Ve srovnání s obrobenými převodyvstřikovánímozubená kola mají málo společného, kromě toho, že používají k přenosu pohybu evolventní konjugaci. Mezi těmito dvěma rychlostními stupni jsou zásadní rozdíly. Obráběcí zařízení je řezat a strojně zpracovávat na specifickou velikost na speciálním stroji určeném pro konkrétní obráběcí úkol; Vstřikovací kola jsou formována vstřikováním do dutin ozubeného kola, které jsou obvykle obráběny stroji na elektroerozivní obrábění s elektrostatickým výbojem (EDM). Velikost dutiny vstřikovacího zařízení může zajistit, že vstřikovací zařízení, které je ochlazováno a stahováno po vstřikování, má správnou rozměrovou toleranci. S jednou dutinou formy lze zpracovat miliony vstřikovacích zařízení.
Úkolem výrobce řezačky ozubených kol je řezat každé ozubené kolo podle požadavků tolerance. Úkolem, kterému čelí výrobci vstřikovacích zařízení, je však vyrobit téměř dokonalou dutinu ozubeného kola a poté tuto dutinu použít ke zpracování všech ozubených kol, která splňují požadavky na toleranci. Tento zdánlivě malý, ale významný rozdíl vedl k mnoha dalším změnám. Tento rozdíl byl vytvořen, když byla v One Once použita ozubená kola vstřikovaná.
Návrh vstřikovacího zařízení
Není pochyb o tom, že vstřikovací zařízení musí být vytvořeno v dutině formy. Tato skutečnost vedla k důležitým důsledkům. Pro dutinu vstřikovací formy a části hřídele v ní je obtížné mít přesnou toleranci zajišťovanou mechanickým převodovým mechanismem. Dutina a ozubené kolo se mohou se změnou vlhkosti a teploty smršťovat nebo rozšiřovat různými rychlostmi. S různými místními podmínkami se změní pevnost, tvrdost a dokonce i účinnost přenosu vstřikovaných ozubených kol. Při zatížení bude teplota povrchu zubu stoupat, což ovlivní vlastnosti plastu. Z důvodu těchto proměnných a dalších faktorů je nutné přizpůsobit zuby ozubeného kola.
Výhoda konstrukce vstřikovacího zařízení se odráží v jeho aplikaci. Většina pohonů vstřikovacích zařízení je jedinečná. Jedno ozubené kolo může být přesně navrženo tak, aby dokončilo svou určenou funkci, pouze pokud je v záběru s jiným protikusem. Optimální konstrukce a výroba vstřikovacích kol kromě toho jen stěží musí brát v úvahu faktory nástroje.
Přesnost dutiny zápustky vyrobená společností WEDM závisí na přesnosti CAD. Tolerance dutiny převodovky může dosáhnout úrovně mikronů. Ve skutečnosti již tradiční varná deska není zapotřebí a stoupání nebo modul průměru již není důležitým technickým parametrem. Začleněný základní kruh se stává důležitou proměnnou. Úhel tlaku může být nastaven analogovým způsobem tak, aby byl vyvážen vztah mezi silou a výškou, když se zuby zubů ozubeného kola spojí. Ve srovnání se standardním převodovým stupněm byl převod navržený na míru výrazně vylepšen ve výkonu, tichosti a přípustné toleranci.
Zařízení na vstřikování ozubení
Po provedení záběru ozubeného kola a nastavení tolerance je dalším krokem vytvoření vstřikovacího zařízení. Zařízení pro vstřikování ozubených kol musí být přesné, s dobrou tepelnou stabilitou, tvrzenou kluznou objímkou a povrchem, přesným tvarem dutiny ozubeného kola a konstrukcí vysokotlaké vstřikovací formy. Dutina formy musí být navržena speciálně podle vybraného materiálu formy.
Vzhledem k mnoha faktorům je nemožné přesně předpovědět skutečné smrštění vstřikovaných kol v konkrétních aplikacích. Nejdůležitějším faktorem je to, že smrštění vstřikovacího zařízení v dutině formy není izotropní. Smršťování převodového tělesa může být blízké předpovědi výrobce' ale protože zuby ozubeného kola jsou obklopeny ocelí, jeho chladicí forma je odlišná od makrokontrolní formy většího převodového tělesa.
Lepší metodou pro stanovení smrštění je metoda dvoustupňového přístupu. Koeficient smrštění ozubených kol se odhaduje předem a poté se vyrobí vstřikovací forma a zpracuje se první dávka ozubených kol. Potom se přesně změří profil evolventního zubu vzorků ozubeného kola, aby se stanovila rychlost smrštění každé části, a poté se podle změřené rychlosti smrštění vytvoří nová dutina formy. Konečně lze získat vstřikovací kola s kvalifikovanou geometrickou přesností. Pouze detekcí profilu zubu lze přesně stanovit smrštění evolventy. Prostřednictvím detekce převrácení ozubených kol můžeme znát některé podmínky nerovnoměrného smrštění ozubených kol, ale někdy to může vést k zavádění.
Někdy mohou být skleněné výplňové materiály použity k výrobě vstřikovacích zařízení. Protože je míra smrštění tohoto materiálu velmi nízká, jev smršťování již není problémem při konstrukci vstřikovacího lití. Tato metoda však může také způsobit nové problémy. Inženýrské pryskyřice, které nejsou naplněny sklem, jako je nylon a acetal, mohou vyrábět velmi přesné tvary vstřikováním, a to i přes smršťování. Skleněný výplňový materiál však vytvoří kloubový kloub ve spoji před vstřikovacím tokem, který způsobí povrchovou deformaci zubů ozubeného kola a způsobí některé místní slabá místa na ozubeném soukolí. Obecně lze říci, že kola naplněná sklem se během své životnosti pravděpodobně opotřebují než ekvivalentní kola bez skla. Výplňové materiály se obvykle používají pouze pro zvláštní potřeby, například v případech, kdy se problém stane s nadváhou.
Proces formování vstřikováním ozubeného kola
Různé způsoby vstřikování a vstřikovací stroje jsou různé. Proces formování vstřikováním ozubení vyžaduje vysokou přesnost a opakovatelnost. Obecně lze říci, že vysoce přesná ozubená kola musí být vyrobena z nové pryskyřice. I když se však použije nová pryskyřice, musí mít materiál řádnou suchost, její teplota tání musí být přesně řízena a opakovatelná a vstřikovací tlak musí být také přesně regulován. Rovněž je třeba zvážit koordinaci mezi zařízením pro vstřikování plastů a řízením procesu vstřikování.
Pokud se vstřikování provádí za vysoké teploty a vysokého tlaku, musí být vzduch v dutině formy nahrazen roztaveným plastem. Proto je nutné nastavit výfukový otvor, který umožní vypouštění vzduchu bez toho, aby vytékala pryskyřice. Pokud je výfukový kanál příliš malý a plyn není vypouštěn hladce, může dojít ke spalování; Pokud je větrací otvor příliš velký, roztavený plast vytéká a na součástech vytvoří záblesk.
Doporučuje se, aby uživatelé vstřikovacího zařízení navštívili továrnu na zpracování vstřikovacího zařízení před podpisem smlouvy. Obecný přehled zařízení na vstřikování plastů, čistoty, schopnosti kontroly a personálního obsazení závodu pomůže správně posoudit, zda má továrna potenciální schopnost úspěšně zpracovávat a řídit vstřikování. Například je obtížné vyrábět přesná vstřikovací kola v prostředí bez regulace teploty. Je velmi obtížné zpracovat přesné vstřikovací zařízení při 90% vlhkosti a 100 ° Fahrenheita.
Testování vstřikovacího zařízení
V průběhu let byla technologie detekce ozubených kol neustále vylepšována, aby přesně změřila většinu chyb při řezání ozubených kol. Skenování měření evolventního profilu zubu obvykle detekuje pouze několik zubů v jednom kruhu. Kovová ozubená kola jsou obráběna na ozubených strojích, jako je odvalování a drážkování, a zubní profil každého zubu je v podstatě stejný. U ozubených kol vytvořených vstřikováním se však mohou vyskytnout velké individuální chyby v určité poloze na jakémkoli povrchu zubu ozubeného kola. A co víc, proces vstřikování může přinést mnoho různých typů chyb při tradičním obrábění.
Protože jakékoli vstřikovací zařízení se musí zmenšovat, je evolventní zubní profil cílovým zubním profilem, nikoli danou hodnotou. Ať už se k řízení geometrie ozubeného kola používá rozteč průměrů, modul, základní rozteč, úhel tlaku nebo jakékoli jiné evolventní parametry, jedná se o proměnné pro skutečné obrobené části. Pro tyto různé parametry je nutné stanovit praktické tolerance.
Jediným způsobem, jak určit velikost vstřikovaného zařízení, je skenovat a změřit evolventní profil zubu a určit skutečnou fyzickou geometrii ozubeného kola. Mohou však nastat tyto situace: velikost vstřikovaného zařízení zcela překročila požadavky na toleranci, ale výsledky komplexních zkoušek válcování jsou stále kvalifikované. Například výsledek testu zubového profilu ozubeného kola, jeho evolventní základní kružnice se odchýlil daleko od stanovené hodnoty. Testované zařízení má 64 zubů a použité měřící zařízení má také 64 zubů. Při detekci válcování je zapojeno mnoho zubů současně a ve výsledcích měření není téměř žádná komplexní odchylka jednoho zubu. Ačkoli toto zařízení vypadá velké, jeho základní kruh je velmi malý. Protože je tloušťka zubu ozubeného kola ztenčena, lze při detekci válcování dosáhnout dobrých technických indexů. Jakmile budou tyto části vstřikovacího lisu poskytnuty uživatelům, okamžitě dojde k selhání při kontaktu s kovovými koly správné velikosti.
Aby se předešlo tomuto druhu chyb, je nutné formulovat technické specifikace pro rozměrové proměnné každého zařízení označeného tolerancí.
Navrhované technické parametry vstřikovacího zařízení
V systému AGMA se jako základní řídicí parametry používají geometrické parametry základní kružnice ozubených kol. Jako pracovní údaje se používají nepřímé parametry převodu, jako je rozteč průměru a úhel tlaku, které se v tradiční analýze používají jako reference.
Inspekci válcování ozubených kol lze považovat za nejlepší metodu k zajištění konzistence kvality vstřikovaných ozubených kol v hromadné výrobě. Vyjadřuje nejen celkovou celkovou chybu (TCE), nebo celkovou chybu jednoho zubu (TTE) převodových stupňů, ale také určuje, zda je skutečná vzdálenost středu mezi měřeným převodovým stupněm a měřeným převodovým stupněm v určeném kladném a záporném tolerančním pásmu. To poskytuje jednoduchý způsob, jak zajistit konzistentnost každodenní výroby vstřikovacích zařízení. Statistická analýza výsledků valivých zkoušek šarže vzorků ozubených kol může určit, zda je celkový tvar a absolutní velikost ozubených kol v toleranční zóně. Inspekce kolejových vozidel je spíš jako zavedení ověření kvalifikace kolejových zkoušek pro vstřikovací zařízení a mělo by být zajištěno, že vstřikovací kola vyrobená každý den splňují toto ověření.
Vyhlídka na vývoj vstřikovacího zařízení je docela optimistická. Materiály byly výrazně vylepšeny a vstřikovací stroj byl stále sofistikovanější. Zkušební zařízení dokázalo tyto unikátní vstřikovací formy měřit s vysokou přesností. V budoucnu lze očekávat, že se v aplikacích pro přenos zátěže s lehkým zatížením použijí místo kovových ozubených kol vstřikovací zařízení. Výrobci hledají místa a pole, kde lze použít kovová kola' t, ale lze použít plastová kola.
Aby bylo možné vstoupit do těchto nových potenciálních aplikačních polí, musí být každý krok proveden správně a musí být využita každá výhoda vstřikovaných ozubených kol. V důsledku toho bude vyvinuta nová generace produktů pro přenos energie s vynikajícím výkonem.
