Червячные микропередачи Детали MIM

премьера продукта

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machine Parts Co., Ltd. в основном производит продукты порошковой металлургии с цементированным карбидом, титаном, алюминием, медью, железом и нержавеющей сталью в качестве сырья; литье металлов под давлением деталей специальной формы (МИМ); шестерни; червячные передачи металлопластиковые (1-7 головка); спиральная прямозубая шестерня; все виды прецизионных мелкомодульных пластиковых зубофрезерных зубчатых колес; и обеспечить проектирование и обработку различных редукторов, коробок передач; штамповки деталей металлоконструкций; и другие прецизионные детали для литья под давлением и т. д. Продукция широко используется в бытовой технике (массажные кресла, электроинструменты и т. д.); медицинское оборудование; оргтехника (принтеры, факсы); игрушки (модели самолетов, роботов, имитационные модели автомобилей), автозапчасти, рыболовные снасти и многие другие отрасли промышленности. Компания имеет право на самовывоз, а ее продукция экспортируется в США, Германию, Францию, Испанию, Канаду, Японию и другие части мира. Компания твердо убеждена, что «сопоставляет критерии выбора продукции с качеством и ценой», и стремится удовлетворить клиентов ценой, качеством и добросовестностью в качестве высокой цели.

Метод изготовления микроспиралей методом литья под давлением из металла
В настоящее время, что касается приводных двигателей, производятся микродвигатели с диаметром ротора 0,5 мм и наружным диаметром в несколько миллиметров. Однако из-за высокой скорости и небольшого крутящего момента этого типа микродвигателя, чтобы полностью раскрыть его производительность, необходимо добавить микроредуктор с передаточным числом в несколько сотен между двигателем и нагрузкой (исполнительная элемент). Среди различных передаточных механизмов наиболее часто используется зубчатая передача. Поэтому для миниатюризации редуктора необходимо осуществить миниатюризацию зубчатых колес.
Ниже приводится введение в метод изготовления микрозубчатых колес и технологию обработки, связанную с малыми зубчатыми колесами компании Ogasawara Co., Ltd. и их обрабатывающими инструментами.

• Способ изготовления микрошестерней
1. Фрезерная обработка
Зубчатые колеса обычно нарезают на зубофрезерных станках с фрезами. При фрезеровании микрозубчатых колес (ниже m0.1) профиль зуба фрезы должен быть микрообработан. Поскольку форма зуба мала, в дополнение к ошибке формы зуба фрезы, биение апертуры фрезы, биение торца, шаг и другие ошибки будут иметь большое влияние на точность микропередачи. Точность и жесткость зубофрезерных станков, шпинделей заготовок, инструментальных шпинделей, механизмов индексации заготовок и приспособлений для обработки заготовок, а также точность установки червячных плит и заготовок и т. д. будут влиять на точность изготовления микрозубчатых колес. Следовательно, необходимо повысить общую комплексную точность производственной системы. Исходя из этого, выбирая материалы, которые легко резать, относительно легко реализовать массовое производство микрозубчатых колес с одинаковым модулем и различных разновидностей.

2. Пластиковые шестерни, изготовленные методом литья под давлением.
Поскольку пластмассовые шестерни, обработанные методом литья под давлением, могут производиться серийно за короткий период времени, они часто используются для шестерен, используемых в легких нагрузках, таких как офисные машины и бытовая техника. В последние годы, с постоянным совершенствованием технологии литья под давлением и непрерывным улучшением характеристик материалов для литья под давлением, точность шестерен для литья под давлением также значительно улучшилась. Точность зубчатых форм для литья под давлением и технология литья под давлением являются важными факторами, влияющими на метод литья под давлением. При изготовлении пресс-форм в основном используются проволочная резка и электроэрозионная обработка. Однако из-за влияния таких факторов, как диаметр используемой проволоки и разрядный зазор формовочного электрода, повышение точности микрозубчатой ​​формы ограничено. Формы также могут быть изготовлены методом гальванопластики. Эталонное зубчатое колесо, используемое в гальванопластике, можно улучшить путем резки или шлифовки. Базовая шестерня может быть утолщена гальванопокрытием. Охватывающая (вогнутая) форма получается из охватываемой (выпуклой) эталонной детали путем химического растворения. Благодаря высокой точности эталонного зубчатого колеса и отсутствию деформации, вызванной гальванопокрытием, можно изготовить форму микрозубчатого колеса с высокой точностью. Благодаря использованию эталонных деталей и методу химического растворения можно обрабатывать пресс-формы сложной формы. В дополнение к прямозубым и косозубым шестерням могут быть изготовлены различные типы пресс-форм, такие как конические шестерни, торцевые шестерни, червяки и червячные шестерни. Массовое производство пластиковых микрошестерен возможно с использованием высокоточных пресс-форм. Однако из-за небольшой формы зуба и легкой деформации под действием силы более выгодно использовать металлические шестерни с высокой прочностью в случаях передачи больших нагрузок и высоких требований к точности передачи.

3. Метод производства спекания металла
Зубчатые колеса из спеченного металла (шестерни из порошковой металлургии) представляют собой шестерни из спеченного металла (шестерни из порошковой металлургии), образованные путем литья металлического порошка под высоким давлением в форму, а затем спеченные и затвердевшие при высокой температуре. Они имеют более высокую механическую прочность, чем пластиковые шестерни, и используются в условиях умеренных нагрузок. Метод формования пресс-форм подходит для массового производства. Однако после того, как форма сформирована, она подвергается высокотемпературному спеканию, и деформация велика. Поэтому для достижения необходимой точности зубчатое колесо необходимо доработать после спекания. Из-за небольшой формы зуба отделка микрошестерен затруднена, а металлические частицы металлического порошка относительно велики, что ограничивает повышение точности формы и чистоты поверхности. Если формовочная форма использует метод электролитической обработки эталонного зубчатого электрода, упомянутый выше при литье под давлением пластиковой шестерни, точность обрабатываемой шестерни может быть улучшена.

4. Другие способы изготовления
Детали микрочервячных передач MIM могут быть изготовлены методом производства полупроводников, методом фотолитографии или методом лазерной обработки. Микрошестерни размером в десятки микрон могут быть изготовлены в опытном порядке фототравлением, а внутренние шестерни вытянуты протяжкой. В будущем спрос на микрошестерни будет расти, а новые методы производства и технологии массового производства будут продолжать появляться.

• Пробное производство микрошестерней
При существующей технологии червячной нарезки было проведено пробное изготовление микрозубчатого колеса с минимально возможным модулем.
Основные параметры используемой фрезы: модуль m: 0.01, угол давления: 20 градусов, количество зубчатых канавок: 12, внешний диаметр OD: φ25 мм, внутренний диаметр отверстия: φ10 мм, ширина фрезы: 8 мм, материал : твердый сплав.
Точность варочной панели: Изготовлено в соответствии с точностью варочной панели уровня 3A. Универсальный инструментальный микроскоп компании (UMM200) измеряет зубчатые колеса; торцевое биение измеряется фирменным радиомикрометром ESM-01.
Основные параметры опытной микрошестерни: модуль m: 0.01, угол давления: 20 градусов, тип зуба: эвольвентный, число зубьев Z: 100, наружный диаметр: φ1,02 мм, материал: БС
Поскольку контактный измерительный прибор для зубчатых колес не может измерять зубчатые колеса ниже m0,3, он определяется с помощью увеличенного изображения на проекторе с 200-кратным увеличением. Точность формы зуба этого метода измерения может достигать 2-3 мкм. С помощью высокоточной фрезы и модифицированного высокоточного зубофрезерного станка можно контролировать точность установки фрезы и заготовки в пределах 1 мкм. Обнаружены изготовленные микрозубчатые колеса, и результаты показывают, что процесс зубофрезерования можно использовать для изготовления высокоточных микрозубчатых колес.
Для дальнейшего изучения практической ценности микрозубчатых колес были измерены потери в зацеплении пар микрозубчатых колес. Результаты испытаний показывают, что при надлежащей смазке результаты не уступают шестерням нормального размера.

• Пробный редуктор с миниатюрной концевой шестерней
Измерение коэффициента зацепления миниатюрных зубчатых колес подтвердило возможность его практического применения, после чего был испытан регулируемый планетарный редуктор с использованием миниатюрных торцевых зубчатых колес и шестерен. Поскольку точность обработки механических деталей после миниатюризации становится относительно низкой, необходимо сделать механизм разрабатываемого микроредуктора нечувствительным к точности. По этой причине осевое положение каждой части редуктора будет определяться в соответствии с регулировкой частей зацепления зубчатого колеса. Редуктор опытного производства реализует беззазорную передачу за счет регулировки осевого положения.
Параметры зубчатого колеса, используемого в опытном производстве редуктора, следующие: m: 0.05, : 20 градусов, Z1: 100, Z2: 21, Z3: 102, Z4: 100 (Z1, Z3, Z4 концевые шестерни, Z2 - шестерня), наружный диаметр: φ6,6 мм, общая длина: 7,4 мм, передаточное отношение составляет около 1:101, соотношение между крутящим моментом трансмиссии, передаточным числом и общей мощностью следующее:
Входной крутящий момент: τi=1
Выходной крутящий момент: τo=(η1η2Z4/Z1 плюс η2η3Z4/Z3)/(1-η2η3Z4/Z3),
Коэффициент скорости: μ=(Z4/Z1 плюс Z4/Z3)/(1-Z4/Z3)=101
Общая эффективность:
[(1-Z4/Z3)/(Z4/Z1 плюс Z4/Z3)]×(η1η2Z4/Z1 плюс η2η3Z4/Z3)/(1-η2η3Z4/Z3)=0.425 (где η1, η2, η3 =0,987)

• Опытное производство протяжек для обработки внутренних зубчатых колес
Внутренние зубчатые колеса обычно обрабатываются зубодолбежным способом, но зубодолбежные станки малого диаметра не подходят для обработки миниатюрных внутренних зубчатых колес из-за их большого сопротивления резанию и недостаточной прочности инструмента; Из-за ограничений изготовить микрошестерни сложно, и они не подходят для массового производства. Более осуществимый метод - изготовить протяжку с такими же параметрами, как и внутреннее зубчатое колесо изделия, и использовать его для вытягивания внутреннего зубчатого колеса. Точность протяжки будет отражена в нарисованной внутренней шестерне, поэтому можно изготовить внутреннюю шестерню с большей точностью.
Параметры опытно изготовленной протяжки внутреннего зубчатого колеса: m: 0.14, : 20 градусов, Z: 74, количество режущих кромок: 70, общая длина: 170 мм. Его точность определяется 200-кратным проектором, а погрешность профиля зуба составляет всего несколько микрон, что имеет практическую точность.

• Опытное производство червяков и червячных передач
Червячные редукторы очень эффективны для высоких передаточных чисел и там, где входной и выходной валы не параллельны. Компания использовала метод резки для пробного изготовления червяка с малым модулем и его парной косозубой шестерни, используемой в качестве червячной передачи.
Параметры пробного червяка: m: {{0}}.03, : 20 градусов, количество головок: 1, наружный диаметр: φ0,5 мм. Точность пробных червяков и косозубых передач была проверена универсальным дисплеем Zeiss (UMM200), и все погрешности находились в пределах нескольких микрон, что подтвердило возможность изготовления миниатюрных червяков и червячных передач путем резки. Если режущие инструменты, обрабатывающие станки и приспособления, используемые при обработке, соответствуют требованиям условий высокоточной обработки, возможна обработка различных типов микрозубчатых колес резанием или шлифованием, что проверено.
Возможность нарезки или шлифовки зубчатых колес с модулем менее 0.01 все еще находится на стадии изучения. На основе производства микрозубчатых передач важным вопросом в будущем станет реализация производства и практического применения ультрамикрозубчатых колес. Из-за относительно низкой точности обработки миниатюрных деталей необходимо учитывать корректировку компонентов, не чувствительных к точности, при проектировании механизмов.