Среднемодульные шестерни m3.5, z31 и z45, 16MnCr5: цементация 0,7–0,9 мм, закалка 58–62 HRC, зубошлифование после термообработки для DIN 3962 класс 5, цементованный слой после шлифования 0,5–0,7 мм, длина общей нормали W 37,9698/38,2497.
DIN 3962 class 5, цементация 0,7~0,9 мм, годовой объём 4000 шт.: как выстроить технологический процесс зубошлифования при переходе со class 7 на class 5 для зубчатых колёс среднего модуля?
В сентябре 2026 года польский производитель винтовых подъёмников (серия LTT260) прислал в Geyon Transmission 7 чертежей. Четыре позиции — прямозубые колёса m3.5 (z31, z45), материал 16MnCr5, цементация 0,7~0,9 мм, закалка 58~62 HRC; на чертежах указан DIN 3962 class 7, а клиент в теме письма добавил «update class 5» — то есть требуется поднять точность на два класса, количество запрашивается в трёх вариантах: 2000 / 3000 / 4000 шт. Geyon Transmission выполнила поэлементный разбор всех 7 чертежей, подтвердила, что для class 5 необходимо зубошлифование после цементации, заложила в технологический припуск толщину цементованного слоя, снимаемого при шлифовании, и предоставила три варианта расценок и перечень контрольных операций. В этом разборе рассказывается, что именно нужно менять в технологии и контроле при повышении точности.
Клиент находится в Силезском воеводстве Польши, производит подъёмное оборудование серии LTT260, зубчатые колёса закупает, чертежи разрабатывает сам. Все четыре колеса из данного запроса — передаточные детали оборудования: малая промежуточная шестерня z31, большая промежуточная шестерня z45, одна деталь типа «зубчатый диск-вал» (зубчатый венец z31, на валу шлицы z16). На исходных чертежах точность обозначена как DIN 3962 class 7.
Требования клиента изложены прямо. Точность повысить с class 7 до class 5; документация при поставке должна быть полной: сертификаты на материал, протоколы измерений, фотографии и видео готовой продукции — поставляются вместе с заказом; по методу — сначала изготовить образцы, и колёса, и ступицы — по 14 шт.
Обозначения на чертежах также детальны: угол профиля 20°, прямозубые, коэффициент смещения x=0, общие допуски ISO 2768-1 класс f (точный), у детали «зубчатый диск-вал» центральное отверстие с резьбой M24×1,5 и два центровых отверстия A2.5 по DIN 332. Видно, что клиент давно работает с чертежами и подбирает поставщиков по чертежам.
Перескок на два класса меняет порядок операций. Class 7 достигается чистовым зубофрезерованием или зубошевингованием, для class 5 это не подходит — необходимо зубошлифование после цементации и закалки. Термообработка идёт впереди, зубошлифование — позади; припуск на шлифование, базы установки, весь перечень контроля приходится перестраивать.
В цементованном слое нужно предусмотреть припуск на шлифование. Клиент требует цементацию 0,7~0,9 мм, а после чистовой обработки профиля зуба должно остаться 0,5~0,7 мм. Эти примерно 0,2 мм в середине и есть то, что снимается при зубошлифовании. При зубофрезеровании заготовки толщину зуба закладывают с припуском на шлифование, при цементации глубину слоя контролируют по размерам с учётом припуска, а после шлифования нужно попасть в окно 0,5~0,7 мм — зажаты и верхняя, и нижняя границы.
Поле длины общей нормали очень узкое. У детали z31 W=37,9698, верхнее отклонение +0,120, нижнее +0,070, измерение по 4 зубьям, фактическая ширина поля 0,05 мм; у z45 W=38,2497, 0/-0,050. Компенсация подачи при зубошлифовании, величина деформации при термообработке, припуск заготовки — всё нужно рассчитывать под это поле 0,05 мм.
У детали «зубчатый диск-вал» обе стороны требуют точности. Помимо зубчатого венца есть посадочное место под подшипник Ø30 k6, а также шлицы z16 (ISO 4156, примерно соответствует DIN 5480). К центру шлицевого паза относительно центра вершины зуба предъявляется требование по угловому положению; после сканирования исходного чертежа обозначение читается как «u0,35v», согласно чертежу это должно быть ±0,35′ (угловых минут), требуется маркировка кернением — этот пункт нужно подтвердить по официальной версии чертежа клиента, а оснастка для позиционирования должна быть предусмотрена отдельно.
Допуск внутреннего отверстия также жёсткий. Внутренние отверстия z31 и z45 — Ø80 K6, верхнее отклонение +0,004, нижнее -0,015, посадочная поверхность Ra1,6. Шлифование внутреннего отверстия в таком поле требует стабильности и при установке, и при измерении.
Три объёма — один техпроцесс. 2000 шт. и 4000 шт. не могут быть двумя разными подходами; клиент хочет видеть, выдерживает ли один и тот же процесс точность в серийном производстве.
Первый шаг — разбор чертежей. Поэлементная проверка всех 7 чертежей: модуль, число зубьев, делительный диаметр, угол профиля, коэффициент смещения, длина общей нормали, допуск внутреннего отверстия, стандарт шлицов — всё сведено в таблицу. Три чертежа колёс имеют векторный текстовый слой, значения извлечены напрямую; остальные — сканы, отдельные обозначения (угол позиционирования шлицов, отсутствующий PDF по 4-й позиции) имеют недостаточное разрешение, поэтому единообразно помечены как «ожидается подтверждение по официальной версии чертежа клиента», работа по догадкам не начинается. Такая предварительная проверка и инженерный аудит зубчатых колёс на заказ — это одно и то же; сделать это до расчёта стоимости проще, чем после обработки.
Второй шаг — технологический маршрут. Токарная обработка заготовки с обеспечением баз (для детали «зубчатый диск-вал» — центровые отверстия и резьба по DIN 332) → зубофрезерование с припуском на шлифование → нормализация → цементация и закалка (0,7~0,9 мм, 58~62 HRC) → зубошлифование. Наружные зубья — профильное шлифование, шлицы детали «зубчатый диск-вал» — долбление или шлифование шлицов, метки позиционирования наносятся после шлифования вершин зубьев. Величина деформации при термообработке измеряется на пробных деталях из той же партии, по ней обратно рассчитывается припуск на толщину зуба, после шлифования глубина цементованного слоя проверяется по каждой детали. Оборудование и организация процесса на участке зубошлифования — см. зубошлифование и производственные возможности .
Третий шаг — контроль. Шаг, профиль и винтовая линия зубьев — на измерительном центре для зубчатых колёс; длина общей нормали W и размер по роликам измеряются по каждой детали, в комплекте с твёрдостью (HRC), глубиной цементованного слоя (металлография) и шероховатостью посадочных поверхностей (поверхность Ø80 K6 — Ra1,6). Общие допуски — по ISO 2768-1 класс f. Сертификаты на материал — по EN 10204 3.1, протоколы измерений, фотографии и видео готовой продукции — вместе с заказом согласно требованиям клиента. Весь комплекс — см. система контроля зубчатых колёс .
Четвёртый шаг — схема расценок. 4 позиции колёс рассчитываются в трёх вариантах: 2000 / 3000 / 4000 шт., оснастка и инструмент выделены отдельной строкой как единовременные затраты, чтобы клиент сам увидел, на каком варианте находится точка перелома по объёму. Ещё 3 чертежа ступиц (S355J2 и кованая сталь) разбираются параллельно, оценка по образцам 14 шт. и годовому объёму 4000 шт. по каждой позиции, представляются вместе с техническим соглашением.
Данный заказ в настоящее время находится на стадии аудита чертежей и расчёта стоимости, данные по серийной поставке ещё не получены. В таблице ниже — уже подтверждённые параметры и инженерные результаты.
| Позиция | Содержание |
|---|---|
| Детали | 4 позиции колёс: промежуточная шестерня z31, промежуточная шестерня z45, зубчатый диск-вал z31 (со шлицами z16), зубчатое колесо z45; ещё 3 чертежа ступиц разбираются параллельно |
| Модуль / число зубьев | m3.5; z31 и z45 |
| Делительный диаметр | z31: 108,5 мм ｜ z45: 157,5 мм |
| Параметры зубчатого венца | Угол профиля 20°, прямозубые, коэффициент смещения x=0, общие допуски ISO 2768-1 класс f |
| Точность | Исходный чертёж DIN 3962 class 7 → требование клиента повысить до class 5 |
| Длина общей нормали | z31: W=37,9698 (+0,120/+0,070), по 4 зубьям ｜ z45: W=38,2497 (0/-0,050), по 4 зубьям |
| Внутреннее отверстие / посадочная поверхность | Ø80 K6 (+0,004/-0,015), Ra1,6; посадочное место под подшипник зубчатого диска-вала Ø30 k6 (+0,015/+0,002) |
| Материал / термообработка | 16MnCr5, нормализация; цементация 0,7~0,9 мм, закалка 58~62 HRC; цементованный слой после чистовой обработки профиля зуба 0,5~0,7 мм |
| Шлицы | z16, ISO 4156 (примерно DIN 5480); к центру шлицевого паза относительно центра вершины зуба предъявляется требование по позиционированию (±0,35′ — ожидается подтверждение по чертежу), требуется маркировка кернением |
| Количество | Колёса — три варианта: 2000 / 3000 / 4000 шт.; ступицы — образцы 14 шт. + годовой объём 4000 шт. |
| Требования к поставке | Сертификаты на материал (EN 10204 3.1), протоколы измерений, фотографии и видео готовой продукции |
| Инженерные результаты | Поэлементный разбор 7 чертежей завершён; технологический маршрут зубошлифования, схема припуска на цементованный слой и шлифование, перечень контрольных операций представлены |
| Ожидает подтверждения | Обозначение угла позиционирования шлицов, официальная версия чертежа 4-й позиции колёс (в этот раз приложено только изображение аналогичной спецификации) |
Данные основаны на чертежах запроса клиента и записях инженерного аудита за сентябрь 2026 года; окончательные параметры определяются официальными чертежами и подтверждением заказа.
Во-первых, стоимость повышения точности рассчитана заранее. Переход с class 7 на class 5 добавляет операцию зубошлифования; дополнительные инструменты, трудозатраты и контрольные операции — клиент уже на стадии расценок знает, на каком участке расходуются средства.
Во-вторых, цементованный слой и припуск на шлифование контролируются совместно. На входе 0,7~0,9 мм, на выходе 0,5~0,7 мм, окно в середине всего 0,2 мм; сколько заложить и сколько снять — прописано в технологии, а не выясняется после изготовления по протоколам.
В-третьих, неопределённые пункты вынесены на обсуждение. Угол позиционирования шлицов, номер чертежа отсутствующей официальной версии — всё отмечено на стадии аудита и ожидает подтверждения клиента, без опоры на догадки.
У вас тоже есть зубчатые колёса, требующие повышения точности, с жёсткими параметрами профиля и разбивкой по объёмам? Пришлите чертежи и требования к контролю — инженерная команда Geyon Transmission сначала проведёт аудит чертежей и ответит технологическим маршрутом, перечнем контрольных операций и расценками. Точность зубошлифования достигает DIN 3; протоколы по шагу, профилю, винтовой линии, твёрдости и глубине цементованного слоя предоставляются по стандартам DIN/ISO/AGMA.
Подробнее: Аудит чертежей и расценки ｜ Связаться с Geyon Transmission
Загрузите 2D/3D-чертёж (STEP, DXF, PDF) — пришлём цену и сроки.