فرزکاری چرخ دنده یکی از متداول ترین روش ها جهت ساخت چرخ دنده می باشد. چرخ دنده ها را می توان با ریخته گری، فورجینگ، اکستروژن، کشش، نورد دندانه، متالورژی پودر و پولک زنی فلزی ورق( برای ساخت چرخ دنده هایی مانند چرخ دنده های ساعت های مچی و شماطه ای ) تولید کرد. چرخ دنده های غیرفلزی را می توان با قالب گیری تزریقی و ریخته گری تولید کرد. چرخ دنده ها ممکن است کوچک ( مانند چرخ دنده های ساعت های مچی ) و یا بزرگ تا قطر ۹ متر باشند.
تاثیر کیفیت پایین دندانه چرخ دنده :
دقت ابعادی و صافی سطح مورد نیاز دندانه ها در ساخت چرخ دنده به کاربرد مورد نظر آن بستگی دارد. کیفیت پایین دندانه ی چرخدنده، در انتقال ناکارآمد انرژی و صدای آن مؤثر است و اثری نامطلوب بر خواص اصطکاکی و سایشی چرخ دنده دارد. برای مثال فرزکاری چرخ دنده های زیردریایی ها باید با کیفیت فوق العاده بالایی باشد تا از میزان صدا کاسته شده و به این ترتیب از ردیابی زیردریایی جلوگیری شود.
فورم تراشی
در فرزکاری چرخ دنده در فورم تراشی، ابزار شبیه یک تیغه فرز فورم ساخته می شود و مانند شکل فضای بین دندانه های چرخ دنده است. شکل دندانه چرخ دنده با بریدن محیط لقمه آن ایجاد می شود. تیغه در امتداد طول دندانه ی چرخ دنده با عمق مناسبی به طور محوری حرکت می کند تا دندانه چرخ دنده را ایجاد کند.
پس از برش هر دندانه تیغه عقب کشیده می شود، لقمه چرخ دنده می چرخد (تقسیم و عبارتی ایندکس می شود) و تیغه برای برش دندانه بعدی پیش می آید. این عمل آن قدر ادامه می یابد تا تمام دندانه ها بریده شوند. در فرزکاری چرخ دنده هر تیغه برای تراش تعداد معینی دندانه طراحی می شود. دقت الگوی دندانه فورم تراشی به دقت تیغه برش و نوع ماشین و صلابت آن بستگی دارد. فورم تراشی را می توان روی ماشین های فرز، با بستن تیغه فرز روی یک میل مرغک و بستن قطعه در یک دستگاه تقسیم انجام داد.
از آن جایی که تیغه برش فورم شکل ثابتی دارد، بنابراین از فورم تراشی تنها می توان برای ایجاد دندانه ای که عرض ثابت داشته باشد، یعنی چرخ دنده های راست یا حلزونی استفاده کرد و برای چرخ دنده های مخروطی این روش را نمی توان به کار برد. چرخ دنده های داخلی و دندانه های روی سطوح مستقیم، نظیر چرخ و شانه دنده، با یک تیغه شکل دار و با استفاده از ماشینی شبیه یک صفحه تراش، فورم تراشی می شوند.
از خان کشی نیز می توان برای ساخت چرخ دنده به ویژه برای دندانه های داخلی استفاده کرد. سرعت این فرایند بالا است و سطح پرداخت شده با دقت ابعادی بالا به وجود می آورد. اما از آن جا که سوزن های خان کشی گران قیمت هستند و برای هر اندازه چرخ دنده سوزن خان کشی جداگانه نیاز است، در نتیجه این روش بیشتر برای تولید های انبوه مناسب است. دندانه های چرخ دنده را می توان در ماشین های مخصوص با یک ابزار برش تک نوک که توسط شابلونی به شکل پروفیل دندانه هدایت می شود تراشید. به دلیل آن که شابلون را می توان بسیار بزرگ تر از دندانه چرخ دنده ساخت، بنابر این دقت ابعادی آن بیشتر است.
فورم تراشی فرایندی به نسبت ساده است و می توان از آن برای برش دندانه های چرخ دنده یا پروفیل های گوناگون استفاده کرد. اما این روش یک عملیات آهسته است و ماشین های مخصوصی همراه با کارگر ماهر نیاز دارد. در نتیجه تنها برای تولید های کم مناسب است. از ماشین های با سیستم های نیمه اتوماتیک می توان برای فورم تراشی بر پایه تولید محدود و به شیوه اقتصادی استفاده کرد.
فرایندهای پرداخت کاری چرخ دنده
دندانه ها پس از فرزکاری چرخ دنده ، سطح صاف و دقت ابعادی کافی را برای کاربردهای مورد نظر ندارند. به علاوه این چرخ دنده ها ممکن است پر سر و صدا باشند یا خواص مکانیکی آن ها نظیر عمر خستگی به حد کافی بالا نباشد. انتخاب نوع فرایند پرداخت کاری را روش ساخت چرخ دنده و این که آیا چرخ دنده ها با عملیت حرارتی سخت شده اند یا نه، تعیین می کند. برای به دست آوردن شکل دقیق دندانه پس از فرزکاری چرخ دنده ، چرخ دنده ها باید در معرض عملیات پرداخت کاری مناسبی قرار گیرند. صافی سطح و دقت پروفیل دندانه، با فرایندهای پرداخت کاری مانند صورت تراشی، سنگ زنی، هونینگ و لپینگ بهبود بیشتر پیدا می کند.
دیدگاهتان را بنویسید