Как немецкий OEM-производитель редукторов получил шестерни DIN 6 за 45 дней?

Немецкий производитель редукторов разместил у Geyon заказ на изготовление прямозубой цилиндрической шестерни по индивидуальным требованиям: модуль 3, 23 зуба, угол давления 20°, ширина зубчатого венца 40 мм, отверстие φ25H7, степень точности 6 по DIN 3962, шероховатость поверхности Ra≤0.8 мкм, материал 20CrMnTi, цементация и закалка. Первая партия 200 шт., срок изготовления 45 дней. Измеренные результаты: накопленное отклонение шага ≤0.012 мм, отклонение направления зуба ≤0.009 мм, первый образец прошёл полный контроль, серийная поставка подтверждена. Вот как была выполнена эта работа.

Предыстория#

Заказчик — немецкий OEM-производитель редукторов, закупающий точную шестерню для главного вала редуктора. Требования по чертежу: модуль m=3, число зубьев Z=23, угол давления α=20°, ширина зубчатого венца b=40 мм, наружный диаметр φ78 мм, отверстие φ25H7. Степень точности DIN 6 по DIN 3962, шероховатость поверхности Ra≤0.8 мкм. Материал 20CrMnTi, цементация и закалка, эффективная глубина цементованного слоя 0.8–1.2 мм, твёрдость поверхности 58–62 HRC, твёрдость сердцевины 30–42 HRC. Первая партия 200 шт., срок изготовления 45 дней от заказа до отгрузки.

В чём была сложность#

Боковую поверхность зуба DIN 6 необходимо шлифовать. После зубофрезерования мы оставляем припуск на шлифование 0.2–0.3 мм — слишком мало, и термическая деформация не оставит ничего для исправления; слишком много, и время шлифования удваивается.

Стабильность глубины слоя и твёрдости была не менее важна. Заказчик строго проверяет шероховатость поверхности, а межпартийный разброс — это риск отбраковки.

Каждая деталь отгружалась с полным протоколом размеров — профиль, направление зуба, шаг — оформленным по шаблону заказчика.

И 45-дневный срок начинался с момента заказа, причём термическая обработка и шлифование занимали большую его часть. В графике не было запаса времени.

Как мы выполнили работу#

Маршрут: отрезка заготовки → токарная обработка → зубофрезерование → цементация и закалка → зубошлифование → удаление заусенцев → контроль → упаковка. Шесть практических этапов.

Заготовка и токарная обработка. Отрезать заготовку, черново обточить, получистово расточить отверстие φ25H7 с припуском под окончательную токарную обработку.

Зубофрезерование. Оставить припуск на шлифование 0.2–0.3 мм. Это значение не было взято наугад — мы сначала изготовили пробные детали, измерили деформацию при термической обработке и затем зафиксировали припуск.

Цементация и закалка. 20CrMnTi, температура печи и время выдержки контролируются так, чтобы глубина слоя оставалась 0.8–1.2 мм, а твёрдость боковой поверхности — 58–62 HRC. Параметры были заданы по данным градиента твёрдости пробных деталей, а не по привычке.

Шлифование. Шлифование методом обката на червячно-шлифовальном станке до DIN 6, боковая поверхность Ra≤0.8 мкм. См. наш процесс зубошлифования для настройки станка.

Контроль — этап, за которым заказчик следил наиболее внимательно. Измерительный центр для зубчатых колёс выдаёт отчёт по профилю, направлению зуба и шагу; CMM повторно проверяет отверстие и размерные допуски; твёрдость выборочно проверяется на боковой поверхности. Отчёты оформляются по шаблону заказчика и отправляются вместе с изделиями. Посмотрите образец протокола контроля зубчатого колеса, чтобы увидеть формат.

Упаковка. Антикоррозионная бумага, вакуумный пакет, деревянный ящик, рассчитанные на длительную морскую перевозку.

Измеренные результаты#

Что мы сделали правильно в этой работе#

Припуск на шлифование был задан по результатам пробных проходов, поэтому деформация была известна до производства, и шлифование прошло без доработки.

Термическая обработка оставалась стабильной. Разброс глубины слоя напрямую отражается на твёрдости шлифованной боковой поверхности, поэтому кривая печи была зафиксирована по измеренным данным.

Комплект отчётов был полным — профиль, направление зуба, шаг, все пункты перечислены. Контроль первого образца у заказчика прошёл с первого раза.

Упаковка соответствовала их обычной практике: антикоррозионная защита, вакуум, деревянный ящик. Проблем при транспортировке не возникло.

Если вы производитель редукторов, производитель узлов роботов или OEM-производитель высококлассного оборудования и у вас есть чертёж точной шестерни, пришлите нам модуль, число зубьев, степень точности и материал. Мы вернёмся с технологическим планом и коммерческим предложением. Свяжитесь с Geyon — процесс индивидуального изготовления, процесс шлифования, протоколы контроля, всё, что хотите обсудить.