играют решающую роль в преодолении этого тупика?

Получив заказ, группа инженеров JS Precision оперативно провела анализ процесса. В ответ на запрос о гибридном технологическом решении для «черновой и чистовой обработки» мы предложили следующее:

1. Разложение процесса и черновая обработка: При обработке некритичной поверхности зубьев и корневых частей шестерен высокоскоростная зубофрезерная обработка с использованием твердосплавной фрезы с покрытием со скоростью 180 м/минуту позволила удалить излишки материала в процессе предварительной обработки , которая выполнялась в течение 5 минут для каждой детали.

2. Высокоточная обработка: Для обработки поверхностей зубьев, обеспечивающих передачу шума и устойчивость к усталости, использовалась услуга шлифовки зубчатых колес на станках с ЧПУ с применением шлифовального круга из кубического нитрида бора (CBN) . Точность профиля зубьев соответствует стандарту ISO 6 , а точность чистовой обработки — стандарту Ra 0,8 мкм.

3. Параллельный процесс: Черновая и чистовая обработка проводились параллельно на разных станциях. Черновые детали передавались на последующий этап для чистовой обработки без задержек, что значительно сокращало время цикла.

Количественно измеримые результаты

• Сроки: Срок доставки сокращен с 21 дня до 7 дней . Это повысило эффективность доставок на 200% и даже позволило клиенту избежать риска невыполнения обязательств.
• Стоимость: Оптимизация припуска на шлифовку составила 60%. Общие производственные затраты сократились на 15%. Это обеспечивает клиенту общую экономию в размере приблизительно 8000 долларов .
• Качество: Точность зубьев идентификационных шестерен была хорошей, уровень точности соответствовал уровню ISO 6. Уровень шума при работе шестерен был снижен на 3 децибела в процессе установки у заказчика, что удовлетворяет требованиям к повышению качества упаковочного оборудования.

В данном конкретном случае имеется глубокое понимание того, как компании, занимающиеся шлифовкой зубчатых колес на станках с ЧПУ и обладающие высочайшим уровнем знаний в области интеграции процессов, могут добиться оптимизации как по стоимости, так и по времени.

Чтобы повторить этот успех и добиться взаимовыгодного решения, сочетающего эффективность и экономичность, для вашего проекта, свяжитесь с JS Precision, и мы предоставим вам наше индивидуальное гибридное технологическое решение.

Рисунок 3. Планетарный редуктор для упаковочных машин.

Помимо принципа близости: пять золотых правил выбора поставщиков услуг по нарезке зубчатых колес

Вместо этого многие клиенты предпочитают искать «услуги по нарезке зубчатых колес рядом со мной», но гарантировать качество только по местоположению невозможно. Приведенные ниже пять золотых правил помогут вам найти хорошего поставщика услуг по нарезке зубчатых колес.

Правило первое: Есть ли у него вся необходимая технологическая цепочка и первоклассное оборудование?

Лучшие поставщики услуг должны обладать всесторонними навыками в области зубофрезерования, зубострогания и шлифовки зубчатых колес, чтобы предлагать беспристрастные и оптимальные консультации. Компания JS Precision сочетает в себе все три вышеуказанных процесса и располагает первоклассным оборудованием, позволяющим ей выполнять сложные работы по обработке зубчатых колес.

Правило второе: Насколько строга система контроля качества? Имеет ли она авторитетные сертификаты?

Качество зубчатых передач имеет огромное значение для качества и функционирования оборудования. Поставщику услуг необходима всесторонняя система контроля качества. Компания JS Precision сертифицирована по стандартам ISO 9001 и AS9100D и обеспечивает полный контроль качества на всех этапах производства с использованием немецкого стандартного испытательного оборудования из Клингенберга.

Правило третье: Каковы возможности инженерной поддержки? Может ли она участвовать в оптимизации проектирования на начальном этапе?

Поставщикам услуг по нарезке зубчатых колес следует заниматься оптимизацией конструкции на начальном этапе. Инженеры компании JS Precision предлагают рекомендации по проектированию с учетом технологичности производства (DFM) для оптимизации формы и конструкции зубчатых колес, что позволит снизить затраты и максимизировать эффективность без ущерба для производительности — в этом и заключается основное преимущество услуг по нарезке зубчатых колес на заказ.

Правило четыре: Означает ли услуга «рядом со мной» надежную цепочку поставок и быстрое реагирование?

В основе настоящего сервиса «рядом со мной» лежит эффективная коммуникация и оперативные ответы. Компания JS Precision использует цифровую систему для отслеживания хода выполнения заказа в режиме реального времени и обмена данными, круглосуточной поддержки инженеров и быстрой доставки, обеспечиваемой глобальной логистической сетью.

Правило пятое: Обладает ли оно потенциалом устойчивого развития для долгосрочного сотрудничества?

Выбор поставщика услуг — это всего лишь выбор долгосрочного партнера. Очень важно проверить финансовое состояние этого поставщика: каков объем инвестиций в НИОКР и как обстоят дела с планированием производственных мощностей? Ежегодно компания JS Precision инвестирует 15% выручки в модернизацию технологий. Постоянно внедряются новые процессы и оборудование для обеспечения стабильного долгосрочного сотрудничества.

Часто задаваемые вопросы

В1: Что дешевле: зубофрезерование, зубошлифовка или шлифовка зубчатых колес?

Примерно, порядок затрат при серийном производстве следующий: зубофрезерование, зубострогание и шлифовка. Зубострогание может быть дешевле при небольших и средних партиях, чем зубофрезерование, для внутренних зубчатых колес или других сложных геометрических форм, но это необходимо оценивать в каждом конкретном случае.

В2: Какова максимально достижимая точность при шлифовании зубчатых колес?

Высококачественные услуги по шлифованию зубчатых колес на станках с ЧПУ обеспечивают точность профилей зубьев в соответствии со стандартом ISO 3, с погрешностью менее 3 микрометров, что особенно важно для высокотехнологичных отраслей, таких как аэрокосмическая промышленность.

В3: Следует ли проводить шлифовку зубчатых колес до или после термообработки?

Шлифовка зубчатых колес обычно проводится после термообработки , которая может вызвать деформацию, а шлифовка помогает устранить эту деформацию.

Вопрос 4: Можете ли вы обрабатывать шестерни из сверхтвердых материалов, таких как твердый сплав?

Да, это можно отнести к обработке зубчатых колес на заказ. Компания JS Precision использует алмазные абразивы и технологические процессы для обработки зубчатых колес из сверхтвердых материалов, таких как твердый сплав, в соответствии со специфическими требованиями конкретного применения.

В5: Принимаете ли вы заказы небольшими партиями (например, менее 100 штук)?

Компания JS Precision принимает заказы небольшими партиями, но ей необходимо оценить экономическую целесообразность процесса. В заказах менее 100 штук для обеспечения гибкости производства и избежания высоких затрат на специализированные режущие инструменты более подходящими могут быть зубофрезерование или шлифовка.

В6: Каков типичный срок от разработки проекта до выпуска готового продукта?

В зависимости от процесса и объема заказа сроки выполнения могут варьироваться. Простые заказы на зубофрезерование выполняются за 2-3 недели, в то время как время, необходимое для выполнения сложных заказов на шлифовку зубчатых колес, может составлять 4-6 недель. Компания JS Precision предоставляет возможности для ускоренной доставки заказов, требующих высокой точности, и их выполнение занимает до 7 дней .

В7: Предоставляете ли вы услуги по проектированию и оптимизации зубчатых передач?

Да, ведущие компании по шлифованию зубчатых колес на станках с ЧПУ обычно предоставляют полный комплекс услуг по проектированию технологических процессов. Команда инженеров JS Precision может предоставить клиентам комплексные услуги, такие как проектирование зубчатых колес, оптимизация параметров и планирование технологических процессов.

В8: Какой первый шаг в работе с JS Precision?

Для начала вам необходимо предоставить нам чертежи или технические характеристики ваших зубчатых передач, такие как тип шестерни, модуль, количество зубьев, уровень точности, материал, объем производства и сроки выполнения. Мы хотели бы предложить вам бесплатный анализ процесса и расчет стоимости.

Краткое содержание

Не существует понятия «лучший» для процессов нарезания зубьев, есть только «оптимальный». Независимо от того, ищете ли вы эффективные услуги зубофрезерования, гибкие услуги обработки зубьев на станках с ЧПУ или точные услуги шлифовки зубьев на станках с ЧПУ, главное — найти тот вариант, который удовлетворит ваши потребности.

Благодаря комплексной технологической системе, современному оборудованию, опытным инженерам и контролю качества, компания JS Precision предлагает услуги по нарезке зубчатых колес на заказ, начиная с оптимизации конструкции и заканчивая готовой продукцией. Это позволяет оптимизировать затраты, эффективность и качество для достижения наилучших результатов.

Покончите с мучительными раздумьями над выбором технологического процесса. Немедленно свяжитесь с командой экспертов по зубчатым передачам компании JS Precision и расскажите нам о ваших потребностях. Мы вышлем вам бесплатный анализ процесса и коммерческое предложение, чтобы начать процесс создания более совершенных компонентов трансмиссии.