17.06.2020
Кратко и наглядно мы бы хотели высказать свой взгляд на возможности и особенности обработки
Этой детали:
Первый вопрос, на который нужно ответить,
какова требуемая программа выпуска в год?
исходя из этого можно выбрать наиболее подходящий вариант обработки
Рассмотрим подробнее возможности и преимущества каждого из способов:
Долбление
Зубчатые колеса могут быть изготовлены не только путем известного всем фрезерования, но и путем долбления. В отличие от фрезерования, зубодолбление осуществляется возвратно-поступательным движением инструмента.
При долблении режущие кромки располагаются по окружности инструмента аналогично зубьям зубчатого колеса. Сужающиеся к концу режущие кромки имеют эвольвентный профиль, во время обработки они входят в заготовку зубчатого колеса и удаляют материал, за счет возвратно-поступательного движения инструмента вдоль оси нарезаемого колеса. Во время обратного хода инструмент немного отодвигается, чтобы предотвратить повреждение режущих кромок при трении. Одновременно с возвратно-поступательным движением, инструменту и заготовке сообщается вращательное движение. Фактически, кратко можно описать долбяк, как «зубчатое колесо с режущими кромками».
Ещё одним преимуществом долбления по сравнению с фрезерованием является возможность нарезания зубчатых колес с внутренним зацеплением. Долбление также применяется для производства косозубых колес. Для этого инструмент просто наклоняется на величину угла наклона линии зуба.
По большому счету можно сказать, что процессы фрезерования, долбления и строгания основываются на одном и том же принципе, который можно проиллюстрировать на примере долбления зубчатого колеса (см. рисунок и видео ниже). В процессе резания колесо и долбяк вращаются согласованно вокруг своих осей, совершая движения обкатки относительно друг друга для придания эвольвентного профиля зубьям нарезаемого колеса, одновременно с этим долбяк совершает возвратно-поступательное движение вдоль оси.
ВЫВОДЫ
Несомненное преимущество Метода– универсальность.
Профиль может быть изготовлен рядом с валом или торцом детали, либо в глухом цилиндре.
Power Skiving (далее, скайвинг) – это комбинация процессов зубофрезерования и зубодолбления. В качестве инструмента здесь используется зубчатое колесо с режущими кромками на торце – фреза или долбяк.
Скайвинг оптимально подходит для производства зубчатых колес с внутренним зацеплением. С помощью данного метода можно изготовить как прямые, так и косозубые зубчатые колеса.
Эффективность данного метода объясняется непрерывной последовательностью обработки, в частности - возможностью выполнения черновой и чистовой обработки за один установ, что позволяет значительно сэкономить время, избегая переустановки деталей между выполнением различных операций.
В отличие от возвратно-поступательного движения при долблении, резание выполняется за счёт возвратно-поступательного движения инструмента. Перекрестное расположение осей инструмента и заготовки создаёт аксиальную относительную скорость, что обеспечивает выполнение резания. То есть, оси инструмента и заготовки расположены под наклоном относительно друг друга, и для движения используется кинематика винтовой зубчатой передачи.
Основная геометрия и кинематика скайвинга.
Благодаря высоким скоростям резания достигается производительность, в несколько раз превышающая аналогичные результаты долбления. Современный инструмент для скайвинга оснащен сменными твердосплавными пластинами и способен работать на скоростях до 300 м/мин. Кроме того, увеличение производительности обеспечивается эффективным и непрерывным процессом стружкообразования.
Скайвинг обеспечивает оптимальное сочетание скорости обработки, длительного срока службы инструмента и высокого качества детали.
Требования к геометрии заготовок
Уменьшение угла скрещивания и/ или уменьшение диаметра инструмента ведет к нежелательной геометрии и, как следствие, к увеличению цикла обработки детали.
В этом случае необходимо применение
зубодолбления
Ограничения обработки
ВЫВОДЫ
По принципу движения инструмента протягивание схоже с долблением и строганием. Однако протяжной инструмент имеет несколько режущих кромок, расположенных одна над другой. Каждая режущая кромка воздействует на материал заготовки и последовательно создает деталь. Когда протяжной инструмент полностью перемещен вдоль заготовки, достигается её окончательная форма. Таким образом, протягивание имеет высокую производительность резки и, прежде всего, используется для производства зубчатых колес с внутренним зацеплением.
В отличие от долбления или строгания, геометрия зубьев колеса создается непосредственно за счет эвольвентной формы режущих кромок протяжного инструмента, а не за счет их внешнего контура. Следовательно, для изготовления зубчатого колеса с определенными характеристиками используется один специфический протяжной инструмент. То есть, в зависимости от числа зубьев или модуля зуба требуется использование отдельного специального протяжного инструмента. По этой причине зубопротягивание используется только в массовом производстве.
ВЫВОДЫ
Несомненное преимущество метода– непревзойдённая производительность со стабильным качеством детали!
Но из-за высокой цены протяжного инструмента необходимо прежде всего рассчитать рентабельность проекта.
Выбор того или иного технологического процесса обусловлен, в первую очередь, его экономичностью - чем ниже себестоимость детали, тем целесообразнее выбор. Существует множество методик расчета себестоимости детали: бухгалтерский, дифференцированный, по калькуляционным статьям расходов и так далее, однако оставим эти сложные расчеты специалистам и приведем здесь простую и понятную формулу, учитывающую объем производства деталей в определенный отрезок времени (например, в год):
С1 = Р + (К/х)
С1 – себестоимость 1 детали;
Р - производственные расходы на одну деталь (себестоимость материала, заработная плата, стоимость электроэнергии, накладные расходы и т. п.);
К - капитальные и периодические расходы на период производства партии, т.е. на 1 год (возведение сооружений, приобретение оборудования, изготовление приспособлений, подготовка и наладка станков для каждой партии деталей, амортизация, инструмент);
х - количество деталей, изготовленных за рассматриваемый отрезок времени, т.е. за 1 год.
Несомненно, при выборе способа производства, необходимо учитывать и другие факторы: текущая и планируемая номенклатура деталей, перспективность программы производства, предполагаемый период окупаемости, производственные площади, сложившейся культура производства и инструментального хозяйства и т.д.
