. . . G N I D A O L

.

پرشیا پروژه

پرشیا پروژه

بهترین سایت طراحی پروژه

اشتراک گذاری

چرخدنده , روش های تولید چرخدنده مزایا و معایب هر کدام

مقدمه

روشهای مختلفی برای ساخت چرخدنده وجود دارد که هرکدام دارای معایب و مزایایی هستند و باید با توجه به نوع چرخدنده ، جنس ، دقت مورد نیاز، امکانات موجود و هزینه ساخت بهترین روش را انتخاب کرد.

اساسا چرخدند هها شکل تکامل یافته چر خهای اصطکاکی هستند که برای جلوگیری از لغزش و اطمینان ازیکنواختی حرکت نسبی، دندانه به آنها اضافه شده است.

چرخدنده , روش های تولید چرخدنده

روش های تولید چرخ دنده ها     


– 1 : ریخته گری
• مناسب برای سرعت های پایین و دقت ابعادی مورد نیاز پایین
– 2 : فرم دادن
• قطعات با تغییر شکل پلاستیک مواد تولید می شوند، روش هایی مانند :
o اکستروژن (چرخ دنده های آلومینیمی یا مسی)
o تزریق پلاستیک (چرخ دنده های ترموپلاستیکی مثل نایلونو پلی کربنید)
• مناسب برای دقت های ابعادی متوسط و تولید انبوه
– 3 : متالورژی پود
• ممزوج شدن ذرات پودرهای فلزات تحت درجه حرارت بالا و فشار داخل قالب
• مناسب برای چرخ دنده های فلزی کوچک و تولید انبوه
– 4 : ماشین کاری
• براده برداری از یک قطعه خام استوانه ای شکل به منظور ایجاد شکل دندانه
• مناسب برای انتقال قدرت، سرعت های بالاتر، بارهای بیشتر و دقت های بالا در انتقال حرکت

روش فرزکاری :


 حرکت دورانی یک ابزار برش و حرکت چرخ دنده خام در جهت عرض دندانه برای ایجاد هر دندانه.
 دندانه ها یکی یکی ایجاد می شوند.


فرزکاری چرخدنده

در این روش یک دندانه بکمک ابزار تراشیده شده و دندانه بعدی بعد از

ایندکس شدن در موقعیت ابزار، تراشیده خواهد شد.

3 دندانه های تراشیده شده یک چرخدنده ساده بوسیله ابزار دیسکی

روی ماشین فرز افقی را نشان می دهد.

بطور مشابه می توان از ابزار انگشتی برای چرخدنده تراشی روی فرز افقی برای

تراش چرخدنده ساده و مارپیچی استفاده کرد. معمولا چرخدنده های جناقی با

.4 – گام درشت به این روش ماشینکاری می شوند،

در عمل فرزکاری چرخدنده ها معمولا در موارد زیر استفاده می شود:

تعمیر و تعویض چرخدنده ها، تولید تکی، خشن کاری و پرداخت چرخدنده ها با گام درشت، پرداخت چرخدنده با منحنی های خاص

کیفیت چرخدنده ای که به روش فرزکاری ساخته می شود بستگی به نحوه تقسیم , دندانه ها و ابزار فرم دارد.

اگر برای تقسیم بجای دستگاه تقسیم، از ماشین های مدرن مانند CNC یا    NCاستفاده شود کیفیت تقسیمی که بدست می آید قابل مقایسه با روش هاب

می باشد.

هرچند منحنی دنده به مدول، زاویه فشار و تعداد دنده ها وابسته می باشد.

چرخدنده تراشی به روش فرزکاری (و صفحه تراشی) ویژگی های زیر را دارد:

مزایا:

از تجهیزات و ماشین های انیورسال استفاده می شود.

از ابزارهای ساده و ارزان استفاده می شود.

برای تولید تکی مناسب است.

معایب:

بخاطر انحراف در منحنی ابزار و خطای تقسیم، فرآیندی غیر دقیق است.

زمان تولید بخاطر زمان تقسیم و برگشت ابزار زیاد است.

دستگاه هاب

دستگاه هاب یک نوع از دستگاه فرز است که با آن چرخدنده تولید م یکنند و این مهمترین روش تولید صنعتی چرخدنده نوک تیز پیچشی است. هاب با چرخاندن ابزار برنده و قطع ه، در زمان مشخص و با سرعت معین، دنده

را ایجاد می کند. ابزار برنده به شکل یک سطح مقطع برنده و یک مارپیچ است. بنابراین گوشه های دندانه ابزار برنده یک شکل منحنی روی دنده ایجاد می کند.

چرخدنده , روش های تولید چرخدنده

دستگاه هابینگ

بدنه مارپیچ تیغه هاب از تعدادی تیغه های برنده موازی و همسو که به سمت محور هستند تشکیل شده است واین تیغه های برنده برجستگی مناسبی دارند تا یک برش بی عیب و با فاصله ایجاد کنند.

شکل یک دندانه که به صورت تئوری با چرخدنده اصلی درگیر شده است به صورت لبه های مورب بر اثر فشارزاویه شکل دندانه است که در سطح مستقیم بالا و کف می باشد.

ضرورت اصلاح سر دنده ها به خاطر این است که اجازه می دهد تا چرخدنده هایی برای اصلاح کیفیت مناسبمیله رنده برای قوس دار کردن سر دندانه هاب، یا به وسیله ایجاد هاب به غیر از قطر دایر های شکل گام تئوری ایجاد شود.

زمانی که نسبت دنده بین هاب و قطعه کاری که قرار است روی آن دندانه ایجاد کنیم فیکس شده باشد، آنگاهدندانه ایجاد شده روی دایره گام صحیح است ولی ضخامت ن وک دندانه با عرض آن مقدار مساوی ندارد.

در زیر شکل چند چرخدنده در حال درگیری با تیغه فرز هاب نشان داده شده است:

چرخدنده

چرخدنده

شکل قوسی هاب کردن:

برای دندانه دار کردن قوسی هر مدول و نسبت و تعداد دندانه های دلخواه یک ابزار متفاوت لازم است. پس این

روش برای تولید با حجم زیاد محصول مناسب است.

برای رفع این مشکل یک دنده قوسی مانند تولید شده که به ما شکل های قوسی م یدهد و م یتوان با یک هاب

برای هر مدولی تا 8 دندانه ایجاد کرد و با این شیوه سبب اقتصادی شدن در تولید ابزارهای برنده شده است. این

روش در دندانه های ابزار دقیق و ساعت های دقیق و دنده های نوع قوسی و دنده های قوسی دوبل استفاده

می شود.

دقت تلرانس هاب در محدوده مدول های پایین است و تا 0.5 مدول را هاب انجام می دهد.

دستگاه هاب برای تولید چرخدنده گلویی حلزونی نیز استفاده می شود. در این حالت هاب نم یتواند به طور

عمودی روی محور قرار گیرد زیرا در غیر این صورت برش مناسب و تمیزی که به طور معمولی به وسیله

دندانه های تیغه فرز ایجاد می شود را نمی توان تولید کرد.

زاویه آزاد، زاویه برش و زاویه گوه به صورت زیر است:

چرخدنده

نحوه چرخدنده تراشی هاب:

برای تراشکاری دندانهای حلزون و چرخ حلزون می توان از فرز یا دستگاه هاب استفاده کرد. در مجموع ازدستگاه هاب برای تولید انبوه انواع چرخدنده بر پایه براده برداری استفاده می شود. در دستگاه هاب ابزار برش به شکل حلزون بوده که از فولاد تندبر ساخته شده است و در عملیات چرخدنده زنی قرص خام چرخدنده میان دومرغک قرار داده می شود و تیغه برش هاب در حین براده برداری قرص چرخدنده را م یگرداند. محور قرص خام بر محور تیغه برش{ حلزون }عمود است، با تنظیم زاویه جانبی بین ابزار هاب و قرص خام که به مشخصات حلزون برش بستگی دارد می توان انواع چرخدنده با مشخصات مورد نیاز را تولید کرد.

شکل زیر یک نمونه دستگاه هاب را نشان می دهد .

چرخدنده ,  چرخدنده تراشی هاب

خان کشی و ماشینهای آن


• دندانه های ابزار برش روی یک سطح مخروطی شکل قرار دارند و با حرکت در امتداد طول چرخ دنده خام، فرم دندانه ها را به تدریج ایجاد می کنند.
• این روش بیشتر برای تولید دندانه های داخلی استفاده می شود.

خان کشی یک نوع عملیات براده برداری است که در این روش از وسیله ای بنام سوزن خان کشی که دارای لبه های برنده متقاطع و یا مرکب می باشد استفاده می گردد. وسیله برنده روی یک سطح و یا از میان سوراخهای مورد خان کشی بوسیله فشار و کشش عبور کرده و براده برداری صورت می گیرد. عملیات خان کشی در صنایع ماشین سازی کاربرد وسیعی در عمل داشته زیرا که هر دو عمل خشن کاری وپرداخت کاری در یک مرحله عبور سوزن انجام می گیرد. در این صورت سرعت عمل در خان کشی نسبت به سایر ماشینها در سطح بالایی است. دقت ابعادی بالا، نرمی و پرداختی سطوح و دقت زیاد این روش از دیگر مزایای خان کشی است.

عملیات خان کشی


برای انجام عملیات خان کشی از وسیله ای بنام سوزن خان کشی استفاده می گردد که بصور مختلف طراحی و برای شکل دادن قطعات دستگاههای صنعتی بکار می برند روی محیط سوزن خان کشی دندانه ها بطریقی تعبیه شده اند که قادرند در یک مرحله فرم دلخواه را بدست آورند.

خان کشی چرخ دنده های ساده



ماشین تندبر میشیکان تولز در حداقل زمان قادر است چرخ دنده های ساده استوانه ای از مدول 12-2 میلی متر با قطر مرجع 500-25 میلی متر و عرض دندانه تا دندانه تا 150 میلی متر را تولید کند. از این روش در تولید انبوه چرخ دنده های ساده خارجی با دقت محدود و تولید قطعاتی مشابه چرخ دنده ها با هر پروفیل دندانه یا فاصله نامنظم بین دندانه ای، استفاده می شود. در موارد خاص نیز از این فرایند برای تولید چرخ دنده های ساده داخلی نیز استفاده می شود.



قسمت پرداخت خانکشها


هنگام تولید چرخ دنده های داخلی با روش خانکش از قسمتهای پرداخت که اعضای آنها به عنوان دیسک سنگ خورده خانکش عمل می کنند، جهت پرداخت کاری استفاده می شود. بدین ترتیب از فرایند خانکشی جهت تولید چرخ دنده های داخلی با دقت مورد نیاز صنایع چرخ دنده سازی استفاده می شود.




روش Broaching

دندانه های ابزار برش روی یک سطح مخروطی شکل قرار دارند و با حرکت در امتداد طول چرخ دنده خام، فرم دندانه ها را به تدریج ایجاد می کنند.

چرخدنده , روش Broaching


ماشین چرخ دنده سازی سایکز ((sykes

این ماشین در درجه اول برای تراشکاری چرخ دنده های جناغی پیوسته به کار می رود و تنها ماشینی است که این گونه چرخ دنده ها را می تراشد. ویژگی منحصر به فرد این ماشین دراستفاده از دو چرخ دنده تراشنده است که به فاصله ی معینی از یکدیگر نصب سده و حرکت رفت و آمدی دارند . هنگامی که چرخ دنده های تراشنده به یک سمت حرکت می کنند . یکی از آنها نصف دندانه را می تراشد ،و نصف دیگر دندانه به وسیله چرخ دومی در حرکت برگشت تراشیده می شود . عمل تراش موقعی که چرخ دنده ی خام و چرخ دنده های تراشنده از طریق جعبه دنده به هم مربوط هستند که چرخش پیوسته جهت تولید چرخ دنده را تنظیم می کند. علاوه بر این برای ایجاد زاویه ی مارپیچ مورد نظر ،یک حرکت نوسانی – دورانی در طول هر دوره رفت و برگشت ، به چرخ دنده های تراشنده و خام داده می شود.کیفیت چرخ دنده های تولیدی به وسیله ی این ماشین ها فوق العاده است .

انجام پروژه مهندسی مکانیک در پرشیا پروژه

ماشین های گلیسون (gleason)

دو نوع اساسی مشین هایی که برای تولید چرخ دنده های مخروطی ساخته شده اند ، از ابتکاری ترین ماشین های ابزار هستند . کار هر دو نوع ماشین بر این اصل استوار است که یک چرخ دنده ی تاجی به خوبی با هر چرخ دنده ی مخروطی با گام قطری و شکل دندانه ی مساوی جفت می شود. یکی از ماشین ها برای تولید چرخ دنده های مخروطی مستقیم و دیگری برای تهیه چرخ دنده های مخروطی با دندانه های منحنی به کار می رود .

اصول کار این دو ماشین در شکل  نمایش داده شده است . در اینجا چرخ دنده ی تاجی نه تنها دندانه های عادی خود را دارد بلکه یک دندانه ی تراشنده با حرکت رفت و آمدی نیز دارد . چرخ دنده ی خام همراه با یک چرخ دنده ی مخروطی اتصالی دیگر با همان زاویه ی مخروط و  گام قطری برروی یک محور مشترک نصب می شوند ، به طوری چرخ دنده اتصالی با دندانه های عادی چرخ دنده ی تاجی و چرخ دنده خام با دندانه  تراشنده آن جفت شوند . اگر همراه با غلتش چرخ دنده ی اتصالی بر روی دندانه های چرخ دنده تاجی ، دندانه تراشنده جرکت رفت و آمدی داشته باشد ، یک دندانه در قطعه خام ایجاد خواهد کرد . مسلما با یک دندانه تراشنده فقط یک فضای دندانه در چرخ دنده خام ایجاد خواهد شد . البته در ماشین های واقعی دو تغییر داده شده است . اول اینکه با چرخانیدن چرخ دنده خام و چرخ دنده اتصالی به اندازه مناسب و به تعداد دفعات لازم ،تمام دندانه های  چرخ دنده ی خام تراشیده می شوند . دو اینکه به جای یک دندانه ی رفت و آمد کننده از دو نیمه دندانه (با سطحی مانند سطوح داخلی دو دندانه متوالی )استفاده شده و هر دو طرف یک دندانه بر روی چرخ دنده ی خام شکل داده می شود .

  کله زنی


• حرکت رفت و برگشتی یک ابزار برش به شکل شانه دنده یا چرخ دنده معمولی، در جهت عرض دندانه چرخ دنده خام
شکل واقعی روش شکل دادن و ابزار برش پنیون برنده در ماشین کله زنی، ابزار برشی و قطعه خام چرخ دنده در یک حرکت غلتشی متناسب با نسبت چرخ دنده دو چرخ دنده استوانه ای با محورهای موازی، با هم درگیر می شوند. ابزار برشی در عین حال در امتداد محور خود نوسان پیدا کرده و بر عمل برش اثر می گذارد. طی پاسهای برگشت ابزار، ابزار برشی یا چرخ دنده آزاد شده تا بازگشت آزاد ابزار برشی تضمین گردد.
در فرایند کله زنی، از ابزارهای برشی نوع پینیون استفاده می شود:
چرخ دنده های استوانه ای مارپیچی و ساده داخلی و خارجی و راکهای دندانه راست و مارپیچی، تیغه های چرخ دنده، چرخ دنده های شانه ای، هزار خاریهای اینولوت داخلی و خارجی، هزار خاریهای وجوه موازی، چرخکهای زنجیر غلتکی، چرخکهای زنجیری بی صدا و هر پروفیل خاصی از چرخ دنده های استوانه ای که امکان تولید آن در یک فرایند کله زنی وجود داشته باشد.
تمام چرخ دنده های ساده اینولوت با پروفیل دندانه راک مبنای یکسان تنها به یک ابزار برشی برای هر تعدادی از دندانه در فرایند تولید نیاز دارند. فرایند کله زنی هم در تولید انبوه و هم در تولید محصول تکی کاربرد دارد.


ابزار معمولی از جنس فولاد تندبر است که ممکن است به منظور افزایش مقاومت در مقابل سایش با لایه ای از نیترید تیتانیم (TiN) فوق سخت به روش بخار نشانی فیزیکی (PVD) پوشانده شده باشد. اخیرا ابزارهای بشقابی شکل دورانداختنی (یک بار مصرف) برای تولید چرخ دنده به بازار آمده اند که نیاز به سنگ زنی و پوشش دادن مجدد ابزارهای معمولی را از میان برمی دارند. سنگ زنی مجدد یک ابزار ، مستلزم دو عمل تنظیم روی ماشین است. از آنجا که ابزارهای دورانداختنی همه به یک اندازه هستند، تنظیم مجدد ماشین پس از تعویض ابزار ضروری نیست.
برای شروع عمل تراش پیش از هر مسیر تراش، ابزار در حالی که همراه چرخ دنده ی خام می چرخد، شروع به تغذیه به طرف داخل می کند. پس از ایجاد عمق مناسب، تغذیه به داخل متوقف شده و ابزار چرخ دنده و خام به چرخش خود ادامه می دهند تا تمام دندانه ها طی فرایند تولید ایجاد شوند.
با این نوع ماشین ها می توان چرخ دنده با دندانه های مستقیم یا مارپیچ تراشید. برای تراشیدن دندانه های مارپیچ، ابزار و چرخ دنده و خام در هر مسیر رفت و برگشت ابزار، حرکت نوسانی- دورانی دارند. جهت چرخش در مسیر تراش، عکس جهت چرخش در مسیر بازگشت است. به خاطر آن که تنظیم پایان مسیر چرخش در هر نقطه ای دلخواه امکان پذیر است، از ماشین های صفحه تراش چرخ دنده مشخصاً در تراشیدن چرخ دنده های خوشه ای استفاده می شود. برخی ماشین های صفحه تراش چرخ دنده را می توان به دو چرخ دنده ی تراشنده (معمولا با قطرهای متفاوت) مجهز ساخت. از این ماشین ها می توان برای تراش چرخ دنده های داخلی نیز استفاده کرد.
راهنمای مارپیچ و زاویه مارپیچ چرخ دنده
حرکت مارپیچی رفت و برگشت محور ابزار توسط یک راهنمای مارپیچی صورت می گیرد، که به جای راهنمای ساده (در چرخ دنده های ساده) روی یاتاق محور نصب شده است و می توان آنها را در تمام ماشینهای کله زنی به کار برد.
در حالی که ماشینهای کله زنی قدیمی دارای راهنماهای مارپیچی از نوع یاتاقان کشویی معمولی بودند، ماشینهای کله زنی پر سرعت جدید مجهز به راهنما و یاتاقانهای هیدرواستاتیک هستند. از مزایای این ماشینها می توان به نداشتن فرسودگی، راحت کار کردن آنها به نداشتن اصطکاک مکانیکی و تعادل کامل جرم روی محور ابزارگیر، اشاره کرد. این کیفیتها شرایط براده برداری را بهتر می کنند به ویژه اگر زاویه مارپیچ بزرگ، تعداد پاسهای براده برداری زیاد و نیروی برش بالا باشد.

تراش چرخدنده مخروط ساده به روش فرم

دو روش چرخدنده تراشی فرم برای تراش چرخدنده های مخروط ساده

وجود دارد:

الف) فرزکاری چرخدنده مخروطی ساده:

ب) تراش چرخدنده مخروطی بکمک شابلون

فرزکاری چرخدنده مخروطی ساده به دو دلیل زیاد استفاده نمی شود:

دقت بسیار پایینی دارد و بسیار زمان گیر است.

بعضی اوقات چرخدنده ساده مخروطی به این روش، خشن تراشی می شوند و به روش دیگری پرداخت می شود.

ب) ماشینکاری بکمک شابلون  

در ماشین کاری شابلونی یک ابزار تراش تک لبه ی ساده مورد استفاده قرار می گیرد که به وسیله ی یک شابلون هدایت می شود ، اصول این روش در شکل  نمایش داده شده است .با استفاده از شابلونی که چند برابر چرخ دنده مورد نظر است ، دقت کار زیاد خواهد بود . البته وسایل کار تخصصی هستند و به جزء در موردچرخ دنده های مخروطی بزرگ ، به ندرت از این روش استفاده می شود و شکل زیر نمایشگر یکی از این گونه ماشین ها است .

چرخدنده


تراش چرخ دنده های مارپیچی دوبله (جناغی) به روش کله زنی


چرخ دنده های مارپیچی دوبله را که دارای دندانه های پیوسته هستند، تنها می توان با ابزارهای برشی نوع پینیون و با استفاده از ماشینهای کله زنی مارپیچی دوبله تولید کرد. ابزارهای کله زنی جفت با روش تیز کاری ویژه و لبه های برش روبه رو، روی ابزارگیرهای هم محور، حین حرکت غلتشی با چرخ دنده، حرکت مارپیچی نوسانی دیگری به آنها اضافه می شود که این حرکت با دو راهنمای مارپیچی با جهت مارپیچ مخالف و لید یکسان هدایت می شود. بدین ترتیب قسمتهای چپ و راست چرخ دنده مارپیچی به صورت دوبله تراش می خورد.

ماشین های صفحه تراش چرخ دنده


انواع ماشین های صفحه تراش چرخ دنده مخصوص انبوه سازی ساخته شده اند. ماشین صفحه تراش چرخ دنده ی گردان، در واقع ده واحد صفحه تراش نصب شده بر روی یک پایه ی گردان با مکانیزم حرکت مشترک است. در هر لحظه، نُه چرخ دنده در حال تراشیده شدن هستند و در واحد دهم، چرخ دنده تمام شده از ماشین باز و یا چرخ دنده ی خام به ماشین بسته می شود. در ماشین صفحه تراش چرخ دنده اقماری، شش چرخ دنده ی خام با حرکت اقماری دور یک چرخ دنده ی تراشنده ی بزرگ مرکزی می چرخند. یک قسمت از چرخ دنده بدون دندانه است تا بتوان از آنجا چرخ دنده ی ساخته شده را برداشت و چرخ دنده ی خام را روی محور خالی شده بست.
ماشین های صفحه تراش چرخ دنده با کنترل عددی کامپیوتری امروزی (CNC) مجهز به سیستمهای رفت و آمدی هیدرومکانیکی هستند که در آنها سرعت برش در حین تراش در مسیر برگشت، یکنواخت نگاه داشته می شود. سرعت این ماشین ها بین 500 تا 1700 دور بر دقیقه است و در آنها از ابزار تراش با پوشش TiN استفاده می شود. این ابزارها عمر مفید زیادتری دارند.


ماشین های چرخ دنده تراش با ابزار مارپیچ
• دندانه های ابزار برش مانند یک حلزون2 حول یک استوانه قرار دارند و چرخ دنده خام مثل یک چرخ حلزون با آن تماس پیدا کرده و شکل می گیرد.


دیگر فرایندهای چرخ دنده سازی


با استفاده از فرایند گرد فلزکاری می توان چرخ دنده های مرغوب از نظر دقت ابعاد و کیفیت سطح تهیه کرد. معمولا این روش برای تولید چرخ دنده های کوچک به کار گرفته می شود. البته امروزه چرخ دنده های بزرگ تر و با کیفیت بسیار خوب را با روش آهنگری پودر با استفاده از قطعات پیش شکل داده شده ی گرد فلزکاری تهیه می کنند. فراورده های این روش بسیار محکمتر و فشرده تر از محصولات روش های معمولی گرد فلزکاری هستند. چنین چرخ دنده هایی با هزینه کم تر، کارایی فوق العاده خوب دارند. غالبا چرخ دنده های تهیه شده با این روش نیاز به پرداخت نداشته یا فقط مختصری پرداخت می شوند.


ابزارهای فرم برای متالورژی پودر فرایند



در تولید قطعات زینتر شده اعمال زیر انجام می شود:
پرسکاری
(تف جوشی) 1
(سایز کردن) 2
با عملیات پرسکاری قطعات قالب گیری شده حاوی پودر فلزی تحت فشار زیاد 40-80MN/cm2 می توان قطعات ترد، دقیق و فشرده ای را تولید کرد که استحکام لازم در حالت جامد را برای حمل و انتقال دارا می باشند. مواد به کار رفته پودرهای فلزی آلیاژ شده هستند که بسته به کاربرد قطعه دارای مواد غیرفلزی بوده و یا فاقد آن می باشند. مخلوط پودری گرافیت نیز اضافه می شود تا در طی قالب گیری به عنوان یک روانکار عمل کند تا یکنواختی زیادی در ساختار قطعه پرس شده به دست آید و به قسمتهای پرداخت شده خواص روانکاری داده شود.

در فرایند تف جوشی، خشتها را تحت گاز محافظ تا دمای زیر نقطه ذوب عنصر اصلی پودر فلزی حرارت می دهند. بدین ترتیب فرایند زینتر سازی و تف جوشی صورت می گیرد. خواص فیزیکی قطعه زینتر شده از نظر استحکام تنشی، چکش خواری یا سختی به مقادیری می رسند که به خواص مواد ذوب شده با ترکیبات مشابه، شباهت دارد و کاربرد فنی آن را تضمین می کند. قطعه فولادی زینتر شده را می توان با روشهای معمولی سخت کرده و تمپر نمود. قطعه چدنی زینتر شده کم کربن را می توان با فرایندهای معمولی سخت کرد و کربن دهی نمود.
تغییر متالورژی ساختار حاصل از فرایند تف جوشی، تغییرات ابعادی را در پی خواهد داشت. بسته به ترکیبات فلزی تا اندازه 3% در ابعاد قطعه انقباض یا انبساط صورت می گیرد. این مسئله را باید هنگام طراحی قالب در نظر داشت. از طرف دیگر باید در نظر داشت که این تغییر در ابعاد تا حد زیادی دقت قطعه زینتر شده را تحت تاثیر قرار می دهد. چرخ دنده های زینتر شده دقتهای بالای پروفیل و تنظیم دندانه را برآورده نمی کنند.
فرایند کالیبراسیون، سایز کردن یا فشرده کاری برای چرخ دنده های زینتر شده حتما لازم است. بسته به دقت ابزار و خواص مواد، فرایند کالیبراسیون دقت لازم را مجددا ایجاد می کند. با این حال این فرایند محدودیتهایی نیز دارد. بعد از بهبود دقت حاصل از تغییر شکل پلاستیکی فرایند سایز کردن تغییر شکل الاستیکی دیگری روی قطعه کار و ابزار ایجاد می شود که تحت فشار زیاد سایز کردن صورت می گیرد. هنگام طراحی شکل و ابعاد ابزار باید تغییر شکلهای پلاستیک و الاستیک را در نظر گرفت. تاثیر مواد را باید به وسیله آزمایش مشخص و با اقدامات مناسب یکنواختی آن را حفظ کرد.
ابزارها را باید با دقت خیلی زیادی ماشینکاری کرد تا با حداکثر لقی در حد 0.01mm% در مرکز قرار بگیرد. در فرایند زینترسازی ابزار را طوری نصب و هدایت می کنند که فلز پودر شده به طور یکنواخت فشرده شود و مرکزیت ابزار حتی در فشارهای زیاد و مدت زمان طولانی تولید نیز حفظ شود.


چرخ دنده را می توان طی فرایندهای مختلف ریخته گری نیز تولید کرد.

 چرخ دنده های ریختگی در ماسه سطوح ناصاف دارند، و از نظر ابعاد دقیق نیستند. از این چرخ دنده ها فقط برای کارهایی استفاده می شود که سرعت چرخ دنده کم است و صدای تولید شده و عدم دقت اهمیت ندارد. چرخ دنده هایی که به روش ریخته گری حدیده ای تولید می شوند دارای دقت نسبتا خوب و پرداخت قابل قبول هستند. از این چرخ دنده ها می توان در انتقال بارهای سبک در سرعت های میانه استفاده کرد. چرخ دنده های ریخته شده در قالب های با مدل ذوب شدنی می توانند مشخصه های پرداخت سطح خوب داشته و دقیق باشند. این چرخ دنده ها را می توان از مواد محکم ریخت و آنها را برای انتقال بارهای سنگین مورد استفاده قرار داد. چرخ دنده ی خام بسیاری از چرخ دنده های کامل شده به روش های ماشین کاری، ریختگی هستند. در چرخ دنده های بزرگ تر برای کاهش مقدار ماشین کاری، شکل دندانه ی قطعه ی ریختگی نزدیک به شکل نهایی آن است.
مقادیر زیادی چرخ دنده به روش بریدن با قالب نر و ماده توسط پرس تهیه می شوند. غالبا ضخامت این گونه چرخ دنده ها بیش از 5/1 میلی متر نیست. با پرداخت کاری لبه ی این چرخ دنده ها پس از بریدن با قالب، دقت ابعاد بسیار خوب حاصل می شود. از این چرخ دنده ها در ساعت های بزرگ، ساعت های مچی، انواع درجه ها و سنجه ها و ماشین های حساب استفاده می شود. با روش بریدن با قالب نر و ماده ظریف نیز می توان چرخ دنده های مسطح و کم ضخامت با کیفیت مناسب تولید کرد.


مقادیر زیادی چرخ دنده ی پلاستیکی به روش قالب گیری پلاستیک تولید می شوند.

 کیفیت این چرخ دنده ها فقط در حد قابل قبول است و صرفا برای بارهای سبک مناسب هستند. معمولا چرخ دنده های دقیق و مناسب برای کارهای سنگین را به وسیله ی ماشین کاری پلاستیک های لایه ای تهیه می کنند. چنانچه این چرخ دنده با چرخ دنده های فلزی جفت شوند، صدای بسیار کمی تولید می کنند.
چرخ دنده های کوچک بسیار دقیق را می توان طی فرایند حدیده کاری تولید کرد. برای این منظور میله های بلند با قطر مساوی قطر چرخ دنده ی مورد نظر را حدیده کاری می کنند، سپس آن را ورقه ورقه می برند. از میان مواد مختلف فقط برنج، برنز، آلیاژهای آلومینیم و منیزیم برای این کار مناسب هستند.
از فرایند ماشین کاری شعله ای (بریدن با شعله ی اکسی استیلن) می توان برای تولید چرخ دنده هایی استفاده کرد که در سرعت های پایین کار می کنند و دقت آنها مطرح نیست.
تعداد کمی چرخ دنده به روش شکل دادن غلتکی گرم تهیه می شوند. در این فرایند یک چرخ دنده ی اصلی سرد را همراه قطعه ی خام دیگری می غلتانند.

روش شکل دادن (Shaping)

حرکت رفت و برگشتی یک ابزار برش به شکل شانه دنده یا چرخ دنده معمولی، در جهت عرض دندانه چرخ دنده خام

چرخدنده , روش شکل دادن (Shaping)

ماشین های سنگ زنی چرخدنده :

سنگ زنی چرخدنده یکی از شاخه های سنگ زنی فرم می باشد که اصول کلی این روش کلا فرم دادن به چرخ ساینده (سنگ) و تماس با قطعه کار میباشد که در اثر دوران سنگ و تماس با قطعه کار فرم ایجاد شده روی سنگ در روی قطعه کار کاملا سائیده میششود البته ناگفته نماند که سنگ زنی از روش های پرداخت می باشد و در روش های پرداخت ابتدا قطعه مورد نظر بویسله براده برداری خشن تقریبا به فرم مورد نظر نزدیک میشود و در مرحله پرداخت فقط در حدود چند دهم میلی متر از قطعه براده برداری می شود در سنگ زنی چرخ دنده نیز دقیقا به همین صورت است بطوریکه ابتدا دیسک چرخ دنده پس از مرحله تراشکاری و رسیدن به قطر مورد نظر دندانه های چرخ دنده به روش های خاصی که برخی از آنها عبارتند از :

فرز کاری به وسیله تیغه فرز مدولی     –       هاب      –       خان کشی     –    …

در روی دیسک ایجاد شده و چند دهم از بار برای مرحله سنگ زنی نگه داشته می شود .

در سنگ زنی چرخ دنده ابتدا مکمل  فرم  پروفیل دندانه چرخ دنده در روی سنگ ایجاد می شود که با توجه به دقیق بودن کار و پیچیده بودن منحنی اینولیوت دندانه کار آسانی نبوده برای این کار از ماشین های CNC  شبیه ماشین های تراش CNC استفاده می شود با این تفاوت که در این نوع ماشین ها قطعه کار همان چرخ ساینده می باشد و ابزار براده برداری از مواد بسیار سخت شبیه الماس می باشد و بوسیله برنا مه های خاصی داده شده به دستگاه شکل مکمل  منحنی اینولیوت   دندانه در دو طرف لبه های چرخ ساینده ایجاد می شود تا در نهایت در روی قطعه کار  اصلی ما که همان چرخ دنده میباشد منحنی اینولیوت و قسمت پای دنده سنگ زنی شود .

سیستم کلی سنگ زنی بر مبنای حرکت دورانی چرخ ساینده با سرعت زیاد و حرکت رفت و برگشتی چرخ ساینده یا قطعه کار و یا هر دو آنها به صورت همزمان می باشد. در سنگ زنی چرخ دنده نیز  این اصل کاملا حکم فرما است به طوریکه در این روش نیز سنگ مدولی در حین دوران حرکت رفت و برگشتی نیز انجام می دهد و بعد از مماس شدن با دندانه عمل سایش را انجام می دهد و بعد از سنگ زنی دندانه و ایجاد منحنی اینولیوت دقیق و رسیدن به اندازه مشخص و دقیق از چرخ دنده دور شده  و چرخ دنده به اندازه گام محیطی دوران کرده و دندانه بعدی در موقعیت سنگ زنی قرار می گیرد و همین عمل تا سنگ زنی تمام دندانه ها ادامه پیدا می کند .

اما با پیشرفت علم و تکنولوژی این روش جزو روش های قدیمی محسوب می شود.

در سیستم جدید به دلیل از بین  بردن بسیاری از حرکت های اضافی و زمان گیر مثل فرم دهی دوباره سنگ زمان به حد قابل توجهی کاهش یافته است .

ماشین سنگ زنی چرخ دنده

 :MAAG

در دستگاه های سنگ زنی چرخ دنده MAAG   دو امتیاز ویژه نسبت به دستگاههای دیگر است :

1.     سنگ زنی چرخ دنده های جناغی با دقت بالا

2.     برنامه ریزی سنگ زنی چرخ دنده توسط هر کامپیوتر

تمامی لوازم مورد نیاز برای سنگ زنی هر چرخ دنده در این دستگاه مهیا است .

وقتی قطعه کار بر روی ماشین سوار می شود در روی محور آن پروفیل اینولیوت توسط سایش چرخدنده با دیسک چرخ سنگ زنی تولید می شود قطعه کار حرکت رفت و برگشتی در جهتی که حرکت پیشروی فراهم می کند دارد در پایان هر ضربه محرک پیشروی اتفاق می افتد و جناحین دو دندانه در طول هر سیکل سنگ زنی می شوند و عمق برش به وسیله چرخ های سنگ زنی  تعیین می شود .


پرداخت چرخ دنده ها


– در کاربردهایی که عملکرد با کیفیت بالا برای چرخ دنده مورد نیاز است (مانند سرعتهای بالا یا بارهای سنگین)، لازمست پس از ایجاد دندانه ها، عملیات پرداخت ظریفی روی دندانه ها انجام شود.
– معمولا پرهزینه است و در جاهایی که دقت بالا لازمست، پرداخت انجام می شود.
– دو الگوی کلی برای پرداخت دندانه ها :
• براده برداری ظریف از روی دندانه ها
• فشردن سطح دندانه ها برای ایجاد یکنواختی در سطح


روش های پرداخت چرخ دنده ها


– پرداخت قبل از عملیات حرارتی :
• تراشیدن دندانه1
• غلتک کاری دندانه2
– پرداخت بعد از عملیات حرارتی :
• سنگ زدن دندانه3
• هونینگ دندانه4

منابع انگلیسی :

WWW. Netcrafters.COM

WWW.facturingtalk.COM

WWW.engineeringtalk.COM

WWW.shanthigears.COM

WWW.gsm-brunold.CH

WWW.burri.DE

WWW. Geartechnology.COM

WWW.directindustry.COM

WWW. Asgm.ORG

 
منابع فارسی:

1- ای. پال دگارمو، جی. تی. بلک، ر.ای. کهسر، بی. ای. کلامسکی، مواد و فرایندهای تولید، ترجمه دکتر علی حائریان اردکانی، جلد سوم.
2- مهندس ابراهیم صادقی، ماشینهای افزار، جلد دوم.
3- Johan Clarenbach ، چرخ دنده تراشی مفاهیم و ابزارها، ترجمه مهندس مهرداد مرادی.

مطالب مرتبط

    نظرات کاربران

    نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

    تماس با ما

    پرشیا پروژه فعالیت خود را در سال 98 آغاز کرد و با جمع کردن تیمی متخصص در زمینه و رشته های مختلف آماده خدمت رسانی به شما همکاران گرامی میباشد

    خبر نامه سایت

    با عضویت در خبرنامه پرشیا پروژه از آخرین مطالب و محصولات با خبر شوید

    .
    کلیه حقوق برای سایت پرشیا پروژه محفوظ است.