Transcript Tillverkningsmetoder - Gear Technology Centre

Tillverkningsmetoder
www.geartechnologycentre.se · 1
Tillverkningskedjan
Montering
Efterbehandling
Hårdbearbetning
Härdning
Mjukbearbetning
Smidning
Ståltillverkning
www.geartechnologycentre.se · 2
Typisk tillverkning av kugghjul, axlar mm
Mjukbearbetning
Härdning
Hårdbearbetning
Svarvning
Hårdsvarvning
eller slipning
Kuggbearbetning
Kuggslipning
eller kugghening
www.geartechnologycentre.se · 3
Tillverkning av…
Cylindrisk kugg
”Arbetande kugg / arbetskugg”
Kopplingskugg
Splines
www.geartechnologycentre.se · 4
Metoder för kugg- och splinestillverkning
Mjukbearbetning
• Kugg
Snäckfräsning
Skavning
Driftning
Hyvling
• Splines
Snäckfräsning
Driftning
Hyvling
Kallvalsning
Rullning
Hårdbearbetning
Härdning
• Sätthärdning
• Induktionshärdning
• Kugg
Slipning
Hening
Efterbehandling
• Shot-peening
• Manganfosfatering
www.geartechnologycentre.se · 5
Cylindrisk kuggfräsning
Snäckfräsning
Arbetsstycke
Snäckfräs / ”hob”
Snäckväxel
Källa: Samputensili
Jämför snäckväxel med snäckfräsning
FILM
Långsam fräsn
FILM
Modern fräsn
www.geartechnologycentre.se · 6
Skavning
Normal materialavverkning:
0,03-0,06 mm per flank
Något korsade axlar ger glidning
mellan skavhjul och arbetssytcke
Källa: Gleason-Hurth
Skäreggar på
skavhjulets tänder
FILM
Skavning
Källa: Samputensili
www.geartechnologycentre.se · 7
Dragdriftning
www.geartechnologycentre.se · 8
Hyvling
Skärhjul
Arbetsstycke
Källa: Samputensili
www.geartechnologycentre.se · 9
Valsning och rullning av splines
Rullning…
Valsning
”Grobning”
…mellan rack (kuggstänger)
www.profiroll.de
FILM
Rullning rack
…mellan cylindriska hjul
www.ernst-grob.ch
www.profiroll.de
…mellan kamformade hjul
www.profiroll.de
www.geartechnologycentre.se · 10
Sätthärdning
Efter mjukbearbetning:
Homogent material
med relativt låg kolhalt
”Mjukt” rakt igenom
Härdugn
Värme, ~930°C
Extra kol till ytan
Resultat
~930°C
Hög kolhalt i ytan
Fasomvandlat stål
Kylkar, härdpress eller gaskammare
Kylning med olja eller gas
Resultat
<100°C
Fasomvandling till martensit i ytan ger:
* Hård yta - härddjup 0,5-2,0 mm
* Tryckspänningar → ökad hållfasthet
* Formförändringar
Kolhalt
Martensit
www.geartechnologycentre.se · 11
Induktionshärdning – en variant av sätthärdning
• Snabb, lokal uppvärmning
• Snabb kylning, ofta med
vattenbaserat kylmedel
• Hög kolhalt i materialet från början
www.efd-induction.com
Härdningen görs mer eller
mindre lokalt på kuggen
www.efd-induction.com
www.efd-induction.com
www.efd-induction.com
www.geartechnologycentre.se · 12
Cylindrisk slipning
Genererande slipning
”snäckslipning”
FILM
Slipning snäcka
Normal materialavverkning:
0,07-0,15 mm per flank
Profilslipning
FILM
Slipning profil
www.geartechnologycentre.se · 13
Kugghening
Normal materialavverkning:
0,04-0,07 mm per flank
• Något korsade axlar ger glidning
mellan skavhjul och arbetsstycke
• Låga skärhastigheter
www.geartechnologycentre.se · 14
Shot-peening (kulpening)
Önskas: Tryckspänningar
Djup under ytan [mm]
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0
-200
-400
-600
-800
Källa: Ytstruktur AB
Sätthärdad
Sätthärdad + Shot-peenad
-1000
Ökande tryckspänning
[MPa]
www.geartechnologycentre.se · 15
Manganfosfatering
Kan minska risken för kuggskador
under den tidiga inkörningen
Rostskyddande effekt
Tjocklek: 3-5 µm
20 µm
www.geartechnologycentre.se · 16
www.geartechnologycentre.se · 17