Tandwielbewerking: handleiding voor CNC-tandwielsnijmethoden

Aantal keer bekeken: 1014 Auteur: Site-editor Publiceer tijd: Oorsprong: Website

Tandwielbewerking is het gespecialiseerde productieproces waarbij tanden op een tandwielblank worden aangebracht om krachtoverbrenging mogelijk te maken. De meest effectieve methoden zijn onder andere tandwielhobben voor grote volumes uitwendige tandwielen, power skiving voor snelle productie van inwendige tandwielen en tandwielslijpen voor een uiterst nauwkeurige afwerking. De keuze voor het juiste proces hangt af van het type tandwiel, de vereiste AGMA/ISO-nauwkeurigheidsklassen en het totale productievolume.

tandwiel snijden

Wat is tandwielbewerking?

Tandwielbewerking is een subtractief productieproces waarbij materiaal wordt verwijderd uit een metalen of kunststof werkstuk om een ​​evolvente tandprofiel te creëren.

Dit proces is cruciaal omdat de geometrie van de tanden bepaalt hoe efficiënt een machine koppel en snelheid overbrengt.

Moderne tandwielbewerking maakt gebruik van CNC-technologie (Computer Numerical Control) om toleranties in microns te bereiken, waardoor tandwielen perfect in elkaar grijpen zonder lawaai of trillingen.

Methoden voor het genereren van tandwielen

Tandwielgeneratie is de meest gebruikelijke manier om tandwielen te produceren, waarbij de tandvorm wordt gegenereerd door de relatieve beweging tussen het gereedschap en het werkstuk.

Uitholling van de versnelling

Tandwielvertanding is de industriestandaard voor het produceren van uitwendige rechte en schuine tandwielen. Hierbij wordt een roterend snijgereedschap gebruikt, een zogenaamde vertandingsfrees, die functioneert als een wormwiel.

Omdat het snijproces continu is, is vertanden ongelooflijk snel en efficiënt voor massaproductie. Het is de eerste keuze voor fabrikanten van auto- en industriële versnellingsbakken.

Het vertanden van tandwielen is echter beperkt tot uitwendige tandwielen. Als uw ontwerp inwendige tanden vereist, moet u andere methoden overwegen, zoals schaven of vormgeven.

Versnellingsbak verschuiven

Tandwielschaven is een hogesnelheidsproces dat een revolutie teweeg heeft gebracht in de productie van interne tandwielen. Het is tot wel 8 keer sneller dan traditioneel vormgeven.

Door het gereedschap onder een specifieke "kruishoek" te kantelen, creëert de machine een glijsnelheid die materiaal verwijdert terwijl het werkstuk roteert.

Deze methode is tegenwoordig de standaardoplossing voor de interne ringtandwielen die worden gebruikt in planetaire systemen van elektrische voertuigen (EV's) en geavanceerde robotica.

Uitrusting vormgeven

Bij het vormen van tandwielen wordt een heen-en-weer bewegend gereedschap gebruikt dat een bijpassend tandwiel nabootst. Het gereedschap beweegt op en neer terwijl zowel het gereedschap als het werkstuk langzaam roteren.

Het grootste voordeel van vormgeven is de mogelijkheid om tandwielen te bewerken met "interferenties", zoals tanden die direct naast een grotere as of een schouder liggen.

Hoewel het langzamer is dan schaven of frezen vanwege de niet-snijdende terugslag, blijft het een essentieel gereedschap voor complexe geometrieën en kleine tot middelgrote series.

tandwielbewerkingsproces

Tandwielvormingsmethoden

Bij vormmethoden wordt de vorm van de tand gecreëerd door het profiel van het snijgereedschap zelf, en niet door de beweging van de machine.

Tandwiel frezen

Bij het frezen van tandwielen wordt met een vormfrees of vingerfrees telkens één tandopening gefreesd. Na elke snede verschuift het tandwiel naar de volgende positie.

Deze methode is ideaal voor prototypes of zeer grote tandwielen, waar speciaal gereedschap voor het vertanden te duur of niet beschikbaar zou zijn.

Omdat het op een standaard kan worden gedaan 5-assige CNC-bewerkingscentrum Het biedt in het midden een grote flexibiliteit voor aangepaste tandwielprofielen zonder gespecialiseerde machines.

Versnellingsbak brootsen

Bij het broachen wordt een lang gereedschap met meerdere tanden (een broach) door een gat getrokken of geduwd om in één keer interne spiebanen of tandwielen te vormen.

Het is de snelst mogelijke methode voor interne tandwielen, maar vereist extreem dure, op maat gemaakte gereedschappen.

Het gevolg hiervan is dat broaching strikt voorbehouden is aan massaproductie, zoals de productie van grote aantallen auto-onderdelen voor transmissies.

Harde afwerkingsprocessen

Het slijpen van het tandwiel is slechts de eerste stap. Nadat een tandwiel is gehard om de hardheid te verhogen, treedt er vaak een lichte vervorming op. Nabewerking is nodig om deze vervormingen te corrigeren.

Tandwiel slijpen

Tandwielslijpen is een afwerkingsproces waarbij een slijpschijf wordt gebruikt om het tandoppervlak te verfijnen. Het is de enige manier om de precisieklassen AGMA 14 of 15 te bereiken.

Voor de elektrische auto-industrie is slijpen essentieel. Het verwijdert de microscopische onvolkomenheden die hoogfrequent gezoem van de tandwielen veroorzaken, waardoor een stille rit gegarandeerd is.

Tandwiel slijpen

Honen is een langzamer afwerkingsproces dat de oppervlaktestructuur verbetert in plaats van de algehele geometrie.

Het "kruisarcering"-patroon dat door het honen ontstaat, helpt de smering op het tandoppervlak vast te houden, waardoor de levensduur van het tandwiel onder zware belasting aanzienlijk wordt verlengd.

Materialen voor tandwielbewerking

De materiaalkeuze beïnvloedt zowel de bewerkingssnelheid als de uiteindelijke duurzaamheid van het onderdeel.

  • gelegeerd staal: Metalen zoals 4140 en 8620 komen het meest voor. Ze bieden een uitstekende sterkte en kunnen oppervlaktegehard worden om slijtage te weerstaan.
  • Roestvrij staal: Vaak gebruikt in medische en voedselverwerkende toepassingen waar roestpreventie belangrijker is dan een extreem hoog koppelvermogen.
  • Brons en Messing: Deze worden vaak gebruikt voor wormwielen omdat ze een lage wrijvingscoëfficiënt bieden in combinatie met een stalen worm.

Hoe kies je een tandwielbewerkingsproces?

De juiste methode kiezen vereist een afweging van drie hoofdfactoren: kosten, volume en precisie.

Als je 10 stuks produceert voor een prototype, is tandwielfrezen op een 5-assige CNC-machine meestal de meest kosteneffectieve optie, omdat er gebruik wordt gemaakt van standaardgereedschap.

Bij productieaantallen van 1,000 tot 100,000 stuks zijn tandwielhobben (voor de buitenkant) en tandwielschaven (voor de binnenkant) duidelijk de meest efficiënte methoden.

Als uw toepassing een hoge rotatiesnelheid vereist (meer dan 5,000 toeren per minuut), moet u tandwielslijpen in uw proces opnemen om betrouwbaarheid en een laag geluidsniveau te garanderen.

NC-opties en technische vereisten

Moderne multifunctionele machines vereisen specifieke software- en hardwareopties om tandwielen effectief te kunnen snijden.

  • Elektronische versnellingsbak (EGB): Deze optie synchroniseert de rotatie van de gereedschapsspindel en de werkspindel, waardoor de tanden perfect op elkaar aansluiten.
  • Flexibele synchronisatie: Dit is een geavanceerdere versie die gebruikt wordt voor het schaven van hout, waardoor snelle synchronisatie en betere controle over complexe trajecten mogelijk zijn.
  • Slimme ondersteuningssoftware: Veel fabrikanten bieden tegenwoordig conversatieprogrammeermodules aan, waarmee operators tandwielgegevens (module, drukhoek) rechtstreeks in de NC kunnen invoeren.

Trends in de industrie: De toekomst van tandwielen

De tandwielindustrie evolueert naar hogere precisie en duurzamere productietechnieken.

  • Stille tandwielen voor elektrische voertuigen: Doordat er geen motor in zit, moeten de tandwielen stiller zijn dan ooit. Dit zorgt voor een wereldwijde toename in de vraag naar precisieslijptechnologie.
  • Droog bewerken: Om de milieubelasting te verminderen, stappen veel werkplaatsen over op "drooghobben", waarbij luchtkoeling wordt gebruikt in plaats van de traditionele koelvloeistoffen op oliebasis.
  • Geïntegreerde inspectie: Geavanceerde CNC-machines beschikken tegenwoordig over ingebouwde meetsystemen waarmee het profiel van het tandwiel kan worden gecontroleerd nog voordat het de machine verlaat.

Conclusie

Tandwielbewerking is een complexe combinatie van eeuwenoude mechanische principes en geavanceerde digitale technologie. Van de hoge snelheid en efficiëntie van vertanden tot de extreme precisie van slijpen, elke methode dient een specifiek doel in de moderne productie.

Bij Dadesin zijn we gespecialiseerd in uiterst nauwkeurige producten. CNC-bewerkingsdienstenWij bieden totaaloplossingen voor de productie van tandwielen. Of u nu snelle prototypes of grootschalige productie nodig heeft, onze ultramoderne fabriek is uitgerust om de meest veeleisende tandwielgeometrieën en toleranties te verwerken.

Klaar om jouw ontwerp voor je uitrusting tot leven te brengen? Neem vandaag nog contact op met Dadesin Vraag snel een offerte aan. Ons team van deskundige ingenieurs staat klaar om u te helpen bij het optimaliseren van uw tandwielontwerp voor produceerbaarheid en prestaties. Werk samen met een fabriek die precisie begrijpt.

Veelgestelde vragen

V: Wat is de meest gebruikte bewerkingsmethode voor tandwielen?

A: Tandwielvertanding is de meest voorkomende techniek voor uitwendige tandwielen vanwege de snelheid en veelzijdigheid.

V: Kunnen interne tandwielen worden gefreesd?

A: Nee, tandwielfreesgereedschap is te groot om erin te passen. Inwendige tandwielen worden doorgaans gevormd, afgeschuind of gefreesd.

V: Waarom zijn grondtandwielen duurder?

A: Slijpen vereist duurdere machines, langere cyclustijden en gespecialiseerde schuurmiddelen om een ​​uiterst hoge precisie te bereiken.

×

Contact

captcha

Door de site te blijven gebruiken, gaat u akkoord met onze Privacybeleid Algemene Voorwaarden.

Ik ben het ermee eens