Micro Worm Gears MIM Onderdelen

product Introductie

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machine Parts Co., Ltd. produceert voornamelijk poedermetallurgieproducten met hardmetaal, titanium, aluminium, koper, ijzer en roestvrij staal als grondstoffen; metalen spuitgieten speciaal gevormde onderdelen (MIM); versnellingen; metalen kunststof wormwielen (1-7 kop); spiraalvormig, recht conisch tandwiel; allerlei precisie kleine modulus plastic hardware vistuig uitholling; en ontwerp en verwerking van verschillende verloopstukken, versnellingsbakken; stampen van metalen structuren; en andere precisie-spuitgietonderdelen, enz. Producten worden veel gebruikt in huishoudelijke apparaten (massagestoelen, elektrisch gereedschap, enz.); medische uitrusting; kantoorapparatuur (printers, faxapparaten); speelgoed (modelvliegtuigen, robots, simulatieautomodellen), auto-onderdelen, vistuig en vele andere industrieën. Het bedrijf heeft zelfexportrechten en zijn producten worden geëxporteerd naar de Verenigde Staten, Duitsland, Frankrijk, Spanje, Canada, Japan en andere delen van de wereld. Het bedrijf is er stellig van overtuigd dat "de selectiecriteria van producten afwegen tegen kwaliteit en prijs", en streeft ernaar klanten tevreden te stellen met prijs, kwaliteit en integriteit als het hoge doel.

Metalen spuitgieten micro-scroll productiemethode
Op dit moment zijn er, in termen van aandrijfmotoren, micromotoren met een rotordiameter van 0,5 mm en een buitendiameter van enkele millimeters vervaardigd. Vanwege de hoge snelheid en het kleine koppel van dit type micromotor, is het echter nodig om een ​​microreductiemiddel toe te voegen met een overbrengingsverhouding van enkele honderden tussen de motor en de belasting (executive element). Van de verschillende transmissiemechanismen wordt tandwieloverbrenging het meest gebruikt. Daarom is het, om het verloopstuk te miniaturiseren, noodzakelijk om de tandwielen te miniaturiseren.
Het volgende is een inleiding tot de productiemethode van microtandwielen en de bewerkingstechnologie met betrekking tot kleine tandwielen van Ogasawara Co., Ltd. en hun bewerkingsgereedschappen.

• Fabricagemethode van microtandwielen
1. Bewerking van het afwikkelen van de kookplaat
Tandwielen worden meestal gesneden op versnellingsfreesmachines met kookplaten. Bij het afwikkelen van microtandwielen (onder m0.1), moet het tandprofiel van de kookplaat microbewerkt zijn. Omdat de tandvorm klein is, hebben naast de fout in de vorm van de tand van de kookplaat, ook de rondloop van de opening, de rondloop van het eindvlak, de spoed en andere fouten een grote invloed op de nauwkeurigheid van de microversnelling. De precisie en stijfheid van freesmachines, werkstukspindels, gereedschapsspindels, werkstukindexeringsmechanismen en werkstukbevestigingen voor verwerking, evenals de installatienauwkeurigheid van kookplaten en werkstukken, enz., zullen de fabricagenauwkeurigheid van microtandwielen beïnvloeden. Daarom is het noodzakelijk om de algehele uitgebreide nauwkeurigheid van het productiesysteem te verbeteren. Op basis hiervan is het, door materialen te selecteren die gemakkelijk te snijden zijn, relatief eenvoudig om massaproductie van microtandwielen met dezelfde modulus en verschillende variëteiten te realiseren.

2. Spuitgegoten kunststof tandwielen
Omdat door spuitgieten verwerkte kunststof tandwielen in korte tijd in massa kunnen worden geproduceerd, worden ze vaak gebruikt voor tandwielen die worden gebruikt bij lichte belastingen, zoals kantoormachines en huishoudelijke apparaten. In de afgelopen jaren, met de voortdurende verbetering van de spuitgiettechnologie en de voortdurende verbetering van de prestaties van spuitgietmaterialen, is de precisie van spuitgiettandwielen ook sterk verbeterd. De precisie van spuitgietmatrijzen en spuitgiettechnologie zijn belangrijke factoren die van invloed zijn op de spuitgietmethode. Bij het maken van mallen wordt voornamelijk gebruik gemaakt van draadsnijden en EDM. Door de invloed van factoren zoals de gebruikte draaddiameter en de ontladingsspleet van de vormelektrode is de verbetering van de precisie van de microtandwielvorm echter beperkt. Mallen kunnen ook worden vervaardigd door middel van elektroformeren. Het referentietandwiel dat bij het elektroformeren wordt gebruikt, kan worden verbeterd door snijden of slijpen. Het basistandwiel kan worden verdikt door galvaniseren. Een vrouwelijke (concave) mal wordt verkregen uit een mannelijk (convex) referentiestuk door chemische oplossing. Door de hoge precisie van het referentietandwiel en het ontbreken van vervorming door galvaniseren, is het mogelijk om een ​​microtandwielmal met hoge precisie te produceren. Door het gebruik van referentiedelen en de chemische oplosmethode kunnen mallen met complexe vormen worden verwerkt. Naast rechte tandwielen en schuine tandwielen kunnen verschillende soorten matrijzen worden vervaardigd, zoals conische tandwielen, kroonwielen, wormen en wormwielen. Massaproductie van kunststof microtandwielen is mogelijk door gebruik te maken van zeer nauwkeurige matrijzen. Vanwege de kleine tandvorm en gemakkelijke vervorming onder invloed van kracht, is het echter voordeliger om metalen tandwielen met hoge sterkte te gebruiken bij grote belastingsoverdracht en hoge transmissienauwkeurigheidseisen.

3. Productiemethode voor het sinteren van metaal
Gesinterde metalen tandwielen (poedermetallurgietandwielen) zijn gesinterde metalen tandwielen (poedermetallurgietandwielen) die zijn gevormd door metaalpoeder onder hoge druk in een mal te gieten en vervolgens te sinteren en te laten stollen bij hoge temperatuur. Ze hebben een hogere mechanische sterkte dan kunststof tandwielen en worden gebruikt onder matige belasting. De matrijsvormingsmethode is geschikt voor massaproductie. Nadat de vorm is gevormd, ondergaat deze echter sinteren bij hoge temperatuur en is de vervorming groot. Daarom moet het tandwiel na het sinteren worden afgewerkt om de nodige precisie te bereiken. Vanwege de kleine tandvorm is de afwerking van microtandwielen moeilijk en zijn de metaaldeeltjes van metaalpoeder relatief groot, wat de verbetering van de vormnauwkeurigheid en oppervlakteafwerking beperkt. Als de vormmatrijs de hierboven genoemde elektrolytische bewerkingsmethode voor de referentie-tandwielelektrode gebruikt in het kunststof spuitgiettandwiel, kan de precisie van het verwerkte tandwiel worden verbeterd.

4. Andere fabricagemethoden
Micro Worm Gears MIM-onderdelen kunnen worden vervaardigd door halfgeleiderproductiemethode, fotolithografische methode of laserverwerkingsmethode. Microtandwielen met een grootte van tientallen microns kunnen proefgeproduceerd worden door middel van foto-etsen, en inwendige tandwielen kunnen getrokken worden door middel van brootsen. In de toekomst zal er steeds meer vraag zijn naar microtandwielen en zullen er nieuwe productiemethoden en massaproductietechnologieën blijven verschijnen.

• Proefproductie van microtandwielen
Met de bestaande snijtechnologie van de kookplaat werd de proefproductie van de kleinst mogelijke modulus micro-gear uitgevoerd.
De belangrijkste parameters van de gebruikte kookplaat: modulus m: 0.01, drukhoek: 20 graden, aantal tandgroeven: 12, buitendiameter OD: φ25 mm, binnendiameter gat: φ10 mm, kookplaatbreedte: 8 mm, materiaal : harde legering.
Precisie kookplaat: Vervaardigd volgens het 3A-niveau kookplaatprecisie van het bedrijf. De universele gereedschapsmicroscoop (UMM200) van het bedrijf meet tandwielen; de slingering van het eindvlak wordt gemeten door de radiomicrometer ESM van het bedrijf-01.
De belangrijkste parameters van het proefgeproduceerde microtandwiel: modulus m: 0.01, drukhoek: 20 graden, tandtype: ingewikkeld, aantal tanden Z: 100, buitendiameter OD: φ1.02mm, materiaal: BS
Aangezien het meetinstrument voor contacttandwielen geen tandwielen onder m0.3 kan meten, wordt het gedetecteerd met een vergroot beeld op een 200-voudige projector. De tandvormnauwkeurigheid van deze meetmethode kan oplopen tot 2-3 μm. Met behulp van een uiterst nauwkeurige kookplaat en een gemodificeerde, uiterst nauwkeurige tandwielfreesmachine kan de installatienauwkeurigheid van de kookplaat en het werkstuk binnen 1 μm worden geregeld. De gefabriceerde microtandwielen worden gedetecteerd en de resultaten tonen aan dat het proces van het afwikkelen kan worden gebruikt om zeer nauwkeurige microtandwielen te vervaardigen.
Om de praktische waarde van microtandwielen verder te bestuderen, werd het ingrijpingsverlies van microtandwielparen gemeten. Testresultaten tonen aan dat, met de juiste smering, de resultaten vergelijkbaar zijn met tandwielen van normale grootte.

• Proefgefabriceerde eindtandwielreductor met miniatuur eindtandwiel
De meting van de ingrijpingsefficiëntie van de miniatuurtandwielen bevestigde dat het de mogelijkheid van praktische toepassing heeft, en vervolgens werd de variabele planetaire tandwieloverbrenging proefgeproduceerd met behulp van de miniatuur tandwielen en rondsels. Aangezien de verwerkingsnauwkeurigheid van mechanische onderdelen na miniaturisatie relatief slecht wordt, is het noodzakelijk om het mechanisme van de ontwikkelde micro-reductor ongevoelig te maken voor nauwkeurigheid. Om deze reden wordt de axiale positie van elk onderdeel van het verloopstuk bepaald op basis van de afstelling van de in elkaar grijpende onderdelen van het tandwiel. Het proefgeproduceerde verloopstuk realiseert een spelingsvrije overbrenging door de axiale positie aan te passen.
De parameters van de versnelling die wordt gebruikt in de proefproductiereductor zijn als volgt: m: 0.05, : 20 graden, Z1: 100, Z2: 21, Z3: 102, Z4: 100 (Z1, Z3, Z4 zijn eindtandwielen, Z2 is een rondsel), buitendiameter: φ6,6 mm, totale lengte: 7,4 mm, reductieverhouding is ongeveer 1:101, de relatie tussen transmissiekoppel, reductieverhouding en totaal vermogen is als volgt:
Ingangskoppel: τi=1
Uitgangskoppel: τo=(η1η2Z4/Z1 plus η2η3Z4/Z3)/(1-η2η3Z4/Z3),
Snelheidsverhouding: μ=(Z4/Z1 plus Z4/Z3)/(1-Z4/Z3)=101
Totale efficiëntie:
[(1-Z4/Z3)/(Z4/Z1 plus Z4/Z3)]×(η1η2Z4/Z1 plus η2η3Z4/Z3)/(1-η2η3Z4/Z3)=0.425 (waarbij η1, η2, η3 =0.987)

• Proefproductie van brootsen voor het bewerken van interne tandwielen
Interne tandwielen worden meestal bewerkt door middel van tandwielvorming, maar tandwielvormers met een kleine diameter zijn niet geschikt voor het bewerken van miniatuur interne tandwielen vanwege hun grote snijweerstand en onvoldoende gereedschapssterkte; Vanwege de beperkingen is het moeilijk om microtandwielen te vervaardigen en is het niet geschikt voor massaproductie. Een meer haalbare methode is om een ​​broots te vervaardigen met dezelfde parameters als het interne tandwiel van het product, en dit te gebruiken om het interne tandwiel te tekenen. De nauwkeurigheid van het broots wordt weerspiegeld in het getekende interne tandwiel, dus het is mogelijk om een ​​intern tandwiel met een betere nauwkeurigheid te produceren.
De parameters van het proefgefabriceerde interne tandwielspits zijn: m: 0.14,: 20 graden, Z: 74, aantal snijkanten: 70, totale lengte: 170 mm. De nauwkeurigheid wordt gedetecteerd door een 200-vouwprojector en de fout in het tandprofiel is slechts enkele microns, wat een praktische nauwkeurigheid heeft.

• Proefproductie van wormen en wormwielen
Wormwielreductoren zijn zeer effectief voor hoge snelheidsverhoudingen en waarbij de ingaande en uitgaande assen niet parallel zijn. Het bedrijf gebruikte de snijmethode om een ​​proef te maken met een worm met kleine modulus en zijn gepaarde tandwieloverbrenging die als wormwiel werd gebruikt.
De parameters van de proefworm: m: {{0}}.03, : 20 graden, aantal koppen: 1, buitendiameter: φ0.5mm. De nauwkeurigheid van de proefgeproduceerde wormen en tandwieloverbrengingen werd getest door het Zeiss universele display (UMM200), en de fouten waren allemaal binnen enkele microns, wat bevestigde dat het haalbaar is om miniatuurwormen en wormwieloverbrengingen te vervaardigen door te snijden. Als de snijgereedschappen, verwerkingsmachines en armaturen die bij de verwerking worden gebruikt, voldoen aan de eisen van zeer nauwkeurige verwerkingsomstandigheden, is het mogelijk om verschillende soorten microtandwielen te verwerken door te snijden of te slijpen, wat is geverifieerd.
De mogelijkheid om tandwielen te snijden of te slijpen met een modulus van minder dan 0.01 bevindt zich nog in de verkenningsfase. Op basis van het vervaardigen van microtandwielen wordt het in de toekomst een belangrijk thema om de fabricage en praktische toepassing van ultramicrotandwielen te realiseren. Vanwege de relatief slechte bewerkingsnauwkeurigheid van geminiaturiseerde onderdelen, is het noodzakelijk om tijdens het ontwerp van het mechanisme aanpassingen te overwegen aan componenten die niet gevoelig zijn voor nauwkeurigheid.