Micro Worm Gears MIM osad

Toote tutvustus

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machine Parts Co., Ltd. toodab peamiselt pulbermetallurgia tooteid, mille tooraineks on tsementeeritud karbiid, titaan, alumiinium, vask, raud ja roostevaba teras; metallist survevalu erikujulised osad (MIM); hammasrattad; metallist plastist tiguülekanded (1-7 pea); spiraal, sirge koonusülekanne; kõikvõimalikud väikese mooduliga plastist riistvara hammasrattad; ja pakkuda erinevate reduktorite, käigukastide projekteerimist ja töötlemist; metallkonstruktsioonide stantsimise osad; ja muud täppissurvevalu osad jne. Tooteid kasutatakse laialdaselt kodumasinates (massaažitoolid, elektrilised tööriistad jne); meditsiiniseadmed; kontoriseadmed (printerid, faksiaparaadid); mänguasjad (lennukite mudelid, robotid, simulatsiooniautode mudelid), autoosad, kalapüügivahendid ja paljud muud tööstusharud. Ettevõttel on iseekspordi õigused ning tema tooteid eksporditakse Ameerika Ühendriikidesse, Saksamaale, Prantsusmaale, Hispaaniasse, Kanadasse, Jaapanisse ja mujale maailma. Ettevõte on kindlalt veendunud, et "kaalustab toodete valikukriteeriume kvaliteedi ja hinnaga" ning püüab kliente rahuldada hinna, kvaliteedi ja terviklikkuse põhieesmärgiga.

Metalli survevalu mikrokerimise tootmismeetod
Praeguseks on ajamimootorite osas toodetud mikromootoreid rootori läbimõõduga 0,5 mm ja välisläbimõõduga mitu millimeetrit. Kuid seda tüüpi mikromootori suure kiiruse ja väikese pöördemomendi tõttu on selle jõudluse täielikuks mängimiseks vaja lisada mikroreduktor, mille mootori ja koormuse ülekandeaste on mitusada (täitev element). Erinevate ülekandemehhanismide hulgas on enim kasutatav käigukast. Seetõttu on reduktori miniatuurseks muutmiseks vaja realiseerida hammasrataste miniatuur.
Järgnevalt tutvustatakse mikrohammasrataste tootmismeetodit ning Ogasawara Co., Ltd. väikeste hammasrataste ja nende töötlemistööriistade töötlemistehnoloogiat.

• Mikrohammasrataste tootmismeetod
1. Pliidiplaadi töötlemine
Tavaliselt lõigatakse hammasrattaid pliidiplaatidega hammasrataste hoobimismasinatel. Mikrohammasrataste (alla m0.1) töötlemisel peab pliidiplaadi hambaprofiil olema mikrotöötlusega. Kuna hamba kuju on väike, mõjutavad mikroülekande täpsust lisaks pliidiplaadi hambakuju veale ka pliidi ava läbilaskmine, otsapinna väljavool, samm ja muud vead. Töötlemismasinate, tooriku spindlite, tööriistavõllide, tooriku indekseerimismehhanismide ja tooriku kinnituste täpsus ja jäikus, samuti pliidiplaatide ja toorikute jms paigaldustäpsus mõjutavad mikrohammasrataste valmistamise täpsust. Seetõttu on vaja parandada tootmissüsteemi üldist terviklikku täpsust. Sellest lähtuvalt, valides kergesti lõigatavaid materjale, on suhteliselt lihtne realiseerida sama mooduliga ja erinevat sorti mikrokäikude masstootmist.

2. Pritsevormitud plastist hammasrattad
Kuna survevalu abil töödeldud plasthammasrattaid saab lühikese aja jooksul masstootma hakata, kasutatakse neid sageli väikese koormusega hammasrataste jaoks, nagu kontorimasinad ja kodumasinad. Viimastel aastatel on survevalutehnoloogia pideva täiustamise ja survevalumaterjalide jõudluse pideva parandamisega oluliselt paranenud ka survevaluseadmete täpsus. Survevaluvormide täpsus ja survevalutehnoloogia on olulised survevalumeetodit mõjutavad tegurid. Vormide valmistamisel kasutatakse peamiselt traadi lõikamist ja EDM-i. Kuid selliste tegurite, nagu kasutatud traadi läbimõõt ja vormimiselektroodi tühjenduspilu, mõju tõttu on mikroülekandevormi täpsuse paranemine piiratud. Vorme saab valmistada ka elektroformimise teel. Elektroformimisel kasutatavat võrdlusseadet saab parandada lõikamise või lihvimise teel. Alushammasratast saab paksendada galvaniseerimisega. Emane (nõgus) hallitus saadakse isasest (kumerast) võrdlustükist keemilise lahustamise teel. Võrdluskäigu suure täpsuse ja galvaniseerimisest tingitud deformatsiooni puudumise tõttu on võimalik toota suure täpsusega mikroülekandevormi. Tänu võrdlusdetailide kasutamisele ja keemilisele lahustamismeetodile saab töödelda keeruka kujuga vorme. Lisaks hammas- ja spiraalülekannetele saab toota erinevat tüüpi vorme, nagu koonus-, esi-, tigu- ja tiguülekandeid. Plastikust mikrohammasrataste masstootmine on võimalik ülitäpsete vormide abil. Kuid väikese hambakuju ja jõu mõjul kergesti deformeeruva deformatsiooni tõttu on suure koormuse ülekande ja kõrgete ülekandetäpsuse nõuete korral soodsam kasutada suure tugevusega metallist hammasrattaid.

3. Metalli paagutamise tootmismeetod
Paagutatud metallhammasrattad (pulbermetallurgia hammasrattad) on paagutatud metallist hammasrattad (pulbermetallurgia hammasrattad), mis on moodustatud metallipulbri kõrgsurvevormimisel vormis ning seejärel paagutatakse ja tahkutakse kõrgel temperatuuril. Neil on suurem mehaaniline tugevus kui plasthammasratastel ja neid kasutatakse mõõduka koormuse tingimustes. Vormivormimismeetod sobib masstootmiseks. Kuid pärast vormi moodustumist paagutatakse see kõrgel temperatuuril ja deformatsioon on suur. Seetõttu tuleb vajaliku täpsuse saavutamiseks hammasratas pärast paagutamist viimistleda. Väikese hambakuju tõttu on mikrohammaste viimistlemine keeruline ning metallipulbri metalliosakesed on suhteliselt suured, mis piirab selle kuju täpsuse ja pinnaviimistluse parandamist. Kui vormimisvorm kasutab survevalu plastmassist käikudes ülalmainitud võrdlusülekande elektroodide elektrolüütilist töötlemismeetodit, võib töödeldud hammasratta täpsus paraneda.

4. Muud tootmismeetodid
Micro Worm Gears MIM osi saab valmistada pooljuhtide tootmismeetodil, fotolitograafiameetodil või lasertöötlusmeetodil. Mikrohammasrattaid, mille suurus on kümneid mikronit, on võimalik fotosöövitamise teel proovivalmistada ja sisemisi hammasrattaid saab tõmmata avamise teel. Tulevikus tekib üha rohkem nõudlust mikrokäigukastide järele ning uute tootmismeetodite ja masstootmistehnoloogiate esilekerkimine jätkub.

• Mikrokäikude proovitootmine
Olemasoleva pliidiplaadi lõikamise tehnoloogiaga viidi läbi võimalikult väikese mooduliga mikrokäigu proovitootmine.
Kasutatava pliidiplaadi peamised parameetrid: moodul m: 0,01, survenurk : 20 kraadi , hambasoonte arv: 12, välisläbimõõt OD: φ25mm, sisemine ava läbimõõt: φ10mm, pliidiplaadi laius: 8mm, materjal : kõvasulam.
Pliidiplaadi täpsus: toodetud vastavalt ettevõtte 3A taseme pliidiplaadi täpsusele. Ettevõtte universaalne tööriistamikroskoop (UMM200) mõõdab hammasrattaid; otsapinna väljavoolu mõõdetakse ettevõtte raadiomikromeetriga ESM-01.
Proovitoodetud mikroülekande peamised parameetrid: moodul m: 0,01, survenurk : 20 kraadi, hamba tüüp: sisemine, hammaste arv Z: 100, välisläbimõõt OD: φ1,02mm, materjal: BS
Kuna kontakthammaste mõõteriist ei saa mõõta hammasrattaid, mis on alla m{0}},3, tuvastatakse see 200-kordse projektori suurendatud kujutisega. Selle mõõtmismeetodi hambakuju täpsus võib ulatuda 2-3 μm-ni. Kasutades ülitäpset pliidiplaati ja modifitseeritud ülitäpset hammasrataste plaatimismasinat, saab pliidiplaadi ja tooriku paigaldustäpsust kontrollida 1 μm piires. Valmistatud mikrohammasrattad tuvastatakse ja tulemused näitavad, et hobbing-protsessi abil saab valmistada ülitäpseid mikrohammasrattaid.
Mikrohammasrataste praktilise väärtuse edasiseks uurimiseks mõõdeti mikrohammasrataste paaride haardumiskadu. Katsetulemused näitavad, et korraliku määrimise korral on tulemused normaalse suurusega hammasrataste omad.

• Proovitootmise otsakäigu reduktor miniatuurse otsahammasrattaga
Miniatuursete hammasrataste ühendusefektiivsuse mõõtmine kinnitas selle praktilise kasutusvõimaluse olemasolu ning seejärel valmistati miniatuursete esihammasrataste ja hammasrataste abil katsetootmiseks muutuva planetaarülekande reduktor. Kuna mehaaniliste osade töötlemise täpsus muutub pärast miniaturiseerimist suhteliselt kehvaks, on vaja väljatöötatud mikroreduktori mehhanism muuta täpsuse suhtes tundetuks. Sel põhjusel määratakse reduktori iga osa teljesuunaline asend vastavalt hammasratta ühendusosade reguleerimisele. Proovitoodetud reduktor realiseerib lõtkuvaba jõuülekande, reguleerides aksiaalset asendit.
Proovitootmisreduktoris kasutatava käigu parameetrid on järgmised: m: 0.05, : 20 kraadi , Z1: 100, Z2: 21, Z3: 102, Z4: 100 (Z1, Z3, Z4 on otshammasrattad, Z2 on hammasratas), välisläbimõõt: φ6,6 mm, kogupikkus: 7,4 mm, reduktsiooniaste on umbes 1:101, suhe ülekande pöördemomendi, reduktsiooniastme ja koguvõimsuse vahel on järgmine:
Sisendpöördemoment: τi=1
Väljundmoment: τo=(η1η2Z4/Z1 pluss η2η3Z4/Z3)/(1-η2η3Z4/Z3),
Kiiruse suhe: μ=(Z4/Z1 pluss Z4/Z3)/(1-Z4/Z3)=101
Kogutõhusus:
[(1-Z4/Z3)/(Z4/Z1 pluss Z4/Z3)]×(η1η2Z4/Z1 pluss η2η3Z4/Z3)/(1-η2η3Z4/Z3)=0.425 (kus η1, η2, η3 =0.987)

• Sisemiste hammasrataste töötlemiseks mõeldud avade proovitootmine
Sisehammasrattaid töödeldakse tavaliselt hammasrataste vormimise teel, kuid väikese läbimõõduga hammasrataste vormijad ei sobi nende suure lõiketakistuse ja ebapiisava tööriista tugevuse tõttu miniatuursete sisemiste hammasrataste töötlemiseks; Piirangute tõttu on mikroülekandeid keeruline valmistada ja see ei sobi masstootmiseks. Teostatavam meetod on valmistada toote sisemise hammasrattaga samade parameetritega pross ja kasutada seda sisemise hammasratta joonistamiseks. Tõmbe täpsus kajastub joonistatud sisemises käigus, seega on võimalik toota sisemine käik parema täpsusega.
Proovitoodetud sisemise hammasratta ava parameetrid on: m: 0.14, : 20 kraadi , Z: 74, lõiketerade arv: 70, kogupikkus: 170 mm. Selle täpsuse tuvastab 200-voldiprojektor ja hambaprofiili viga on vaid paar mikronit, mis on praktiline.

• Usside ja tiguülekannete proovitootmine
Tiguülekande reduktorid on väga tõhusad suurtel pööretel ja seal, kus sisend- ja väljundvõllid ei ole paralleelsed. Ettevõte kasutas lõikamismeetodit väikese mooduliga tigu ja selle paaritud spiraalülekande katsetootmiseks, mida kasutati tiguülekandena.
Prooviussi parameetrid: m: {{0}}.03, : 20 kraadi , peade arv: 1, välisläbimõõt: φ0,5mm. Proovitoodetud usside ja spiraalülekannete täpsust testiti Zeissi universaalkuvariga (UMM200) ning vead jäid kõik mõne mikroni piiresse, mis kinnitas, et miniatuurseid usse ja tiguülekandeid on otstarbekas valmistada lõikamise teel. Kui töötlemisel kasutatavad lõikeriistad, töötlusmasinad ja kinnitused vastavad ülitäpsete töötlemistingimuste nõuetele, on otstarbekas töödelda erinevat tüüpi mikroülekandeid lõikamise või lihvimise teel, mis on kontrollitud.
Võimalus lõigata või lihvida hammasrattaid, mille moodul on väiksem kui 0,01, on alles uurimisjärgus. Mikrohammasrataste valmistamisest lähtuvalt on tulevikus oluliseks küsimuseks ülimikrohammasrataste valmistamise ja praktilise rakendamise realiseerimine. Miniatuursete osade suhteliselt halva töötlustäpsuse tõttu tuleb mehhanismi projekteerimisel kaaluda täpsuse suhtes mittetundlike komponentide kohandamist.