Micro Worm Gears MIM díly

Představení produktu

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machine Parts Co., Ltd. vyrábí hlavně produkty práškové metalurgie se slinutým karbidem, titanem, hliníkem, mědí, železem a nerezovou ocelí jako surovinami; díly speciálního tvaru pro vstřikování kovů (MIM); ozubená kola; kovová plastová šneková kola (1-7 hlava); spirálové, přímé kuželové kolo; všechny druhy přesných plastových hardwarových odvalovacích fréz s malým modulem; a zajistit návrh a zpracování různých reduktorů, převodovek; díly pro lisování kovových konstrukcí; a další díly pro přesné vstřikování atd. Výrobky jsou široce používány v domácích spotřebičích (masážní křesla, elektrické nářadí atd.); lékařské vybavení; kancelářské vybavení (tiskárny, faxy); hračky (modely letadel, roboty, simulační modely aut), autodíly, rybářské potřeby a mnoho dalších odvětví. Společnost má práva na vlastní vývoz a její produkty jsou vyváženy do Spojených států, Německa, Francie, Španělska, Kanady, Japonska a dalších částí světa. Společnost pevně věří, že „zvažte kritéria výběru produktů s kvalitou a cenou“ a snaží se uspokojit zákazníky cenou, kvalitou a integritou jako vysokým účelem.

Metoda výroby mikrosvitků vstřikováním kovů
V současné době jsou z hlediska hnacích motorů vyráběny mikromotory s průměrem rotoru 0,5 mm a vnějším průměrem několik milimetrů. Vzhledem k vysoké rychlosti a malému točivému momentu tohoto druhu mikromotoru je však pro plnou vůli jeho výkonu nutné přidat mezi motor a zátěž mikroreduktor s převodovým poměrem několik stovek (výkonný živel). Mezi různými převodovými mechanismy se nejčastěji používá ozubený převod. Pro miniaturizaci reduktoru je tedy nutné realizovat miniaturizaci ozubených kol.
Následuje úvod do způsobu výroby mikro ozubených kol a technologie obrábění související s malými ozubenými koly společnosti Ogasawara Co., Ltd. a jejich obráběcích nástrojů.

• Způsob výroby mikropřevodů
1. Zpracování odvalovací desky
Ozubená kola se obvykle řežou na odvalovacích strojích na ozubení s odvalovacími deskami. Při odvalování mikroozubení (pod m0.1) musí být profil zubů odvalovací desky mikroopracován. Vzhledem k tomu, že tvar zubu je malý, kromě chyby tvaru zubu odvalovací desky bude mít velký vliv na přesnost mikropřevodu také házení otvoru, házení čelní plochy, rozteč a další chyby. Přesnost a tuhost odvalovacích fréz, vřeten obrobků, nástrojových vřeten, mechanismů indexování obrobků a přípravků pro obrábění obrobků, stejně jako přesnost instalace odvalovacích fréz a obrobků atd., ovlivní přesnost výroby mikropřevodů. Proto je nutné zlepšit celkovou komplexní přesnost výrobního systému. Na tomto základě, výběrem materiálů, které lze snadno řezat, je relativně snadné realizovat hromadnou výrobu mikropřevodů se stejným modulem a různými druhy.

2. Vstřikovaná plastová ozubená kola
Protože plastová ozubená kola zpracovaná vstřikováním mohou být sériově vyráběna v krátké době, často se používají pro ozubená kola používaná v lehkém zatížení, jako jsou kancelářské stroje a domácí spotřebiče. V posledních letech, s neustálým zlepšováním technologie vstřikování a neustálým zlepšováním výkonnosti materiálů pro vstřikování, se také výrazně zlepšila přesnost vstřikovacích kol. Přesnost vstřikovacích forem a technologie vstřikování jsou důležitými faktory ovlivňujícími způsob vstřikování. Při výrobě forem se používá především řezání drátem a EDM. Vlivem faktorů, jako je průměr použitého drátu a výbojová mezera formovací elektrody, je však zlepšení přesnosti formy mikroozubení omezené. Formy lze také vyrábět galvanoplastikou. Referenční ozubené kolo používané při galvanoplastice lze zlepšit řezáním nebo broušením. Základní ozubené kolo může být zesíleno galvanickým pokovováním. Samičí (konkávní) forma se získá z samčího (konvexního) referenčního kusu chemickým rozpouštěním. Vzhledem k vysoké přesnosti referenčního ozubeného kola a nedostatku deformací způsobených galvanickým pokovováním je možné vyrobit mikroformu ozubeného kola s vysokou přesností. Díky použití referenčních dílů a metody chemického rozpouštění lze zpracovávat formy se složitými tvary. Kromě čelních a šikmých ozubených kol lze vyrábět různé typy forem, jako jsou kuželová kola, čelní ozubená kola, šneky a šneková kola. Hromadná výroba plastových mikroozubnic je možná pomocí vysoce přesných forem. Vzhledem k malému tvaru zubu a snadné deformaci působením síly je však výhodnější použít kovová ozubená kola s vysokou pevností v případech velkého přenosu zatížení a vysokých požadavků na přesnost převodu.

3. Způsob výroby spékání kovů
Slinutá kovová ozubená kola (ozubená kola práškové metalurgie) jsou slinutá kovová ozubená kola (ozubená kola práškové metalurgie) vytvořená vysokotlakým lisováním kovového prášku ve formě a následně slinovaná a ztuhlá při vysoké teplotě. Mají vyšší mechanickou pevnost než plastové převody a používají se při mírném zatížení. Metoda formování je vhodná pro hromadnou výrobu. Po vytvoření formy však dochází k vysokoteplotnímu slinování a deformace je velká. Proto, aby bylo dosaženo potřebné přesnosti, je třeba ozubení po slinování dokončit. Vzhledem k malému tvaru zubů je dokončování mikropřevodů obtížné a kovové částice kovového prášku jsou poměrně velké, což omezuje zlepšení jeho tvarové přesnosti a povrchové úpravy. Jestliže tvarovací forma využívá elektrolytické obrábění elektrody referenčního ozubeného kola uvedené výše u vstřikovacího plastového ozubeného kola, může být zlepšena přesnost zpracovávaného ozubeného kola.

4. Jiné způsoby výroby
Micro Worm Gears MIM Parts lze vyrábět metodou výroby polovodičů, metodou fotolitografie nebo metodou laserového zpracování. Mikroozubená kola o velikosti desítek mikronů je možné zkušebně vyrobit fotoleptaním a vnitřní ozubená kola lze kreslit protahováním. V budoucnu bude stále větší poptávka po mikropřevodech a stále se budou objevovat nové výrobní metody a technologie hromadné výroby.

• Zkušební výroba mikropřevodů
Se stávající technologií odvalovacího řezání byla provedena zkušební výroba nejmenšího možného modulu mikroozubení.
Hlavní parametry použité varné desky: modul m: 0,01, úhel přítlaku : 20 stupňů , počet zubových drážek: 12, vnější průměr OD: φ25mm, průměr vnitřního otvoru: φ10mm, šířka varné desky: 8mm, materiál : tvrdá slitina.
Přesnost varné desky: Vyrobeno podle firemní přesnosti varné desky 3A. Univerzální nástrojový mikroskop společnosti (UMM200) měří ozubená kola; házivost na čelní straně je měřena firemním rádiovým mikrometrem ESM-01.
Hlavní parametry zkušebního mikropřevodu: modul m: 0.01, úhel přítlaku: 20 stupňů, typ zubu: evolventní, počet zubů Z: 100, vnější průměr OD: φ1,02 mm, materiál: BS
Protože měřicí přístroj s kontaktním ozubením nemůže měřit ozubená kola pod m0,3, je detekován pomocí 200násobně zvětšeného obrazu. Přesnost tvaru zubu této metody měření může dosáhnout 2-3 μm. Pomocí vysoce přesné varné desky a upravené vysoce přesné frézy na ozubení lze přesnost instalace varné desky a obrobku řídit s přesností 1 μm. Vyrobená mikroozubená kola jsou detekována a výsledky ukazují, že odvalovací proces lze použít k výrobě vysoce přesných mikroozubení.
Aby bylo možné dále studovat praktickou hodnotu mikropřevodů, byla měřena ztráta záběru párů mikropřevodů. Výsledky testů ukazují, že při správném mazání jsou výsledky na stejné úrovni jako u převodů normální velikosti.

• Zkušební výroba koncového převodu s miniaturním koncovým převodem
Měřením účinnosti záběru miniaturních ozubených kol potvrdilo, že má možnost praktického použití, a poté byl zkušebně vyroben variabilní planetový reduktor s použitím miniaturních čelních ozubených kol a pastorků. Vzhledem k tomu, že přesnost zpracování mechanických dílů je po miniaturizaci poměrně nízká, je nutné učinit mechanismus vyvinutého mikroreduktoru necitlivým na přesnost. Z tohoto důvodu bude axiální poloha každé části reduktoru určena podle seřízení částí záběru ozubených kol. Zkušební redukce zajišťuje převod bez vůle nastavením axiální polohy.
Parametry ozubeného kola použitého ve zkušebním výrobním reduktoru jsou následující: m: 0.05, : 20 stupňů , Z1: 100, Z2: 21, Z3: 102, Z4: 100 (Z1, Z3, Z4 jsou koncová kola, Z2 je pastorek), Vnější průměr: φ6,6 mm, celková délka: 7,4 mm, redukční poměr je asi 1:101, vztah mezi převodovým momentem, redukčním poměrem a celkovým výkonem je následující:
Vstupní točivý moment: τi=1
Výstupní točivý moment: τo=(η1η2Z4/Z1 plus η2η3Z4/Z3)/(1-η2η3Z4/Z3),
Rychlostní poměr: μ=(Z4/Z1 plus Z4/Z3)/(1-Z4/Z3)=101
Celková účinnost:
[(1-Z4/Z3)/(Z4/Z1 plus Z4/Z3)]×(η1η2Z4/Z1 plus η2η3Z4/Z3)/(1-η2η3Z4/Z3)=0,425 (kde η1, η2, η3 =0,987)

• Zkušební výroba protahovačů pro obrábění vnitřních ozubených kol
Vnitřní ozubená kola se obvykle obrábějí tvarováním ozubených kol, ale tvarovače ozubených kol s malým průměrem nejsou vhodné pro obrábění miniaturních vnitřních ozubených kol pro jejich velký řezný odpor a nedostatečnou pevnost nástroje; Vzhledem k omezením je obtížné vyrábět mikropřevody a není vhodné pro sériovou výrobu. Schůdnější metodou je vyrobit protahovač se stejnými parametry jako vnitřní ozubené kolo výrobku a použít jej k tažení vnitřního ozubeného kola. Přesnost protahování se projeví na taženém vnitřním ozubení, takže je možné vyrobit vnitřní ozubení s lepší přesností.
Parametry zkušebního protahovače vnitřního ozubení jsou: m: 0.14, : 20 stupňů, Z: 74, počet břitů: 70, celková délka: 170 mm. Jeho přesnost je detekována 200-skládaným projektorem a chyba profilu zubu je pouze několik mikronů, což má praktickou přesnost.

• Zkušební výroba šneků a šnekových převodů
Šnekové převodovky jsou velmi účinné pro vysokorychlostní převody a tam, kde vstupní a výstupní hřídel nejsou paralelní. Společnost použila metodu řezání ke zkušební výrobě šneku s malým modulem a jeho spárovaného spirálového kola používaného jako šnekové kolo.
Parametry zkušebního šneku: m: {{0}}.03, : 20 stupňů, počet hlav: 1, vnější průměr: φ0,5mm. Přesnost zkušebních šneků a šroubových převodů byla testována na univerzálním displeji Zeiss (UMM200) a všechny chyby byly v rozmezí několika mikronů, což ověřilo, že je možné vyrobit miniaturní šneky a šneková kola řezáním. Pokud řezné nástroje, obráběcí stroje a přípravky používané při zpracování splňují požadavky na podmínky vysoce přesného zpracování, je možné opracovávat různé typy mikroozubení řezáním nebo broušením, což je ověřeno.
Možnost řezání nebo broušení ozubených kol s modulem menším než 0,01 je stále ve fázi průzkumu. Na základě výroby mikropřevodů bude v budoucnu důležitou otázkou realizace výroby a praktické aplikace ultramikropřevodů. Vzhledem k poměrně špatné přesnosti obrábění miniaturizovaných dílů je nutné při návrhu mechanismu uvažovat o úpravách součástí, které nejsou citlivé na přesnost.