Zehaztasun handiko arrabol-kateen artezketaren eskakizun teknikoak

Zehaztasun handiko arrabol-kateen artezketaren eskakizun teknikoak

Industria-transmisioaren industrian,arrabol-kateakpotentzia transmisiorako eta mugimenduaren kontrolarako osagai nagusiak dira. Haien zehaztasunak zuzenean zehazten du ekipamenduaren funtzionamendu-eraginkortasuna, egonkortasuna eta zerbitzu-bizitza. Artezketa-prozesua, arrabol-kateen fabrikazioan zehaztasuna hobetzeko azken urratsa, kate estandarren eta zehaztasun handikoen arteko bereizgarri nagusia da. Artikulu honek zehaztasun handiko arrabol-kateen artezketaren oinarrizko eskakizun teknikoak aztertuko ditu, prozesuaren printzipioak, kontrol zehatza, kalitate-estandarrak eta aplikazio-eszenatokiak landuz, goi-mailako ekipamenduen fabrikazioa laguntzen duen teknologia kritiko honen ulermen osoa eskainiz.

1. Zehaztasun handiko arrabol-kateen artezketaren oinarrizko balioa: zergatik den transmisio-zehaztasunaren "aingura"

Baldintza teknikoak eztabaidatu aurretik, lehenik eta behin argitu behar dugu: Zergatik da ezinbestekoa artezketa profesionala zehaztasun handiko arrabol-kateetarako? Tornua eta fresaketa bezalako mekanizazio-metodo tradizionalekin alderatuta, artezketa, bere abantaila bereziekin, arrabol-kateetan mikra-mailako zehaztasuna lortzeko bide nagusia bihurtu da.

Industria-ikuspegitik, automobilgintzako motorraren denbora-sistemetan, logistika-ekipo adimendunetarako garraiatzaile-unitateetan edo doitasun-makina-erremintetako potentzia-transmisioan izan, arrabol-kateen zehaztasun-eskakizunak milimetro-mailatik mikra-mailara igaro dira. Arrabolaren biribiltasun-errorea 5 μm-ren barruan kontrolatu behar da, kate-plakaren zuloen tolerantziak 3 μm baino txikiagoak izan behar dira, eta pinaren gainazaleko zimurtasunak Ra0,4 μm edo gutxiago izan behar du. Zehaztasun-eskakizun zorrotz horiek fidagarritasunez lor daitezke artezketaren bidez soilik.

Zehazki, zehaztasun handiko arrabol-kateen artezketaren oinarrizko balioa hiru arlo nagusitan datza:

Akatsak zuzentzeko gaitasuna: Artezteko gurpilaren abiadura handiko ebaketaren bidez, aurreko prozesuek (forjaketa eta tratamendu termikoa, adibidez) eragindako deformazioa eta dimentsio-desbideratzeak zehaztasunez kentzen dira, osagai bakoitzaren dimentsio-koherentzia bermatuz;

Gainazalaren kalitatearen hobekuntza: Artezketak osagaien gainazalaren zimurtasuna eraginkortasunez murrizten du, katearen funtzionamenduan zehar marruskadura-galera murrizten du eta zerbitzu-bizitza luzatzen du;

Zehaztasun geometrikoaren bermea: arrabolen biribiltasuna eta zilindrikotasuna, pinaren zuzentasuna eta kate-plakaren paralelismoa bezalako tolerantzia geometriko kritikoetarako, artezketa-prozesuak beste mekanizazio-metodo batzuek baino askoz kontrol-zehaztasun handiagoa lortzen du.

II. Zehaztasun handiko arrabol-kateen artezketaren oinarrizko eskakizun teknikoak: osagai batetik bestera kontrol osoa

Zehaztasun handiko arrabol-kateen artezketa-prozesua ez da urrats bakarra; aitzitik, hiru osagai nagusiak biltzen dituen prozesu sistematikoa da: arrabolak, pinak eta kate-plakak. Urrats bakoitza estandar tekniko eta funtzionamendu-espezifikazio zorrotzen menpe dago.

(I) Arrabolen artezketa: "Mikroi mailako borroka" borobiltasunaren eta zilindrikotasunaren artean

Arrabolak funtsezko osagaiak dira arrabol-kateen eta piñoien engranajean. Haien biribiltasunak eta zilindrikotasunak zuzenean eragiten dute engranajearen leuntasunean eta transmisio-eraginkortasunean. Arrabolak artezteko prozesuan, honako baldintza tekniko hauek arretaz kontrolatu behar dira:
Dimentsioen zehaztasunaren kontrola:
Arrabolaren kanpoko diametroaren tolerantziak GB/T 1243-2006 edo ISO 606 araudia zorrotz bete behar du. Zehaztasun handiko kalifikazioetarako (adibidez, C kalifikazioa eta goragokoak), kanpoko diametroaren tolerantzia ±0,01 mm-ren barruan kontrolatu behar da. Artezteko hiru urratseko prozesu bat behar da: artezketa zakarra, erdi-akabera artezketa eta akabera artezketa. Urrats bakoitzak laser diametro-neurgailu bat erabiliz lerroko ikuskapena behar du, dimentsio-desbideratzeak baimendutako tartearen barruan mantentzen direla ziurtatzeko. Tolerantzia Geometrikoen Baldintzak:

Borobiltasuna: Zehaztasun handiko arrabolen borobiltasun-errorea ≤5μm izan behar da. Erdigune bikoitzeko kokapena erabili behar da artezketan, abiadura handiko artezketa-gurpilaren biraketarekin batera (abiadura lineala ≥35m/s) indar zentrifugoak borobiltasunean dituen ondorioak minimizatzeko.

Zilindrikotasuna: Zilindrikotasun-errorea ≤8μm izan behar da. Artezteko gurpilaren zuzenketa-angelua doitzeak (normalean 1°-3°) arrabolaren kanpoko diametroaren zuzentasuna bermatzen du.

Muturreko Aurpegiaren Paralelismoa: Arrabolaren bi muturretako aurpegien paralelismo-errorea ≤0,01 mm izan behar da. Muturreko aurpegien kokapen-euskarriak erabili behar dira artezketa-lanetan, muturreko aurpegiaren okerdurak eragindako engranaje-desbideratzea saihesteko.

Gainazalaren Kalitate Baldintzak:
Arrabolaren kanpoko diametroak Ra 0,4-0,8 μm-ko gainazaleko zimurtasuna izan behar du. Gainazaleko akatsak, hala nola marradurak, erredurak eta eskalak, saihestu behar dira. Artezketa-prozesuan, artezketa-fluidoaren kontzentrazioa (normalean % 5-% 8) eta zorrotada-presioa (≥0,3 MPa) kontrolatu behar dira artezketa-beroa azkar xahutzeko eta gainazaleko erredurak saihesteko. Gainera, ale fineko artezketa-gurpil bat (adibidez, 80#-120#) erabili behar da artezketa finaren fasean gainazaleko akabera hobetzeko.

(II) Pintzen artezketa: Zuzentasunaren eta koaxialitatearen "zehaztasun-proba" bat

Pintza kate-plakak eta arrabolak lotzen dituen osagai nagusia da. Bere zuzentasunak eta koaxialtasunak zuzenean eragiten diote katearen malgutasunari eta bizitza erabilgarriari. Pintzak artezteko eskakizun teknikoek alderdi hauetan jartzen dute arreta:

Zuzentasunaren kontrola:
Pintzaren zuzentasun-errorea ≤0.005mm/m izan behar da. Artezketa-prozesuan, "euskarri egonkorra + erdigune bikoitzaren kokapena" metodoa erabili behar da pintzaren pisuak eragindako tolestura-deformazioa saihesteko. 100 mm baino luzeagoak diren pinentzat, zuzentasun-egiaztapenak 50 mm-tik behin egin behar dira artezketa-prozesuan zehar, zuzentasun orokorrak baldintzak betetzen dituela ziurtatzeko. Koaxialitate-baldintzak:
Pinoaren bi muturretan dauden aldizkarien koaxialitate-errorea ≤0,008 mm izan behar da. Artezketa-prozesuan, pinoaren bi muturretan dauden erdiko zuloak erabili behar dira erreferentzia gisa (erdiko zuloaren zehaztasunak GB/T 145-2001 araudiaren A klasea bete behar du). Artezketa-gurpila leundu eta kokatu behar da bi muturretan aldizkarien ardatzen lerrokatzea bermatzeko. Gainera, koaxialitatearen lineaz kanpoko egiaztapenak egin behar dira hiru dimentsioko koordenatuen neurketa-makina bat erabiliz, gutxienez % 5eko ikuskapen-tasarekin. Gainazaleko gogortasuna eta artezketaren bateragarritasuna:

Pinu-ardatzek tratamendu termikoa jasan behar dute arteztu aurretik (normalean karburazioa eta hoztea HRC 58-62 gogortasunera iritsi arte). Artezketaren parametroak gogortasunaren arabera egokitu behar dira:

Artezketa zakarra: Erabili ale ertaineko artezketa-gurpila (60#-80#), kontrolatu artezketa-sakonera 0,05-0,1 mm-ra eta erabili 10-15 mm/min-ko aurrerapen-abiadura.

Artezketa fina: Erabili ale fineko artezketa-gurpila (120#-150#), kontrolatu artezketa-sakonera 0,01-0,02 mm-ra eta erabili 5-8 mm/min-ko aurrerapen-abiadura, artezketa-parametro desegokiek eragindako gainazaleko pitzadurak edo gogortasun-galera saihesteko.

(III) Kate-plakaren artezketa: zuloen zehaztasunaren eta lautasunaren kontrol zehatza

Kate-plakak arrabol-kateen bizkarrezurra dira. Haien zuloen zehaztasunak eta lautasunak zuzenean eragiten dute katearen muntaketaren zehaztasunean eta transmisioaren egonkortasunean. Kate-plakaren artezketak bi arlo nagusi hartzen ditu kontuan batez ere: kate-plakaren zuloa eta kate-plakaren gainazala. Baldintza teknikoak hauek dira:
Kate-plakaren zuloen artezketaren zehaztasuna:
Irekidura-tolerantzia: Zehaztasun handiko kate-plaken zulo-tolerantzia H7 barruan kontrolatu behar da (adibidez, φ8 mm-ko zulo baterako, tolerantzia +0,015 mm-tik 0 mm-ra bitartekoa da). Diamantezko artezgailu-gurpilak (150#-200# pikor) eta abiadura handiko ardatz bat (≥8000 rpm) erabiltzen dira zuloen neurri zehatzak bermatzeko.
Zuloaren posizioaren tolerantzia: Zulo alboen arteko erdiguneko distantzia ≤0.01mm izan behar da, eta zuloaren ardatzaren eta kate-plakaren gainazalaren arteko perpendikulartasun-errorea ≤0.005mm izan behar da. Artezteko tresna espezifikoak eta denbora errealeko monitorizazioa behar dira CCD ikuskapen-sistema batekin.
Kate-plakaren gainazaleko artezketaren eskakizunak:
Kate-plakaren lautasunaren errorea ≤0.003mm/100mm izan behar da, eta gainazalaren zimurtasunak Ra0.8μm-ra iritsi behar da. Artezteko, "bi aldeetako artezketa" prozesua behar da. Goiko eta beheko artezketa-gurpilen biraketa sinkronizatuak (abiadura lineala ≥ 40 m/s) eta elikadurak katearen bi aldeetan paralelismoa eta lautasuna bermatzen dute. Gainera, artezketa-presioa (normalean 0.2-0.3 MPa) kontrolatu behar da indar irregularraren ondorioz katea deformatzea saihesteko.

III. Zehaztasun handiko arrabol-kateen artezketarako prozesu-kontrola: ekipamendutik kudeaketarainoko berme osoa

Eskakizun tekniko zorrotz hauek lortzeko, prozesatzeko parametroak ezartzea ez da nahikoa. Prozesuen kontrol sistema integral bat ere ezarri behar da, ekipamenduen hautaketa, tresnen diseinua, parametroen monitorizazioa eta kalitatearen ikuskapena barne hartzen dituena.

(I) Ekipamenduen Hautaketa: Zehaztasun Handiko Artezketaren “Hardwarearen Oinarria”
Artezteko Makina Hautatzea: Aukeratu zehaztasun handiko CNC artezteko makina bat (kokapen zehaztasuna ≤ 0.001mm, errepikagarritasuna ≤ 0.0005mm), hala nola Junker (Alemania) edo Okamoto (Japonia). Ziurtatu makinaren zehaztasunak prozesatzeko baldintzak betetzen dituela.
Artezteko gurpilaren hautaketa: Aukeratu artezteko gurpil mota egokia osagaiaren materialaren (normalean 20CrMnTi edo 40Cr) eta prozesatzeko eskakizunen arabera. Adibidez, korindoizko artezteko gurpila erabiltzen da arrabolen artezketarako, silizio karburozko artezteko gurpila erabiltzen da pinuen artezketarako, eta diamantezko artezteko gurpila kate-plaka zuloen artezketarako.
Proba-ekipoen konfigurazioa: Prozesatzeko prozesuan zehar online eta offline puntuko egiaztapenak konbinatzeko, zehaztasun handiko proba-ekipoak behar dira, hala nola laser diametro-neurgailua, hiru dimentsioko koordenatuen neurketa-makina, gainazalaren zimurtasun-probagailua eta biribiltasun-probagailua. (II) Tresnen diseinua: zehaztasunerako eta egonkortasunerako "euskarri nagusia".

Kokapen-euskarriak: Diseinatu kokapen-euskarri espezializatuak arraboletarako, pinetarako eta kateetarako. Adibidez, arrabolek erdigune bikoitzeko kokapen-euskarriak erabiltzen dituzte, pinek erdiko markoaren euskarri-euskarriak erabiltzen dituzte, eta kateek zuloak kokatzeko euskarriak erabiltzen dituzte. Horrek kokapen zehatza eta jokorik ez izatea bermatzen du artezketa-prozesuan.

Lotzeko euskarriak: Erabili lotzeko metodo malguak (adibidez, lotzeko pneumatikoa edo hidraulikoa) lotzeko indarra kontrolatzeko (normalean 0,1-0,2 MPa) gehiegizko lotzeko indarrak eragindako osagaien deformazioa saihesteko. Gainera, euskarriak kokatzeko gainazalak aldizka leundu behar dira (Ra 0,4 μm edo gutxiagoko gainazalaren zimurtasuna izan arte) kokatzearen zehaztasuna bermatzeko. (III) Parametroen monitorizazioa: "Berme dinamikoa" denbora errealeko doikuntzarekin
Prozesatzeko Parametroen Monitorizazioa: CNC sistemak denbora errealean kontrolatzen ditu artezketa-abiadura, elikadura-tasa, artezketa-sakonera, artezketa-fluidoaren kontzentrazioa eta tenperatura bezalako parametro nagusiak. Edozein parametro ezarritako tartea gainditzen duenean, sistemak automatikoki alarma bat igortzen du eta makina itzaltzen du produktu akastunak saihesteko.
Tenperaturaren kontrola: Artezketa prozesuan zehar sortutako beroa da osagaien deformazioaren eta gainazaleko erreduren kausa nagusia. Tenperaturaren kontrola metodo hauen bidez egin behar da:
Ehotzeko Fluidoaren Zirkulazio Sistema: Erabili hozte-ahalmen handiko ehotzeko fluido bat (emultsioa edo ehotzeko fluido sintetikoa, adibidez), hozte-unitate batekin hornitua, 20-25 °C-ko tenperatura mantentzeko.
Artezketa etengabea: Beroa sortzeko joera duten osagaietan (pintxoak adibidez), "arteztu-hoztu-berriro arteztu" prozesu etengabea erabiltzen da beroa pilatzea saihesteko. (IV) Kalitate ikuskapena: Zehaztasuna lortzeko "azken defentsa lerroa".

Online ikuskapena: Laser diametro neurgailuak, CCD ikusmen ikuskapen sistemak eta bestelako ekipamenduak artezketa estaziotik gertu instalatzen dira osagaien neurrien eta forma eta posizio tolerantzien denbora errealeko ikuskapenak egiteko. Osagai kualifikatuek bakarrik egin dezakete hurrengo prozesura.

Lineaz kanpoko laginketa-ikuskapena: produktu-lote bakoitzaren % 5-% 10 lineaz kanpoko ikuskapena jasaten da koordenatuen neurketa-makina (CMM) bat erabiliz, zuloen tolerantzia eta koaxialitatea bezalako adierazle nagusiak egiaztatzeko, biribiltasun-probatzaile bat arrabolen biribiltasuna egiaztatzeko eta gainazalaren zimurtasun-probatzaile bat gainazalaren kalitatea egiaztatzeko.

Ikuskapen Osoko Baldintzak: Goi-mailako ekipamenduetan (hala nola, aeroespazialean eta doitasun-makina-erremintetan) erabiltzen diren zehaztasun handiko arrabol-kateetarako, % 100eko ikuskapen osoa behar da osagai guztiek beharrezko zehaztasuna betetzen dutela ziurtatzeko.

IV. Aplikazio-eszenatokiak eta etorkizuneko joerak zehaztasun handiko arrabol-kateen artezketa-teknologiaren

(I) Aplikazio-eszenatoki tipikoak
Zehaztasun handiko arrabol-kateak, zehaztasun eta egonkortasun bikainarekin, transmisio-eskakizun zorrotzak dituzten eremuetan erabili izan dira asko:

Automobilgintza: Motorraren banaketa-kateek eta transmisio-kateek abiadura handiak (≥6000 rpm) eta maiztasun handiko inpaktuak jasan behar dituzte, eta horrek eskakizun handiak ezarri behar dizkie arrabolen biribiltasunari eta pinuen zuzentasunari;

Logistika Adimenduna: Sailkapen automatizatuko ekipamenduek eta biltegi altuko garraiatzaile sistemek abiadura-kontrol eta kokapen zehatza behar dute. Kate-plakaren zuloen zehaztasunak eta arrabolen zilindrikotasunak zuzenean eragiten dute funtzionamendu-egonkortasunean;

Zehaztasun handiko makina-erremintak: CNC makina-erremintaren ardatzen transmisioek eta elikatze-sistemek mikra-mailako mugimendu-kontrola behar dute. Pinen koaxialitatea eta kate-plakaren lautasuna funtsezkoak dira transmisioaren zehaztasuna bermatzeko.

(II) Etorkizuneko Teknologia Joerak

Industria 4.0aren eta fabrikazio adimendunaren aurrerapenarekin, zehaztasun handiko arrabol-kateen artezketa-prozesuak norabide hauetan garatzen ari dira:

Mekanizazio adimenduna: Adimen artifizialaren bidezko ikuskapen bisualeko sistemak aurkeztea, osagaien neurriak eta gainazalaren kalitatea automatikoki identifikatzeko, parametroen doikuntza ahalbidetuz eta mekanizazioaren eraginkortasuna eta koherentzia hobetuz;

Artezketa berdea: Ingurumena errespetatzen duten artezketa-fluidoak (adibidez, artezketa-fluido biodegradagarriak) garatzea, iragazketa-sistema eraginkorrekin konbinatuta, ingurumen-kutsadura murrizteko; Aldi berean, tenperatura baxuko artezketa-teknologia hartzea energia-kontsumoa murrizteko;

Artezketa konposatua: Arrabolen, pinuen eta kate-plaken artezketa-prozesuak "geldialdi bakarreko" prozesu konposatu batean integratzea, ardatz anitzeko CNC artezketa-makinak erabiliz prozesuen arteko kokapen-erroreak murrizteko eta zehaztasun orokorra hobetzeko.