Mikroprzekładnie ślimakowe MIM Części

Wprowadzenie produktów

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machine Parts Co., Ltd. produkuje głównie produkty metalurgii proszków z węglików spiekanych, tytanu, aluminium, miedzi, żelaza i stali nierdzewnej jako surowców; formowanie wtryskowe metali o specjalnym kształcie (MIM); koła zębate; metalowe przekładnie ślimakowe z tworzywa sztucznego (głowica 1-7); spiralna, prosta przekładnia stożkowa; wszystkie rodzaje precyzyjnych kół zębatych z tworzywa sztucznego o małym module sprężystości; oraz zapewniamy projektowanie i obróbkę różnych reduktorów, skrzyń biegów; części do tłoczenia konstrukcji metalowych; oraz inne precyzyjne części do formowania wtryskowego itp. Produkty są szeroko stosowane w sprzęcie gospodarstwa domowego (fotele masujące, narzędzia elektryczne itp.); wyposażenie medyczne; sprzęt biurowy (drukarki, faksy); zabawki (modele samolotów, roboty, modele samochodów symulacyjnych), części samochodowe, sprzęt wędkarski i wiele innych gałęzi przemysłu. Firma posiada uprawnienia do samodzielnego eksportu, a jej produkty są eksportowane do Stanów Zjednoczonych, Niemiec, Francji, Hiszpanii, Kanady, Japonii i innych części świata. Firma jest głęboko przekonana, że ​​„zważ kryteria wyboru produktów z jakością i ceną” i dąży do zadowolenia klientów, a cena, jakość i uczciwość są głównym celem.

Metoda formowania wtryskowego metalu metodą mikro-przewijania
Obecnie w zakresie silników napędowych produkowane są mikrosilniki o średnicy wirnika 0,5mm i średnicy zewnętrznej kilku milimetrów. Jednak ze względu na dużą prędkość i mały moment obrotowy tego rodzaju mikrosilnika, aby w pełni wykorzystać jego osiągi, konieczne jest dodanie mikroreduktora o przełożeniu kilkuset między silnikiem a obciążeniem (przekładnia wykonawcza element). Wśród różnych mechanizmów transmisyjnych najczęściej stosowana jest przekładnia zębata. Dlatego w celu zminiaturyzowania reduktora konieczne jest zrealizowanie miniaturyzacji kół zębatych.
Poniżej znajduje się wprowadzenie do metody wytwarzania mikro kół zębatych oraz technologii obróbki małych kół zębatych firmy Ogasawara Co., Ltd. i ich narzędzi do obróbki.

• Metoda wytwarzania mikroprzekładni
1. Obróbka obwiedniowa
Koła zębate są zwykle nacinane na frezarkach obwiedniowych z płytami obwiedniowymi. Podczas frezowania mikro-zębatek (poniżej m0.1) profil zęba frezu musi być obrobiony mikro-obróbką. Ponieważ kształt zęba jest mały, oprócz błędu kształtu zęba płyty, bicie otworu płyty, bicie powierzchni czołowej, skok i inne błędy będą miały duży wpływ na dokładność mikroprzekładni. Precyzja i sztywność frezarek obwiedniowych, wrzecion przedmiotu obrabianego, wrzecion narzędziowych, mechanizmów indeksowania przedmiotu obrabianego i uchwytów przedmiotu obrabianego do obróbki, a także dokładność montażu płyt grzejnych i przedmiotów obrabianych itp. Wpłyną na dokładność produkcji mikroprzekładni. Dlatego konieczna jest poprawa ogólnej kompleksowej dokładności systemu produkcyjnego. Na tej podstawie, wybierając materiały łatwo skrawalne, stosunkowo łatwo jest zrealizować masową produkcję mikroprzekładni o tym samym module i różnych odmianach.

2. Formowane wtryskowo plastikowe koła zębate
Ponieważ plastikowe koła zębate przetwarzane przez formowanie wtryskowe mogą być produkowane masowo w krótkim czasie, są często używane do kół zębatych używanych w lekkich obciążeniach, takich jak maszyny biurowe i sprzęt gospodarstwa domowego. W ostatnich latach, dzięki ciągłemu doskonaleniu technologii formowania wtryskowego i ciągłej poprawie wydajności materiałów do formowania wtryskowego, znacznie poprawiono również precyzję kół zębatych do formowania wtryskowego. Precyzja formowania wtryskowego kół zębatych i technologia formowania wtryskowego są ważnymi czynnikami wpływającymi na metodę formowania wtryskowego. Podczas wykonywania form stosuje się głównie cięcie drutem i EDM. Jednak ze względu na wpływ takich czynników, jak średnica zastosowanego drutu i szczelina wyładowcza elektrody formującej, poprawa precyzji formy z mikrouzębieniem jest ograniczona. Formy można również wytwarzać metodą elektroformowania. Przekładnię wzorcową stosowaną w galwanotechnice można ulepszyć poprzez cięcie lub szlifowanie. Przekładnia podstawowa może być pogrubiona przez galwanizację. Formę żeńską (wklęsłą) uzyskuje się z męskiej (wypukłej) części wzorcowej przez rozpuszczanie chemiczne. Ze względu na dużą precyzję zazębienia referencyjnego oraz brak odkształceń spowodowanych galwanizacją możliwe jest wykonanie formy mikroprzekładni z dużą precyzją. Dzięki zastosowaniu części wzorcowych oraz metodzie rozpuszczania chemicznego możliwa jest obróbka form o skomplikowanych kształtach. Oprócz kół zębatych czołowych i walcowych można wytwarzać różne typy form, takie jak koła zębate stożkowe, koła zębate czołowe, ślimaki i przekładnie ślimakowe. Masowa produkcja mikrozębatek z tworzyw sztucznych jest możliwa dzięki zastosowaniu bardzo precyzyjnych form. Jednak ze względu na mały kształt zębów i łatwe odkształcanie pod wpływem siły, bardziej korzystne jest stosowanie metalowych kół zębatych o dużej wytrzymałości w przypadku przenoszenia dużych obciążeń i wymagań dotyczących wysokiej dokładności przekładni.

3. Metoda produkcji spiekania metali
Spiekane metalowe koła zębate (przekładnie z metalurgii proszków) to spiekane metalowe koła zębate (przekładnie z metalurgii proszków) utworzone przez wysokociśnieniowe formowanie proszku metalowego w formie, a następnie spiekane i zestalane w wysokiej temperaturze. Mają wyższą wytrzymałość mechaniczną niż koła zębate z tworzywa sztucznego i są używane w warunkach umiarkowanego obciążenia. Metoda formowania nadaje się do masowej produkcji. Jednak po uformowaniu formy ulega ona spiekaniu w wysokiej temperaturze, a odkształcenie jest duże. Dlatego, aby osiągnąć wymaganą precyzję, koło zębate musi być wykończone po spiekaniu. Ze względu na mały kształt zęba obróbka wykańczająca mikrokoła zębatego jest trudna, a cząstki metalu w proszku metalicznym są stosunkowo duże, co ogranicza poprawę dokładności jego kształtu i wykończenia powierzchni. Jeśli forma formująca przyjmie wspomnianą powyżej metodę obróbki elektrolitycznej elektrody odniesienia w przekładni z tworzywa sztucznego do formowania wtryskowego, można poprawić precyzję przetwarzanej przekładni.

4. Inne metody wytwarzania
Części MIM Micro Worm Gears mogą być wytwarzane metodą produkcji półprzewodników, metodą fotolitografii lub metodą obróbki laserowej. Mikroprzekładnie o wielkości dziesiątek mikronów można wyprodukować próbnie metodą fototrawienia, a uzębienia wewnętrzne można wyciągnąć metodą przeciągania. W przyszłości zapotrzebowanie na mikroprzekładnie będzie coraz większe, a nowe metody produkcji i technologie produkcji masowej będą nadal się pojawiać.

• Próbna produkcja mikroprzekładni
Przy istniejącej technologii skrawania płytowego przeprowadzono próbną produkcję mikroprzekładni o najmniejszym możliwym module.
Główne parametry użytej płyty: moduł m: 0,01, kąt przyporu: 20 stopni, ilość rowków na zęby: 12, średnica zewnętrzna OD: φ25mm, średnica otworu wewnętrznego: φ10mm, szerokość płyty: 8mm, materiał : twardy stop.
Precyzja płyty grzejnej: Wyprodukowano zgodnie z firmową precyzją płyty grzejnej na poziomie 3A. Uniwersalny mikroskop narzędziowy firmy (UMM200) mierzy koła zębate; bicie czołowe jest mierzone przez firmowy mikrometr radiowy ESM-01.
Główne parametry produkowanej próbnie mikroprzekładni: moduł m: 0,01, kąt nacisku: 20 stopni, typ zęba: ewolwenta, liczba zębów Z: 100, średnica zewnętrzna OD: φ1,02mm, materiał: BS
Ponieważ kontaktowy przyrząd do pomiaru biegów nie może mierzyć biegów poniżej m0,3, jest wykrywany za pomocą powiększonego obrazu na projektorze 200-krotnie. Dokładność kształtu zęba tą metodą pomiaru może sięgać 2-3 μm. Za pomocą precyzyjnej płyty grzejnej i zmodyfikowanej, precyzyjnej frezarki obwiedniowej, dokładność montażu płyty i przedmiotu obrabianego można kontrolować z dokładnością do 1 μm. Wytwarzane mikroprzekładnie są wykrywane, a wyniki pokazują, że proces obwiedniowy może być wykorzystany do produkcji mikroprzekładni o wysokiej precyzji.
W celu dalszego zbadania praktycznej wartości mikroprzekładni zmierzono utratę zazębienia par mikroprzekładni. Wyniki testów pokazują, że przy odpowiednim smarowaniu wyniki są porównywalne z wynikami normalnych rozmiarów kół zębatych.

• Próbny reduktor przekładni końcowej z miniaturową przekładnią końcową
Pomiar sprawności zazębienia miniaturowych kół zębatych potwierdził, że ma ona możliwość praktycznego zastosowania, a następnie wykonano próbnie zmienną przekładnię planetarną z wykorzystaniem miniaturowych kół czołowych i zębników. Ponieważ dokładność obróbki części mechanicznych po miniaturyzacji staje się stosunkowo niska, konieczne jest uczynienie mechanizmu opracowanego mikroreduktora niewrażliwym na dokładność. Z tego powodu położenie osiowe każdej części reduktora zostanie określone zgodnie z regulacją części zazębiających się kół zębatych. Wyprodukowany próbnie reduktor realizuje bezluzową przekładnię poprzez regulację położenia osiowego.
Parametry przekładni zastosowanej w reduktorze produkcji próbnej są następujące: m: 0.05, : 20 stopni , Z1: 100, Z2: 21, Z3: 102, Z4: 100 (Z1, Z3, Z4 są końcowe koła zębate, Z2 to zębnik), średnica zewnętrzna: φ6,6 mm, długość całkowita: 7,4 mm, przełożenie redukcyjne wynosi około 1:101, zależność między momentem obrotowym przekładni, przełożeniem redukcyjnym i całkowitą mocą jest następująca:
Moment wejściowy: τi=1
Wyjściowy moment obrotowy: τo=(η1η2Z4/Z1 plus η2η3Z4/Z3)/(1-η2η3Z4/Z3),
Współczynnik prędkości: μ=(Z4/Z1 plus Z4/Z3)/(1-Z4/Z3)=101
Całkowita wydajność:
[(1-Z4/Z3)/(Z4/Z1 plus Z4/Z3)]×(η1η2Z4/Z1 plus η2η3Z4/Z3)/(1-η2η3Z4/Z3)=0.425 (gdzie η1, η2, η3 =0,987)

• Próbna produkcja przeciągaczy do obróbki kół zębatych wewnętrznych
Koła zębate wewnętrzne są zwykle obrabiane przez kształtowanie kół zębatych, ale narzędzia do kształtowania kół zębatych o małej średnicy nie nadają się do obróbki miniaturowych kół zębatych wewnętrznych ze względu na duży opór skrawania i niewystarczającą wytrzymałość narzędzia; Ze względu na ograniczenia wytwarzanie mikroprzekładni jest trudne i nie nadaje się do produkcji masowej. Bardziej wykonalną metodą jest wykonanie przeciągacza o takich samych parametrach jak koło zębate wewnętrzne produktu i użycie go do narysowania koła zębatego wewnętrznego. Dokładność przeciągnięcia będzie odzwierciedlona w narysowanym wewnętrznym kole zębatym, więc możliwe jest wyprodukowanie wewnętrznego koła zębatego z lepszą dokładnością.
Parametry wykonanego próbnie przepychacza wewnętrznego to: m: 0.14, : 20 stopni , Z: 74, liczba ostrzy: 70, długość całkowita: 170 mm. Jego dokładność jest wykrywana przez projektor 200-fałdowania, a błąd profilu zęba wynosi zaledwie kilka mikronów, co ma praktyczną dokładność.

• Próbna produkcja ślimaków i przekładni ślimakowych
Reduktory ślimakowe są bardzo skuteczne w przypadku wysokich przełożeń oraz tam, gdzie wały wejściowe i wyjściowe nie są równoległe. Firma wykorzystała metodę skrawania do próbnej produkcji ślimaka o małym module i jego sparowanej spiralnej przekładni używanej jako przekładnia ślimakowa.
Parametry ślimaka próbnego: m: {{0}}.03, : 20 stopni , ilość głowic: 1, średnica zewnętrzna: φ0,5mm. Dokładność wyprodukowanych próbnie ślimaków i kół zębatych została przetestowana na uniwersalnym wyświetlaczu Zeissa (UMM200), a wszystkie błędy mieściły się w granicach kilku mikronów, co potwierdziło, że wykonalne jest wytwarzanie miniaturowych ślimaków i kół zębatych przez cięcie. Jeśli stosowane w obróbce narzędzia skrawające, maszyny obróbcze i osprzęt spełniają wymagania warunków obróbki o wysokiej precyzji, możliwa jest obróbka różnego rodzaju mikrouzębień metodą skrawania lub szlifowania, co zostało sprawdzone.
Możliwość skrawania lub szlifowania kół zębatych o module mniejszym niż 0,01 jest wciąż w fazie eksploracji. W oparciu o wytwarzanie mikroprzekładni ważnym zagadnieniem będzie w przyszłości realizacja produkcji i praktyczne zastosowanie ultramikroprzekładni. Ze względu na stosunkowo słabą dokładność obróbki zminiaturyzowanych części, podczas projektowania mechanizmu konieczne jest uwzględnienie korekt elementów niewrażliwych na dokładność.