Mekaanisissa voimansiirtojärjestelmissä säteittäispoikkeama (vaatimus ≤0,05 mm) ja päätypoikkeama (≤0,04 mm) hammaspyörissä, joiden jakohalkaisija on Φ300–500 mm, määräävät suoraan voimansiirron tehokkuuden ja laitteiden käyttöiän. Raskaita hammaspyöriä valmistava valmistaja, joka käsittelee 40CrNiMoA-materiaalia perinteisin menetelmin, tarvitsee kolme työvaihetta: 'karkea sorvaus vaakasuorassa kierroksessa → pään sorvaus pystysuorassa porakoneessa → hampaan profiilin muotoilu hammasporakoneella'. Useat asetukset johtavat siihen, että säteittäispoikkeama ylittyy 0,08–0,12 mm, siirtoääni ylittyy 90 dB (sallittu arvo ≤85 dB) ja yhden kappaleen käsittelyjakso kestää jopa 10 tuntia. Lisäksi 40CrNiMoA:n kovuus on myötymisen jälkeen 280–320 HB, mikä aiheuttaa suuren leikkausvastuksen; korkealaatuisten terästen työkalut kestävät vain 2–3 kappaletta reuna kohden, ja yhden hammaspyörän työkalukustannukset ylittävät 1500 yuania.
Asiakkaan käyttöskenaariot
Kohdatakseen tämän ongelman yritys on ottanut käyttöön Kunming Machine Tool TK6513 CNC-pystykaralatansa Shenyang Machinery Groupilta rakentaakseen vaihteiden erityisvalmistusjärjestelmän, joka perustuu "raskas jäykkä koneistus + kertakipin tarkkatyöstö" -periaatteeseen. Laitteessa on yhtenäinen harmaavalurautainen alusta (valumuottiseinämän paksuus 120 mm), johon on tehty kaksinkertainen jännitysten poisto menetelmällä "luonnollinen vanheneminen 18 kuukautta + värähtelyvanheneminen 96 tuntia". Yhdistettynä porttirakenteiseen poikkitukkeen ja laatikkomaiseen liukukappaleeseen, jäykkyysjakauma on optimoitu elementtimenetelmällä. Säteittäinen leikkausjäykkyys saavuttaa 40 kN/mm, mikä mahdollistaa vakavan 25 kN säteittäisen voiman kestämisen 40CrNiMoA:n leikkaamisen aikana; Laitteessa on mukana Siemens 828D Advanced CNC -järjestelmä ja täysin suljettu ohjausjärjestelmä verkkomittarin kanssa (resoluutio 0,05 μm), jolloin saavutetaan ±0,008 mm:n asettelutarkkuus ja ±0,005 mm:n toistotarkkuus, vastaten tarkasti vaiherengashihnan säteittäisen heilahtelun vaatimusta ±0,03 mm. Korkean lujuuden omaaville seosmateriaaleille laitteisto on varustettu 18,5 kW:n korkeatehoisella pääakselilla (maksiminopeus 1000 r/min) ja korkeapaineisella emulsiojärjestelmällä (jäähdytyspaine 1,2 MPa, virtaus 35 l/min), yhdistettynä CBN-kuutioborinitridiin leikkuutyökaluihin (kovuus HV3000), mikä hillitsee tehokkaasti työkalujen kulumista ja puristuksen muodostumista.
Vaihdekiinnitys
Teknologisen innovaation osalta laitteisto saavuttaa kaksinkertaisen läpimurron "prosessiintegraatio + tarkkuuden ennakoiva säätö" -osassa hammaspyöräkoneistuksessa: integroimalla Φ 650 mm:n neljän kiinnikkeen hydraulisen kiinnikkeen, 8-asemaisen sähkökääntötykin (työkalunvaihtoaika 2,0 sekuntia) ja säteittäisen porausyksikön, voidaan suorittaa hammaspyörän ulkoympyrän tarkkaturnaus (toleranssi IT6), pään tahkaisu (tasomaisuus ≤ 0,02 mm), sisäreijän jälkikoneistus (lieriömäisyys ≤ 0,01 mm) ja asennusreikien käsittely (asennustarkkuus ≤ 0,1 mm) yhdellä kertaa. Hampaanrenkaan tarkkuuden ohjauksen vaikeuksien ratkaisemiseksi otamme innovatiivisesti käyttöön "yhtenäisen viittausjärjestelmän koneistusmenetelmän": käyttämällä hammaspyöränsyötteen sisäreikää asennusviitteenä, kerätään reaaliaikaiset tiedot tahkasta ja ulkoympyrästä koneen mittaussysteemin kautta (mittaustarkkuus ± 0,0015 mm), ja työkappaleen painosta johtuva muodonmuutos kompensoidaan automaattisesti (kompensaatiotarkkuus 0,003 mm), jolloin hammaspyörän säteittäinen heitto pysyy stabiilisti ≤ 0,04 mm:n sisällä. Eri moduulihampaille (moduuli 8–20 mm) laitteisto on varustettu 30:llä prosessiparametrityypillä, ja vaihtoaika on lyhentynyt perinteisestä 3 tunnista 30 minuuttiin.
Toteutustulokset noudattavat täysin raskaiden koneiden hammaspyörien standardeja: yhden kappaleen käsittelyjakso on lyhentynyt 10 tunnista 6 tuntiin, ja päivittäinen tuotantokapasiteetti on kasvanut 8 kappaleesta 14 kappaleeseen; Hammasrenkaan säteittäisepoiskeskisyys on ≤ 0,04 mm, päätypinnan epokeskisyys on ≤ 0,03 mm, ja pintakarkeus saavuttaa arvon Ra0,8 μm, täyttäen täysin standardien GB/T 10095.1-2021 "Liikkuvan sylinterimäisen hammaspyörän tarkkuusjärjestelmä, osa 1: Samalla puolella olevan hampaan poikkeaman määritelmät ja sallitut arvot" ja ISO 1328-1 vaatimukset; Siirron melutaso on laskenut 90 dB:stä 82 dB:hen, ja hammaspyörän kytkentätehokkuus on parantunut 8 %; Työkalujen käyttöikä on pidentynyt 200 % (enintään 6–8 kappaleita/terä), materiaalin sovituksen ja jäähdytyksen optimoinnin ansiosta, ja yhden hammaspyörän työkalukustannukset ovat pudonneet 500 yuanilla; Laitteeseen asennettu älykäs valvontamoduuli kerää reaaliaikaisesti kärkikuorman (tarkkuus ±1 %) ja leikkuulämpötilan (resoluutio 0,1 ℃), ja työkalun kulumisen ennustusalgoritmin avulla laitteen kokonaiskäyttöaste on noussut 75 %:sta 93 %:iin, ja vuotuinen seisonta-aika on vähentynyt 520 tunnilla.
TK6513 on mahdollistanut loikan 'kelpoisesta koneistuksesta' 'tarkkuusvalmistukseen' hammaspyörien osalta. Yrityksen tekninen johtaja totesi: 'Hammaspyörämme on onnistuneesti otettu käyttöön raskaisiin laitteisiin, kuten kaivosteollisuuden ja metallurgisten laitteiden yhteydessä. Olemme saavuttaneet sekä saksalaisen Liebherrin toimittajavalmiuden että vaativat jatkuvan käytön 15 000 tuntia ilman vikoja -vaatimukset, mikä on tuonut meille keskeisen kilpailuetulyvyn hammaspyörämarkkinoilla.' Tämä tapaus osoittaa, että CNC-pystykarhien on tullut avaintekijä hammaspyörävalmistuksessa, jossa on päästy tarkkuuden ja tehokkuuden pullonkaularatkaisuihin syvällisen integraation kautta: 'raskas jäykkä arkkitehtuuri + tarkka suljettu ohjaus + prosessiintegraation innovaatio'.
EN
