Mikro pužni zupčanici MIM dijelovi

Predstavljanje proizvoda

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machine Parts Co., Ltd. uglavnom proizvodi proizvode metalurgije praha od cementnog karbida, titana, aluminija, bakra, željeza i nehrđajućeg čelika kao sirovina; dijelovi posebnog oblika za brizganje metala (MIM); zupčanici; metalni plastični pužni zupčanici (1-7 glava); spiralni, ravni konusni zupčanik; sve vrste preciznih plastičnih metalnih zupčanika malih modula; te osigurati projektiranje i obradu raznih reduktora, mjenjača; dijelovi za utiskivanje metalne konstrukcije; i drugi precizni dijelovi za brizganje, itd. Proizvodi se široko koriste u kućanskim aparatima (fotelje za masažu, električni alati, itd.); medicinska oprema; uredska oprema (pisači, faks uređaji); igračke (modeli zrakoplova, roboti, simulacijski modeli automobila), auto dijelovi, oprema za ribolov i mnoge druge industrije. Tvrtka ima pravo samoizvoza, a njeni proizvodi se izvoze u Sjedinjene Države, Njemačku, Francusku, Španjolsku, Kanadu, Japan i druge dijelove svijeta. Tvrtka čvrsto vjeruje da "odvaga kriterije odabira proizvoda s kvalitetom i cijenom", te nastoji zadovoljiti kupce cijenom, kvalitetom i integritetom kao visokom svrhom.

Metoda proizvodnje mikro-svitka injekcijskim prešanjem metala
Trenutno se u pogledu pogonskih motora proizvode mikromotori s promjerom rotora od 0,5 mm i vanjskim promjerom od nekoliko milimetara. Međutim, zbog velike brzine i malog zakretnog momenta ove vrste mikromotora, kako bi se dala puna prednost njegovim performansama, potrebno je dodati mikro reduktor s prijenosnim omjerom od nekoliko stotina između motora i opterećenja (izvršni element). Među raznim prijenosnim mehanizmima najčešće se koristi zupčasti prijenos. Stoga je za minijaturizaciju reduktora potrebno ostvariti minijaturizaciju zupčanika.
Slijedi uvod u metodu proizvodnje mikro zupčanika i tehnologiju strojne obrade koja se odnosi na male zupčanike tvrtke Ogasawara Co., Ltd. i njihove alate za obradu.

• Način izrade mikro zupčanika
1. Obrada ploče za kuhanje
Zupčanici se obično režu na strojevima za glodanje zupčanika s pločama za kuhanje. Kod glodanja mikro-zupčanika (ispod m0.1), profil zubaca ploče za glodanje mora biti mikrostrojno obrađen. Budući da je oblik zuba mali, uz pogrešku oblika zuba ploče za kuhanje, odstupanje otvora ploče za kuhanje, odstupanje čeone strane, nagib i druge pogreške imat će veliki utjecaj na točnost mikrozupčanika. Preciznost i krutost strojeva za glodanje, vretena obratka, vretena alata, mehanizama za indeksiranje obratka i učvršćenja obratka za obradu, kao i točnost ugradnje ploča za kuhanje i obratka itd., utjecat će na točnost proizvodnje mikro zupčanika. Stoga je potrebno poboljšati ukupnu sveobuhvatnu točnost proizvodnog sustava. Na temelju toga, odabirom materijala koji se lako režu, relativno je lako realizirati masovnu proizvodnju mikrozupčanika s istim modulom i različitim varijantama.

2. Zupčanici od brizgane plastike
Budući da se plastični zupčanici obrađeni injekcijskim prešanjem mogu masovno proizvesti u kratkom vremenskom razdoblju, često se koriste za zupčanike koji se koriste u malim opterećenjima kao što su uredski strojevi i kućanski uređaji. Posljednjih godina, sa stalnim poboljšanjem tehnologije injekcijskog prešanja i stalnim poboljšanjem performansi materijala za injekcijsko prešanje, preciznost zupčanika za injekcijsko prešanje također je značajno poboljšana. Preciznost kalupa zupčanika za injekcijsko prešanje i tehnologija injekcijskog prešanja važni su čimbenici koji utječu na metodu injekcijskog prešanja. Pri izradi kalupa uglavnom se koriste rezanje žicom i EDM. Međutim, zbog utjecaja čimbenika kao što su korišteni promjer žice i razmak za pražnjenje elektrode za oblikovanje, poboljšanje preciznosti kalupa mikrozupčanika je ograničeno. Kalupi se također mogu izraditi elektroformiranjem. Referentni zupčanik koji se koristi u elektroformiranju može se poboljšati rezanjem ili brušenjem. Osnovni zupčanik može se podebljati galvanizacijom. Ženski (konkavni) kalup dobiva se iz muškog (konveksnog) referentnog komada kemijskim otapanjem. Zbog visoke preciznosti referentnog zupčanika i nedostatka deformacija uzrokovanih galvanizacijom, moguće je proizvesti mikro kalup zupčanika s visokom preciznošću. Zbog upotrebe referentnih dijelova i metode kemijskog otapanja mogu se obraditi kalupi složenih oblika. Osim čeonih zupčanika i kosih zupčanika, mogu se proizvesti različite vrste kalupa kao što su konusni zupčanici, čeoni zupčanici, pužni zupčanici i pužni zupčanici. Masovna proizvodnja plastičnih mikrozupčanika moguća je korištenjem visoko preciznih kalupa. Međutim, zbog malog oblika zuba i lake deformacije pod djelovanjem sile, povoljnije je koristiti metalne zupčanike visoke čvrstoće u slučajevima prijenosa velikog opterećenja i visokih zahtjeva točnosti prijenosa.

3. Metoda proizvodnje sinteriranja metala
Sinterirani metalni zupčanici (zupčanici metalurgije praha) su sinterirani metalni zupčanici (zupčanici metalurgije praha) oblikovani prešanjem metalnog praha pod visokim pritiskom u kalupu, a zatim sinterirani i skrućeni na visokoj temperaturi. Imaju veću mehaničku čvrstoću od plastičnih zupčanika i koriste se u uvjetima umjerenog opterećenja. Metoda oblikovanja kalupa prikladna je za masovnu proizvodnju. Međutim, nakon formiranja kalupa, on se podvrgava visokotemperaturnom sinteriranju i deformacija je velika. Dakle, da bi se postigla potrebna preciznost, zupčanik je potrebno doraditi nakon sinteriranja. Zbog malog oblika zuba, završna obrada mikro zupčanika je otežana, a metalne čestice metalnog praha su relativno velike, što ograničava poboljšanje njegove točnosti oblika i završne obrade. Ako kalup za oblikovanje usvoji gore spomenutu metodu elektrolitičke strojne obrade referentne zupčaničke elektrode u plastičnom zupčaniku za injekcijsko prešanje, može se poboljšati preciznost obrađenog zupčanika.

4. Ostale metode proizvodnje
MIM dijelovi mikro pužnih zupčanika mogu se proizvesti metodom proizvodnje poluvodiča, metodom fotolitografije ili metodom laserske obrade. Mikrozupčanici veličine desetaka mikrona mogu se probno izraditi fotojetkanjem, a unutarnji zupčanici izvući provlačenjem. U budućnosti će biti sve više i više potražnje za mikro zupčanicima, a nove metode proizvodnje i tehnologije masovne proizvodnje nastavit će se pojavljivati.

• Probna proizvodnja mikro zupčanika
Uz postojeću tehnologiju rezanja kuhala, izvršena je probna proizvodnja mikrozupčanika najmanjeg mogućeg modula.
Glavni parametri korištene ploče za kuhanje: modul m: 0.01, kut pritiska: 20 stupnjeva, broj utora zuba: 12, vanjski promjer OD: φ25 mm, unutarnji promjer rupe: φ10 mm, širina ploče za kuhanje: 8 mm, materijal : tvrda legura.
Preciznost ploče za kuhanje: Proizvedeno prema tvrtkinoj preciznosti ploče za kuhanje 3A. Tvrtkin univerzalni alatni mikroskop (UMM200) mjeri zupčanike; odstupanje s čeone strane mjeri se radiomikrometrom tvrtke ESM-01.
Glavni parametri probno proizvedenog mikro zupčanika: modul m: 0.01, kut pritiska: 20 stupnjeva, tip zuba: evolventni, broj zuba Z: 100, vanjski promjer OD: φ1,02 mm, materijal: BS
Budući da instrument za mjerenje kontaktnog zupčanika ne može mjeriti zupčanike ispod m0.3, detektira se pomoću uvećane slike na 200 puta projektoru. Točnost oblika zuba ove metode mjerenja može doseći 2-3 μm. Upotrebom visokoprecizne ploče za kuhanje i modificiranog visokopreciznog stroja za glodanje zupčanika, točnost ugradnje ploče za kuhanje i obratka može se kontrolirati unutar 1 μm. Proizvedeni mikro-zupčanici su detektirani, a rezultati pokazuju da se proces glodanja može koristiti za proizvodnju mikro-zupčanika visoke preciznosti.
Kako bi se dodatno proučila praktična vrijednost mikrozupčanika, mjeren je gubitak zahvata parova mikrozupčanika. Rezultati testa pokazuju da su, uz odgovarajuće podmazivanje, rezultati jednaki zupčanicima normalne veličine.

• Reduktor krajnjeg zupčanika probne proizvodnje s minijaturnim krajnjim zupčanikom
Mjerenje učinkovitosti zahvata minijaturnih zupčanika potvrdilo je da ima mogućnost praktične primjene, a zatim je probno proizveden varijabilni planetarni reduktor uz korištenje minijaturnih čeonih zupčanika i zupčanika. Budući da točnost obrade mehaničkih dijelova postaje relativno loša nakon minijaturizacije, potrebno je mehanizam razvijenog mikro reduktora učiniti neosjetljivim na točnost. Iz tog razloga, aksijalni položaj svakog dijela reduktora bit će određen prema podešavanju dijelova zahvata zupčanika. Probno proizveden reduktor ostvaruje prijenos bez zazora podešavanjem aksijalnog položaja.
Parametri zupčanika korištenog u reduktoru probne proizvodnje su sljedeći: m: 0.05, : 20 stupnjeva, Z1: 100, Z2: 21, Z3: 102, Z4: 100 (Z1, Z3, Z4 su krajnji zupčanici, Z2 je zupčanik), vanjski promjer: φ6,6 mm, ukupna dužina: 7,4 mm, omjer redukcije je oko 1:101, odnos između prijenosnog momenta, omjera redukcije i ukupne snage je sljedeći:
Ulazni moment: τi=1
Izlazni moment: τo=(η1η2Z4/Z1 plus η2η3Z4/Z3)/(1-η2η3Z4/Z3),
Omjer brzine: μ=(Z4/Z1 plus Z4/Z3)/(1-Z4/Z3)=101
Ukupna učinkovitost:
[(1-Z4/Z3)/(Z4/Z1 plus Z4/Z3)]×(η1η2Z4/Z1 plus η2η3Z4/Z3)/(1-η2η3Z4/Z3)=0.425 (gdje je η1, η2, η3 =0.987)

• Probna izrada pločica za obradu unutarnjih zupčanika
Unutarnji zupčanici obično se obrađuju oblikovanjem zupčanika, ali zupčanici malog promjera nisu prikladni za obradu minijaturnih unutarnjih zupčanika zbog velikog otpora rezanju i nedovoljne čvrstoće alata; Zbog ograničenja, teško je proizvesti mikro-zupčanike i nije prikladan za masovnu proizvodnju. Izvedivija metoda je proizvesti ploču s istim parametrima kao unutarnji zupčanik proizvoda i koristiti je za crtanje unutarnjeg zupčanika. Točnost provlačenja će se odraziti na nacrtani unutarnji zupčanik, tako da je moguće proizvesti unutarnji zupčanik s većom preciznošću.
Parametri probno proizvedenog unutrašnjeg zupčanika su: m: 0.14, : 20 stupnjeva, Z: 74, broj reznih bridova: 70, ukupna dužina: 170 mm. Njegovu točnost detektira 200-preklopni projektor, a pogreška profila zuba je samo nekoliko mikrona, što ima praktičnu točnost.

• Probna proizvodnja puža i pužnih zupčanika
Pužni reduktori su vrlo učinkoviti za omjere velikih brzina i gdje ulazna i izlazna osovina nisu paralelne. Tvrtka je koristila metodu rezanja za probnu proizvodnju puža malog modula i njegovog uparenog spiralnog zupčanika koji se koristi kao pužni zupčanik.
Parametri pokusnog crva: m: {{0}}.03, : 20 stupnjeva, broj glava: 1, vanjski promjer: φ0,5 mm. Točnost probno proizvedenih puža i pužnih zupčanika testirana je Zeiss univerzalnim zaslonom (UMM200), a sve pogreške su bile unutar nekoliko mikrona, što je potvrdilo da je izvedivo izrađivati ​​minijaturne puže i pužne zupčanike rezanjem. Ako rezni alati, strojevi za obradu i pribor koji se koriste u obradi zadovoljavaju zahtjeve uvjeta visoke preciznosti obrade, izvedivo je obraditi razne vrste mikrozupčanika rezanjem ili brušenjem, što je provjereno.
Mogućnost rezanja ili brušenja zupčanika s modulom manjim od 0.01 još uvijek je u fazi istraživanja. Na temelju proizvodnje mikro zupčanika bit će važno pitanje u budućnosti ostvariti proizvodnju i praktičnu primjenu ultra-mikro zupčanika. Zbog relativno niske točnosti obrade minijaturiziranih dijelova, tijekom projektiranja mehanizma potrebno je razmotriti prilagodbe komponenti koje nisu osjetljive na točnost.