تصنيع العتاد: دليل لعملية إنتاج العتاد

تصنيع التروس هو عملية تصنيع ميكانيكية دقيقة وحاسمة تلعب دورًا حاسمًا في أداء وموثوقية أنظمة النقل الميكانيكية.

تشمل طرق تصنيع العتاد الشائعة:

معالجة القطع: مثل الهوب، وتشكيل التروس، والحلاقة، وما إلى ذلك.

• Hobbing هو قطع شكل الأسنان عن طريق التدحرج النسبي بين الموقد والعتاد الفارغ، والذي يستخدم على نطاق واسع في الإنتاج الضخم للعتاد الأسطواني.
• يعتبر مشكل التروس مناسبًا لتصنيع التروس الداخلية والتروس المتعددة.

الحدادة: تستخدم لتصنيع التروس الكبيرة أو التروس ذات متطلبات القوة العالية.

• ومن الأمثلة على ذلك تصنيع التروس الكبيرة في الآلات الثقيلة.

الصب: مناسب للتروس ذات الشكل المعقد والدفعة الكبيرة ومتطلبات الدقة العالية بشكل خاص.

في عملية تصنيع التروس، الجوانب التالية تحتاج إلى مراقبة صارمة:

1. دقة الأبعاد: تأكد من أن وحدة الترس وعدد الأسنان وقطر دائرة طرف السن وقطر دائرة الجذر والأبعاد الأخرى تلبي متطلبات التصميم.
2. دقة الملف الشخصي: بما في ذلك دقة شكل الملف الشخصي والاتجاه لضمان أداء إرسال جيد وتشغيل منخفض الضوضاء.
3. جودة السطح: تساعد الأسطح الملساء على تقليل التآكل وتحسين عمر التعب.

تؤثر جودة تصنيع التروس بشكل مباشر على كفاءة ناقل الحركة واستقرار وعمر النظام الميكانيكي. على سبيل المثال، في ناقل حركة السيارات، تتيح التروس عالية الدقة التبديل السلس وتقليل استهلاك الطاقة؛ في المثبطات الصناعية، يمكن للتروس عالية الجودة ضمان التشغيل المستقر على المدى الطويل وتقليل تكاليف الصيانة.

تتضمن عملية تصنيع التروس بشكل أساسي ما يلي:

هوب والعتاد

هذه طريقة شائعة الاستخدام لتصنيع التروس. يدور الموقد الموجود في آلة لولبة التروس بالنسبة إلى الترس الفارغ وفقًا لنسبة نقل معينة، ويقوم الموقد بقطع شكل السن تدريجيًا أثناء عملية الدوران. تتميز أداة نقل التروس بكفاءة ودقة إنتاج عالية، وهي مناسبة للإنتاج الضخم للتروس ذات المعامل المتوسط ​​ومتطلبات الدقة.

المزايا:

• كفاءة إنتاجية عالية، مناسبة للإنتاج على نطاق واسع.
• يمكن معالجة العتاد عالي الدقة.

مثال: غالبًا ما يتم استخدام تروس علبة التروس في صناعة السيارات.

تشكيل العتاد

يتحرك جهاز تشكيل التروس لأعلى ولأسفل بشكل ترددي، ويقوم بحركة دائرية بالنسبة إلى الترس الفارغ لقطع شكل السن تدريجيًا. يعتبر مشكل التروس مناسبًا لتصنيع التروس الداخلية والتروس المتعددة والتروس القطاعية.

المزايا:

• يمكن تشكيل التروس عالية الدقة.
• بالنسبة لبعض المعدات ذات الأشكال الخاصة، يكون لها تأثير معالجة أفضل.

مثال: يتم استخدام عملية تشكيل التروس في بعض التروس الدقيقة في مجال الطيران.

معالجة الحلاقة

تعمل ماكينة حلاقة الترس مع الترس دون أي رد فعل جانبي. من خلال الانزلاق النسبي بين قاطعة الترس والترس، يتم حلق المعدن النزر الموجود على سطح السن، وبالتالي تحسين دقة وجودة سطح الترس.

المزايا:

• يمكنه تصحيح شكل الأسنان وخطأ اتجاه الأسنان بشكل فعال.
• تحسين الانتهاء من سطح العتاد.

مثال: قد تخضع تروس النقل في الأدوات الآلية عالية الدقة لعملية الحلاقة.

شحذ العتاد

يشبه شحذ التروس الحلاقة، وذلك باستخدام التشابك الحر لعجلة الشحذ والعتاد الذي سيتم تشكيله لإنهاء الترس، ويستخدم بشكل أساسي لتحسين خشونة سطح الترس.

المزايا:

• مواصلة تحسين جودة سطح العتاد.

معالجة الطحن

يتم استخدام عجلة الطحن لطحن سطح أسنان الترس للحصول على مظهر أسنان عالي الدقة وجودة سطح عالية.

المزايا:

• ويمكن تحقيق مستوى عال من الدقة.

مثال: عادةً ما تتطلب التروس في الأدوات الدقيقة الطحن.

يموت الصب وحقن صب

بالنسبة للتروس البلاستيكية أو بعض التروس المعدنية الصغيرة ذات متطلبات الدقة المنخفضة، يمكن استخدام الصب بالقالب أو القولبة بالحقن.

المزايا:

• كفاءة إنتاجية عالية وتكلفة منخفضة نسبيًا.

على سبيل المثال: غالبًا ما تكون التروس البلاستيكية في بعض الأجهزة المنزلية الصغيرة مصبوبة بالحقن.

تتميز عمليات تصنيع التروس المختلفة بخصائصها ونطاق تطبيقها الخاص، وفي الإنتاج الفعلي، من الضروري اختيار العملية المناسبة وفقًا لاستخدام العتاد ومتطلبات الدقة وحجم الدفعة وعوامل أخرى.

أنواع العتاد الشائعة هي كما يلي:

والعتاد أسطواني

1. تروس أسطوانية مستقيمة: خط السن موازي للمحور، واتجاه نقل القوة لم يتغير، وسلاسة النقل عامة، ومناسبة لنقل السرعة المنخفضة والحمل الصغير.

• التطبيق: ناقل الحركة الميكانيكي العام، مثل آلية نقل الأدوات الآلية.

2. تروس أسطوانية حلزونية: يميل خط الأسنان إلى زاوية معينة بالنسبة للمحور، ناقل حركة سلس، قدرة تحمل قوية، مناسب للنقل عالي السرعة وشديد التحمل.

• التطبيق: نقل السيارات، المخفض الصناعي.

معدات شطبة

1. معدات شطبة مستقيمة: يستخدم للنقل بين المحاور المتقاطعة، وكفاءة الإرسال أعلى، ولكن الضوضاء أكبر.

• التطبيق: المحور الخلفي للسيارات.

2. معدات شطبة منحنية الأضلاع: انتقال سلس، وانخفاض مستوى الضجيج، وقدرة تحمل عالية.

• التطبيق: أنظمة النقل للآلات الثقيلة.

معدات دودة

• الميزات: نسبة نقل كبيرة، هيكل مدمج، ولكن كفاءة النقل منخفضة، مع قفل ذاتي.
• التطبيق: آلات الرفع، نظام نقل المصعد.

معدات متعرجة

• وهي مكونة من أسنان مائلة يسارًا ويمينًا مع دوران متماثل وقدرة تحمل عالية وانتقال سلس.
• التطبيقات: أنظمة الدفع للسفن الكبيرة، الآلات الثقيلة.

التروس الكوكبية

• تدور التروس المتعددة حول عجلة شمسية مركزية للحصول على نسبة نقل كبيرة وبنية مدمجة.
• التطبيق: ناقل حركة أوتوماتيكي، مخفض الكواكب.

على سبيل المثال، في الإنتاج الصناعي، قد يستخدم نظام نقل المراوح الكبيرة التروس المخروطية؛ في ناقل الحركة المغزلي لأدوات الآلات CNC، غالبًا ما يتم استخدام التروس الأسطوانية عالية الدقة.

هناك مجموعة متنوعة من المواد المستخدمة لإنتاج التروس، وفيما يلي المواد الشائعة:

الصلب

• فُولاَذ45 : يتمتع بخصائص ميكانيكية شاملة جيدة، والسعر منخفض نسبيًا، وغالبًا ما يستخدم في النقل العام لمعدات الحمل الخفيفة ذات السرعة المتوسطة والمنخفضة.
• سجل تجاري40: يتمتع بقوة وصلابة جيدة بعد معالجة التقسية، وهو مناسب للعتاد ذو السرعة المتوسطة والحمولة المتوسطة.
• com.crmnti20: بعد الكربنة والتبريد، تكون صلابة السطح عالية، والمتانة الأساسية جيدة، وغالبًا ما يتم استخدامها للتروس المهمة التي تتحمل أحمال الصدمات، مثل تروس نقل الحركة في السيارات.

الحديد الزهر

• الحديد الزهر الرمادي: مثل HT200، HT250، وما إلى ذلك، مع تخميد اهتزاز جيد ومقاومة التآكل، وغالبًا ما تستخدم في السرعة المنخفضة، والحمل الخفيف، ولا يوجد تأثير لمعدات النقل المفتوحة.
• الدكتايل الحديد: الخصائص الميكانيكية أفضل من الحديد الزهر الرمادي، ويمكن استخدامها لمعدات أكثر أهمية.

المواد غير المعدنية

• البلاستيك الهندسي: مثل النايلون والبولي كربونات وما إلى ذلك، مع الوزن الخفيف، وانخفاض مستوى الضجيج، ومقاومة التآكل وغيرها من المزايا، وغالبًا ما تستخدم في الحمل الخفيف، ومتطلبات السرعة والدقة المنخفضة ليست مناسبات عالية، مثل الترس الموجود في الأداة.

المعادن غير الحديدية

• سبائك النحاس: مثل برونز القصدير، وبرونز الألومنيوم، وما إلى ذلك، تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل ومضادة للاحتكاك، وغالبًا ما تستخدم في المعدات الثقيلة ذات سرعة انزلاق عالية.

على سبيل المثال، في نظام نقل الأدوات الآلية العادية، قد تكون بعض التروس منخفضة السرعة غير المهمة مصنوعة من الحديد الزهر الرمادي؛ في محركات السيارات عالية الأداء، عادة ما تكون التروس مصنوعة من سبائك الفولاذ عالية الجودة.

إن عملية تصنيع ومواد التروس لها تأثير كبير على أدائها، وذلك على النحو التالي:

تأثير عملية التصنيع:

1. الدقة ودقة الملف الشخصي:

• يمكن لعمليات التصنيع الدقيقة، مثل مواقد التروس، والطحن، وما إلى ذلك، ضمان دقة ملف تعريف الترس ودقة الملعب، بحيث يكون الترس أكثر استقرارًا في عملية النقل، مما يقلل من الاهتزاز والضوضاء.
• على سبيل المثال، يتم تطبيق الترس المصنوع من خلال عملية طحن التروس عالية الدقة على نظام النقل الدقيق لأدوات آلة CNC، والذي يمكن أن يضمن دقة المعالجة وجودة السطح.

2. جودة السطح:

• عملية التصنيع الجيدة يمكن أن تحصل على سطح أملس للأسنان، وتقليل معامل الاحتكاك، وتحسين كفاءة نقل التروس، وتقليل التآكل.
• على سبيل المثال، يمكن لأسطح التروس التي تم شحذها أو صقلها إطالة عمر الخدمة بشكل فعال.

3. القوة والصلابة:

• يمكن لعملية المعالجة الحرارية المناسبة، مثل الكربنة، والتبريد، وما إلى ذلك، أن تزيد من صلابة السطح والمتانة الأساسية للعتاد، وتحسن قدرته على تحمل الحمولة ومقاومة التعب.
• على سبيل المثال، عادةً ما يتم كربنة التروس الموجودة في علبة تروس السيارة وإخمادها لتحمل الأحمال الكبيرة وتأثيرات النقل المتكررة.

4. الإجهاد المتبقي:

• يمكن أن تؤدي طرق التصنيع والمعالجة الحرارية أثناء التصنيع إلى خلق إجهاد متبقي داخل الترس. التحكم المعقول في الإجهاد المتبقي يمكن أن يحسن من عمر الكلال للعتاد.

التأثير المادي:

1. القوة والصلابة:

• يمكن للمواد عالية القوة، مثل سبائك الفولاذ، أن تتحمل أحمالًا أكبر ومناسبة للتروس ذات الأحمال الثقيلة ومحركات الأقراص عالية السرعة.
• على سبيل المثال، عادة ما تكون التروس الخاصة بآلات التعدين الكبيرة مصنوعة من سبائك الصلب عالية القوة.

2. ارتداء المقاومة:

• المواد ذات مقاومة التآكل الجيدة، مثل الفولاذ المكربن، وسبائك النحاس، وما إلى ذلك، يمكن أن تقلل من تآكل سطح الأسنان وتحافظ على دقة التروس وأداء ناقل الحركة.
• مثل المعدات الموجودة في بعض المعدات التي غالبًا ما تبدأ وتتوقف، هناك حاجة إلى مواد أفضل مقاومة للتآكل لضمان التشغيل المستقر على المدى الطويل.

3. صلابة:

• تحدد صلابة المادة مقاومة الكسر للعتاد تحت تأثير الحمل.
• على سبيل المثال، في حالة ظروف الصدمات الكبيرة، فإن اختيار المواد ذات المتانة الأفضل يمكن أن يمنع حدوث كسر مفاجئ في الترس.

4. التكلفة:

• فرق السعر بين المواد المختلفة كبير، مما سيؤثر على تكلفة تصنيع العتاد وسعر المنتج النهائي.

باختصار، يجب أن يأخذ اختيار عمليات التصنيع والمواد في الاعتبار عوامل مثل استخدام بيئة الترس وظروف التحميل ومتطلبات الدقة والتكلفة لضمان أن يتمتع الترس بأداء وموثوقية جيدين.

يعد تصنيع التروس عملية متطورة ومعقدة مصممة لإنشاء تروس عالية الجودة لتلبية احتياجات النقل المتنوعة. الأول هو عملية التصميم والتخطيط، وفقًا للمتطلبات المحددة لنظام النقل لتحديد معلمات التروس، والنظر الشامل في استخدام الظروف لاختيار المواد والعمليات. مرحلة إعداد المواد، الفولاذ المستخدم بشكل شائع، الحديد الزهر، سبائك النحاس، وما إلى ذلك، من خلال تزوير، المتداول أو الصب للحصول على الخام. يتم تحقيق معالجة شكل الترس عن طريق التجويف، وتشكيل التروس، والحلاقة، والطحن وغيرها من العمليات، والعمليات المختلفة لها سيناريوهات تطبيق مختلفة. تعمل المعالجة الحرارية على تحسين أداء التروس، ويضمن التشطيب دقة التثبيت، ويتم التحكم بدقة في فحص الجودة بواسطة الأدوات والأدوات الاحترافية، كما تعمل معالجة السطح على تحسين مقاومة التآكل والمظهر. تستمر تكنولوجيا تصنيع التروس في التطور لتلبية معايير الأداء والموثوقية الأعلى لناقل الحركة. إقتبس