Hard Skiving กับ Soft Skiving: อะไรคือความแตกต่างและควรใช้เมื่อใด

เขียนโดย ดีเร็ก|ฮันเชง ออโตเมชั่น

หากคุณใช้เวลาในการจัดหาเกียร์ที่มีความแม่นยำหรือประเมินซัพพลายเออร์ด้านการตัดเฉือน คุณอาจเคยได้ยินคำนี้การเล่นสกีด้วยเกียร์โยนไปรอบ ๆ เมื่อคุณถามซัพพลายเออร์สองรายว่าพวกเขา "เล่นสกี" หรือไม่ และรายหนึ่งอาจหมายถึงการกลึงหยาบเฟืองเปล่าก่อนการอบชุบ ในขณะที่อีกรายหนึ่งหมายถึงเสร็จสิ้น-การตัดเฉือนเฟืองวงแหวนที่ชุบแข็งแล้วเพื่อให้ได้พิกัดความเผื่อขั้นสุดท้าย

พวกเขาทั้งสองกำลังพูดถึงการเล่นสกี - แต่พวกเขากำลังอธิบายการดำเนินการสองอย่างที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน

ความแตกต่างระหว่างการเล่นสกีแบบนิ่มและการเล่นสกีแบบแข็งไม่ได้ขึ้นอยู่กับเครื่องจักรหรือแม้แต่การเคลื่อนที่ของการตัด โดยมีตัวแปรเพียงตัวเดียว: โดยที่ในลำดับการผลิต การเล่นสกีจะเกิดขึ้น - ก่อนหรือหลังการบำบัดความร้อน

บทความนี้จะแจกแจงรายละเอียดกระบวนการทั้งสองจากมุมมองของผู้ผลิต - สิ่งที่แต่ละกระบวนการทำ โดยที่แต่ละขั้นตอนไม่มีประสิทธิภาพ

หากคุณยังไม่คุ้นเคยกับหลักการพื้นฐานของการเล่นสกีด้วยเกียร์ คุณสามารถดูบทความของเราได้Gear Skiving กับ Hobbing

เมื่อสัมผัสคำศัพท์ดังกล่าวเป็นครั้งแรก อาจทำให้ตีความผิดได้ง่าย

"อ่อน" และ "แข็ง" จริงๆ แล้วหมายถึงสถานะของวัสดุในฐานะเครื่องมือตัดเข้าไปในชิ้นงาน

การเล่นสกีแบบนุ่มนวลจะดำเนินการบนเฟืองเปล่าก่อนการอบชุบด้วยความร้อน ในขั้นตอนนี้ โดยทั่วไปวัสดุจะอยู่ในสภาพอบอ่อนหรือทำให้เป็นมาตรฐาน โดยมีความแข็งอยู่ในช่วง HB 180–250 เหล็กตัดได้ค่อนข้างอิสระ สามารถจัดการการสึกหรอของเครื่องมือได้ และรอบเวลาสั้น

การปอกผิวแข็งจะดำเนินการหลังการให้ความร้อน - บนเฟืองที่-ชุบแข็งที่ตัวเรือนหรือ-ชุบแข็งจนถึง HRC 58–62 คุณอยู่ในขอบเขตของการตัดเฉือนแข็ง ซึ่งวัสดุเครื่องมือ การเคลือบ และความแข็งแกร่งของเครื่องจักรกลายเป็นตัวแปรสำคัญ

โดยสรุป: การเล่นสกีแบบอ่อนและแบบแข็งไม่ได้แตกต่างกันในกระบวนการ - แต่เป็นความแตกต่างว่าการตัดเฉือนจะเกิดขึ้นที่ด้านใดของการอบชุบด้วยความร้อน

ในขั้นตอนการผลิตเกียร์ส่วนใหญ่ การร่อนแบบนุ่มนวลจะทำหน้าที่เป็นขั้นตอนการขึ้นรูป - ซึ่งก็คือการดำเนินการกำหนดรูปทรงฟันของชิ้นงานเฟืองก่อนที่จะเข้าสู่กระบวนการอบร้อน เนื่องจากวัสดุชิ้นงานยังอยู่ในสถานะอบอ่อนหรือทำให้เป็นมาตรฐานในขั้นตอนนี้ จึงง่ายต่อการตัด

อะไรได้ผลตามใจชอบ

แรงตัดต่ำ-ซึ่งหมายความว่าอายุการใช้งานของเครื่องมือจะยาวนานกว่าการตัดเฉือนแข็งอย่างมาก

รอบเวลาสั้น และต้นทุนต่อ-ชิ้นก็สะท้อนให้เห็นสิ่งนั้น

ภายใต้สภาวะที่มีการควบคุม การเล่นสกีแบบนุ่มนวลสามารถบรรลุความแม่นยำ ISO เกรด 5–6 (สำหรับคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับเกรดความแม่นยำของเฟือง ISO โปรดดูข้อมูลอ้างอิงทางเทคนิคนี้).

ข้อจำกัด: การบิดเบือนการรักษาความร้อน

นี่คือข้อจำกัดที่ใหญ่ที่สุดของการเล่นสกีแบบนุ่มนวล เนื่องจากกระบวนการคาร์บูไรซิ่งและการดับทำให้เกิดความเค้นจากความร้อนที่แพร่หลายและความเค้นในการเปลี่ยนเฟสภายในชิ้นงาน สำหรับเฟืองภายนอกที่เป็นของแข็งและสมมาตรทางเรขาคณิต ผลกระทบอาจมีเพียงเล็กน้อย แต่สำหรับเฟืองวงแหวนภายในที่มีผนังบาง สิ่งเหล่านี้ทำให้เกิดการบิดเบี้ยวที่ไม่สม่ำเสมออย่างมากทั่วทั้งโปรไฟล์ฟัน

ซึ่งหมายความว่าความแม่นยำที่ได้จากการเล่นสกีแบบนุ่มนวลจะหายไปอย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยเหตุนี้ การเล่นสกีแบบนุ่มนวลจึงไม่เหมาะกับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสูงมาก

สถานการณ์การใช้งานการ Skiving แบบนุ่มนวล

• เฟืองนอกที่มีรูปทรงเรียบง่าย
• ความแม่นยำขั้นสุดท้ายของเกียร์คือระดับ ISO 6-7 และการเสียรูปหลังจากการอบชุบด้วยความร้อนยังอยู่ในช่วงพิกัดความเผื่อ
• สายการผลิตขนาดใหญ่โดยใช้กระบวนการ "การขัดผิวแบบนุ่มนวล+การเจียรด้วยเกียร์" ร่วมกัน

สถานการณ์ที่ไม่สามารถใช้งานได้

• เฟืองภายในที่มีความแม่นยำสูง-
• การกำหนดค่า-รูบอดหรือใกล้-ไหล่ ซึ่งการเข้าถึงการเจียรนั้นถูกจำกัดทางกายภาพ และไม่มีเส้นทางการกู้คืนหากความผิดเพี้ยนเกินกว่าที่ยอมรับได้

หากการปอกแบบนุ่มนวลคือการผ่านการขึ้นรูป การปอกแบบแข็งคือการรับประกันความแม่นยำ - การดำเนินการที่กำหนดพิกัดความเผื่อของชิ้นงานที่เสร็จแล้วมีอยู่จริง โดยไม่คำนึงถึงการอบชุบด้วยความร้อนกับรูปทรงใดก็ตาม

การตัดเกิดขึ้นหลังจากที่เฟืองแข็งตัวจนสุด โดยทั่วไปจะเป็น HRC 58–62 นั่นหมายความว่าเครื่องมือจะต้องเหมาะกับงาน: การปอกผิวแข็งใช้โซลิดคาร์ไบด์หรือหัวกัดปอกผิวเคลือบ CBN- ที่ออกแบบมาเพื่อการตัดเฉือนที่แข็งโดยเฉพาะ

ข้อได้เปรียบหลัก: การควบคุมมิติสุดท้าย

การเล่นสกีแบบแข็งสามารถแก้ไขการเสียรูปที่เกิดจากการบำบัดความร้อนได้ การตัดเฉือนโปรไฟล์ฟันหลังจากที่ชิ้นส่วนมีความเสถียรจากการชุบแข็งแล้ว คุณกำลังทำงานกับรูปทรงที่บิดเบี้ยวจริงและตัดกลับไปสู่ขนาดเป้าหมายที่แท้จริง

สำหรับเกียร์ภายนอก ระดับการแก้ไขหลัง-HT นี้มักจะทำได้โดยการเจียรเฟือง แต่สำหรับเกียร์ภายในจะแตกต่างกัน การเจียรเฟืองภายในต้องใช้เครื่องมือเฉพาะทางและเงื่อนไขการเข้าถึงแนวแกนที่ชัดเจน - ซึ่งไม่มีอยู่จริงสำหรับเฟืองวงแหวนรูตาบอด-หรือการกำหนดค่าใกล้-ไหล่ ในกรณีดังกล่าว การเล่นสกีแบบแข็งไม่ได้เป็นเพียงตัวเลือกที่ดีที่สุดเท่านั้น สำหรับรูปทรงหลายๆ แบบ กระบวนการตกแต่งเป็นเพียงกระบวนการเดียวเท่านั้นที่สามารถดำเนินการได้หลังจากการอบชุบด้วยความร้อน

นี่คือเหตุผลว่าทำไมความสามารถในการเล่นสกีแบบแข็งจึงมีความสำคัญเมื่อคุณประเมินซัพพลายเออร์อุปกรณ์ที่มีความเที่ยงตรงสูง - และเหตุใด Hansheng Automation จึงลงทุนจำนวนมากใน Kashifuji KPS30 ซึ่งเป็นแพลตฟอร์มเครื่องจักร-ที่สร้างขึ้นเพื่อการปอกผิวงานที่มีความแม่นยำสูง-ของเกียร์ภายใน การใช้งานที่ต้องการ - แอคทูเอเตอร์ร่วมแบบหุ่นยนต์ เฟืองวงแหวนของกระปุกเกียร์ดาวเคราะห์ ระบบที่ขับเคลื่อนด้วยเซอร์โว- ซึ่งอายุการใช้งานของเสียงรบกวน ระยะฟันเฟือง และความเมื่อยล้านั้นไม่สามารถ-ต่อรองได้ - ต้องการซัพพลายเออร์ที่สามารถทนต่อเฟืองภายในที่แข็งตัวได้ ไม่ใช่แค่ก่อนเตาเผาเท่านั้น

ข้อได้เปรียบของการเล่นสกีแบบแข็ง

• เฟืองภายในที่มีความแม่นยำสูง-ซึ่งต้องใช้ ISO เกรด 5
• รูปทรงเฟือง-รูบอดและใกล้-เฟืองวงแหวนบ่า โดยที่การเข้าถึงการเจียรหลัง-HT ถูกจำกัด
• การใช้งานที่มีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับความแม่นยำในการส่งผ่าน พื้นเสียงรบกวน และอายุความล้า - รวมถึงข้อต่อหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานและอุปกรณ์ลดดาวเคราะห์ที่มีความแม่นยำ

ขีดจำกัด

• ต้นทุนเครื่องมือต่อคมตัดสูงกว่าหัวกัดลอกผิวแบบอ่อนอย่างมาก
• ความต้องการของเครื่องจักรมีความต้องการสูง ความแม่นยำในการซิงโครไนซ์สปินเดิลสูง ความแข็งแกร่งภายใต้การตัดหนักที่ถูกขัดจังหวะ และความเสถียรทางความร้อนตลอดการทำงาน
• ไม่เหมาะ-สำหรับเฟืองโมดูลขนาดใหญ่ (โดยทั่วไปคือ M5 ขึ้นไป)- การเจียรเฟืองยังคงเป็นเส้นทางที่ต้องการในระดับนั้น

กระบวนการทั้งสองไม่ใช่ทางเลือกที่แข่งขันกัน - ซึ่งทำหน้าที่ต่างกันในลำดับการผลิต

ในการผลิตเฟืองภายในที่มีความแม่นยำสูง- การเล่นสกีแบบแข็งและแบบแข็งไม่ใช่ตัวเลือกที่แข่งขันกัน เป็นสองสถานีในสายการผลิตเดียวกัน

ขั้นตอนการทำงานด้านบนแสดงให้เห็นว่าพวกเขาแบ่งงานกันอย่างไร การปอกแบบอ่อนจะจัดการกับขั้นตอนการขึ้นรูป - เพื่อตัดโปรไฟล์ฟันจากช่องว่างในขณะที่วัสดุยังคงตัดเฉือนได้ง่าย และจงใจเหลือเผื่อเผื่อไว้เล็กน้อยไว้ที่ 0.10–0.15 มม. ต่อด้านข้าง เพื่อให้มีบางสิ่งในการเล่นสกีแบบแข็งเพื่อเอาออกหลังจากที่ความบิดเบี้ยวของการรักษาความร้อนได้คลี่คลายแล้ว

การเติมคาร์บอนและการดับแล้วทำสิ่งที่พวกเขาทำอยู่เสมอ - พวกมันทำให้เกียร์แข็งตัว และทำให้เกิดการบิดเบี้ยว สำหรับเฟืองวงแหวนภายในที่มีผนังบาง- ความบิดเบี้ยวดังกล่าวอาจสูงถึง 20–50 ไมครอนขึ้นไป โดยกระจายไม่สม่ำเสมอทั่วทั้งหน้าฟัน รูปทรงการเล่นสกีแบบนุ่มนวลตอนนี้เกินพิกัดความเผื่อแล้ว

การเล่นสกีแบบแข็งช่วยปิดวงจร การตัดชิ้นส่วนที่แข็งและบิดเบี้ยว จะทำงานกลับไปยังขนาดเป้าหมายที่แท้จริง - แก้ไขรูปทรงที่การบำบัดความร้อนเปลี่ยนแปลงไป และนำเฟืองที่เสร็จแล้วไปสู่ความแม่นยำขั้นสุดท้ายของ ISO เกรด 5 ไม่มีอะไรเกี่ยวกับคุณภาพของชิ้นส่วนสุดท้ายขึ้นอยู่กับว่าชิ้นส่วนนั้นดูเป็นอย่างไรก่อนที่จะเข้าไปในเตาเผา

การทำความเข้าใจความแตกต่างแบบอ่อน/แข็งจะเปลี่ยนแปลงวิธีการคัดเลือกซัพพลายเออร์ของคุณ - เนื่องจาก "เราทำ gear skiving" แทบจะไม่สามารถบอกคุณได้เลยในตัวเอง

หากแอปพลิเคชันของคุณกำหนดเป้าหมายไปที่กระปุกเกียร์อุตสาหกรรมมาตรฐาน ISO เกรด 7 หรือต่ำกว่า - ตัวขับเคลื่อนที่ไม่สำคัญ - การใช้งานที่มีการบิดเบือนหลัง- HT อยู่ภายในค่าเผื่อที่ยอมรับได้ - การร่อนแบบนุ่มนวลรวมกับการชุบแข็งแบบเหนี่ยวนำหรือผ่านการชุบแข็งแบบ-ก็เพียงพอแล้ว กระบวนการนี้ได้รับการยอมรับอย่างดี- ค่าใช้จ่ายในการใช้เครื่องมือต่ำกว่า และคุณไม่จำเป็นต้องจ่ายเงินสำหรับความสามารถในการปอกผิวแข็งที่คุณไม่ได้ใช้

หากคุณกำลังระบุเฟืองภายในเกรด ISO 5–6 - ข้อต่อหุ่นยนต์ เฟืองวงแหวนลดดาวเคราะห์ สิ่งใดก็ตามที่ข้อผิดพลาดในการส่ง สัญญาณรบกวน และความเมื่อยล้าอายุการใช้งานเป็นข้อจำกัดในการออกแบบ - คำถามไม่ได้อยู่ที่ว่าซัพพลายเออร์ของคุณเล่นสกีหรือไม่ อยู่ที่ว่าจะทำหลังการให้ความร้อนหรือไม่ ซัพพลายเออร์ที่มีความสามารถในการเล่นสกีแบบอ่อนเท่านั้นไม่สามารถให้ความแม่นยำของขนาดสุดท้าย-กับเฟืองภายในที่แข็งตัวได้ เตาหลอมจะเลิกทำงานของพวกเขา

เมื่อคุณพูดคุยกับผู้ที่มีแนวโน้มจะเป็นซัพพลายเออร์ คำถามหนึ่งจะช่วยลดความคลุมเครือได้ทันที:

• "คุณเล่นสกีก่อนหรือหลังการให้ความร้อน - และคุณสามารถจัดทำรายงานการตรวจสอบที่แสดงรูปทรงของฟันบนชิ้นส่วนที่ชุบแข็งเสร็จแล้วได้หรือไม่"
• หากพวกเขาสามารถตอบได้ทั้งสองข้อ แสดงว่าคุณกำลังพูดคุยกับซัพพลายเออร์ที่เหมาะสม

หากแอปพลิเคชันของคุณต้องการความแม่นยำ ISO เกรด 5–6 บนเฟืองภายในที่เสร็จสมบูรณ์และแข็งแล้ว - ไม่ว่าจะเป็นแอคชูเอเตอร์ข้อต่อหุ่นยนต์ เฟืองวงแหวนลดดาวเคราะห์ หรือการกำหนดค่ารูบอด-แบบกำหนดเอง - ความสามารถของกระบวนการเบื้องหลังใบเสนอราคามีความสำคัญพอๆ กับราคา

Hansheng Automation ทำงานตลอดลำดับการผลิตทั้งหมด ตั้งแต่การปอกผิวเรียบไปจนถึงการปอกแข็งไปจนถึงการตรวจสอบขั้นสุดท้าย หากคุณมีรูปเฟืองที่ต้องใช้การควบคุมมิติหลัง-HT เรายินดีที่จะตรวจสอบและบอกคุณอย่างชัดเจนว่าเราจะจัดการกับมันอย่างไร

สำรวจบริการตัดเกียร์ของเรา

 

การเล่นสกีแบบแข็งและแบบแข็งสามารถทำได้ในเครื่องเดียวกันหรือไม่

ไม่เสมอไป การปอกผิวเรียบมีข้อกำหนดที่ต่ำกว่าสำหรับเครื่องมือกล ในขณะที่การปอกผิวแข็งมีข้อกำหนดที่สูงกว่าในด้านความแข็งแกร่ง ความเสถียรทางความร้อน และความแม่นยำของสปินเดิลของเครื่องมือกล

จะเกิดอะไรขึ้นหากข้ามการเล่นสกีแบบแข็งหลังจากการอบชุบด้วยความร้อน?

ชิ้นส่วนนี้มาพร้อมกับการบิดเบือนของการบำบัดความร้อน สำหรับเกียร์ภายในที่มีข้อกำหนดความแม่นยำ ISO 5-6 การเสียรูปนี้จะส่งผลโดยตรงต่อข้อผิดพลาดในการส่งผ่านที่เพิ่มขึ้นและอายุการใช้งานที่สั้นลง

การเล่นสกีแบบแข็งเหมาะสำหรับเกียร์ภายนอกด้วยหรือไม่

ในทางเทคนิคแล้วใช่ แต่ไม่ค่อยเป็นตัวเลือกที่ต้องการ เฟืองภายนอกสามารถเข้าถึงการเจียรเฟืองได้หลังการบำบัดความร้อน ซึ่งเร็วกว่า คุ้มทุนกว่า-ในขนาดที่ใหญ่ขึ้น และสามารถเข้าถึง ISO เกรด 4 หรือดีกว่าได้

การเล่นสกีแบบแข็งเหมาะสำหรับโมดูลรุ่นใด

โดยทั่วไปแล้ว การเล่นสกีแบบแข็งนั้น-เหมาะสำหรับโมดูลที่มีขนาดสูงสุดถึง M4–M5 โดยประมาณ ยิ่งไปกว่านั้น โหลดของเศษที่เกิดจากการตัดแข็งที่ความลึกของฟันที่มากขึ้น ดันเกินขีดจำกัดในทางปฏิบัติของรูปทรงเครื่องมือการปอกผิวและความแข็งแกร่งของเครื่องจักร สำหรับเฟืองโมดูลขนาดใหญ่ - M5 และสูงกว่า - การเจียรเฟืองยังคงเป็นกระบวนการตกแต่งที่แนะนำหลังจากการอบชุบด้วยความร้อน