Mekanik şanzıman sistemlerinde, Φ300-500mm pitch circle çapına sahip dişlilerin radyal salınımı (şart ≤0,05mm) ve yüzey salınımı (≤0,04mm), doğrudan şanzıman verimliliğini ve ekipmanın ömrünü belirler. Geleneksel yöntemlerle 40CrNiMoA malzeme üzerinden dişli işleyen bir ağır hizmet tipi üretici, 'yatay tornada kaba tornalama → dikey freze tezgâhında yüzey frezelenmesi → diş profilinin dişli aşındırıcıda şekillendirilmesi' olmak üzere üç işlem gerektirir. Birden fazla bağlama nedeniyle radyal salınım toleransı 0,08-0,12mm aşmakta, iletim gürültüsü 90dB'nin üzerine çıkmakta (kabul edilebilir değer ≤85dB) ve tek parça işlem süresi 10 saate kadar uzamaktadır. Ayrıca, 40CrNiMoA malzemesi ısıl işlem sonrası 280-320HB sertliğine ulaşır ve bu durum yüksek kesme direncine neden olarak, yüksek hız çeliği uçların yalnızca 2-3 parça ömür sürmesine yol açar ve tek bir dişli için takımların maliyeti 1500 yuan'ı aşar.
Müşteri kullanım senaryoları
Bu ikilemi aşmak için şirket, Shenyang Machinery Group'tan Kunming Machine Tool TK6513 CNC dikey torna tezgahını devreye sokarak "ağır iş yüküne dayanıklı işleme + tek tutturma ile hassas tornalama" adlı özel bir dişli üretim sistemi oluşturdu. Ekipman, integral gri dökme demir gövdeye (döküm duvar kalınlığı 120 mm) sahiptir ve "18 aylık doğal yaşlanma + 96 saatlik titreşimle yaşlanma"nun çift gerilim giderilmesinden geçirilmiştir. Köprü tipi travers ve kutu tipi kayar yapıyla birlikte sonlu elemanlar analizi ile rijitlik dağılımı optimize edilmiştir. Radyal kesme sertliği 40 kN/mm'ye ulaşır ve 40CrNiMoA malzemesinin işlenmesi sırasında 25 kN radyal kuvveti stabil bir şekilde karşılayabilir. Siemens 828D Advanced CNC sistemiyle donatılmıştır ve şerit ölçerle tam kapalı kontrol sistemine (çözünürlük: 0,05 μm) sahiptir; ±0,008 mm konumlandırma doğruluğu ve ±0,005 mm tekrarlanabilir konumlandırma doğruluğu sağlar ve bu da dişli halka dişlinin ±0,03 mm radyal salınım gereksinimini doğru bir şekilde karşılar. Yüksek mukavemetli alaşımlı malzemeler için ekipman, 18,5 kW yüksek güçlü mil (maksimum hız 1000 dev/dk) ve yüksek basınçlı emülsiyon soğutma sistemine (soğutma basıncı 1,2 MPa, debi 35 L/dk) sahiptir ve CBN kübik bor nitrür kesici uçlarla (sertlik HV3000) birlikte kullanıldığında takım aşınması ve talaş oluşumu etkin bir şekilde bastırılır.
Dişli sıkma
Teknolojik yenilik açısından, ekipman dişli işlerken "süreç entegrasyonu+ hassas önceden kontrol" konusunda çift yönlü bir atılım gerçekleştirmiştir: Φ 650 mm dört ayaklı hidrolik chuck, 8 istasyonlu elektrikli taret (takım değiştirme süresi 2,0 saniye) ve radyal delme ünitesi entegre edilerek, dişlinin dış çapında hassas tornalama (tolerans IT6), yüzey frezeleme (düzlemsellik ≤ 0,02 mm), iç delikte raybalama (silindiriklik ≤ 0,01 mm) ve pozisyon deliği işleme (konum doğruluğu ≤ 0,1 mm) tek seferde tamamlanabilir. Dişli halkasının hassasiyet kontrol zorluğuna karşılık, yenilikçi olarak "birleştirilmiş referanslı işleme yöntemi" benimsenmiştir: dişli ham parçasının iç deliği pozisyonlama referansı olarak kullanılır, makine üzerindeki ölçüm sistemiyle (ölçüm doğruluğu ± 0,0015 mm) yüzey ve dış çapın gerçek zamanlı verileri toplanır ve iş parçasının ağırlığından kaynaklanan deformasyon otomatik olarak telafi edilir (telafi doğruluğu 0,003 mm), böylece dişli halkasının radyal salınımları kararlı bir şekilde ≤ 0,04 mm içinde tutulur. Farklı modül dişliler için (modül 8-20 mm), ekipmana 30 adet işlem parametresi şablonu eklenmiştir ve değişim süresi geleneksel 3 saatten 30 dakikaya indirilmiştir.
Uygulama sonuçları, ağır hizmet tipi makineler dişlileri standartlarına tamamen uymaktadır: tek parça işleme döngüsü 10 saatten 6 saate indirilmiştir ve günlük üretim kapasitesi 8 parçadan 14 parçaya çıkarılmıştır; dişli halka dişlinin radyal salınımı ≤ 0,04 mm, uç yüzey salınımı ≤ 0,03 mm ve yüzey pürüzlülüğü Ra0,8 μm seviyesine ulaşmıştır ve bu değerler GB/T 10095.1-2021 "Silindirik Dişli Hassasiyet Sistemi Bölüm 1: Aynı Taraftaki Diş Yüzeyi Sapmalarının Tanımı ve İzin Verilen Değerleri" ve ISO 1328-1 standardı gereksinimlerini tamamen karşılamaktadır; iletim gürültüsü 90 dB'den 82 dB'ye düşmüş, dişli eşleştirme verimliliği %8 artmıştır; malzeme uyumu ve soğutma optimizasyonu sayesinde kesici ömrü %200 oranında uzatılmış (bıçağa 6-8 parça) ve tek bir dişli için takım maliyeti 500 yuan'a düşmüştür; ekipmana entegre edilen akıllı izleme modülü, iş mili yükünü (doğruluk ± %1) ve kesme sıcaklığını (çözünürlük 0,1 ℃) gerçek zamanlı olarak toplayabilmekte, buna ek olarak kesici aşınma tahmin algoritması ile birlikte ekipmanın genel kullanım oranı %75'ten %93'e yükseltilmiştir ve yıllık durma süresi 520 saat azaltılmıştır.
TK6513, bizi 'uygun işçilikten', 'hassas üretim'e dişli imalatında sıçramamızı sağladı. "Şirketin teknik direktörü şöyle dedi: "Dişlilerimiz maden makineleri ve metalürji ekipmanları gibi ağır ekipmanlarda başarıyla uygulanmıştır. Almanya'daki Liebherr'in tedarikçi sertifikasını geçmenin yanı sıra, arızasız 15000 saatlik sürekli çalışma gibi katı gereksinimleri de karşılayarak dişli pazarında bize rekabet üstünlüğü kazandırdı." Bu durum, CNC dikey torna tezgahlarının, 'ağır yapı + hassas kapalı döngü kontrolü + süreç entegrasyonu inovasyonu'nun derin entegrasyonu yoluyla doğruluk ve verimlilikteki darboğazı aşmada dişli üretim alanında kilit bir ekipman haline geldiğini doğrulamaktadır.
EN
