Bối cảnh khách hàng#
Một nhà sản xuất máy công cụ CNC có hộp trục chính của trung tâm gia công cần bánh răng độ chính xác cao, đòi hỏi truyền động êm và độ chính xác định vị cao. Bên trong hộp trục chính, bánh răng chạy ở tốc độ cao, và sai số truyền động của nó thể hiện trực tiếp ở độ chính xác định vị của máy. Do đó, độ chính xác của bánh răng không chỉ phải được đảm bảo trên một chi tiết đơn lẻ mà còn phải ổn định từ chi tiết này sang chi tiết khác trong sản xuất hàng loạt.
Yêu cầu kỹ thuật#
- Module M3, số răng 72, vật liệu 20CrNiMo
- Độ chính xác cấp DIN 4, bề mặt răng Ra≤0.2μm
- Cân bằng động cấp G2.5
Module và số răng được cố định theo thiết kế hộp trục chính, vì vậy bánh răng là chi tiết chế tạo theo yêu cầu chứ không phải sản phẩm có sẵn trong danh mục. Cấp DIN 4 cùng với bề mặt răng Ra≤0.2μm quyết định mức yêu cầu của quá trình mài, và cấp cân bằng G2.5 bổ sung một yêu cầu thứ hai mà bản thân độ chính xác răng không bao hàm: phân bố khối lượng của bánh răng thành phẩm cũng phải được kiểm soát.
Giải pháp#
- Tối ưu hóa vật liệu: 20CrNiMo có độ thấm tôi ổn định và biến dạng kiểm soát được, đây chính là yếu tố giúp chi tiết đạt cấp DIN 4 một cách ổn định sau khi nhiệt luyện.
- Quy trình mài bánh răng: mài bánh răng bằng đá mài trục vít, đạt cấp DIN 4 một cách ổn định trên sườn răng và trên độ nhám bề mặt răng.
- Cân bằng động: kiểm tra cân bằng động được thực hiện trên từng bánh răng, do đó cấp cân bằng được xác minh trên từng chi tiết thay vì chỉ trên mẫu.
Kết quả#
- Độ chính xác ổn định đạt cấp DIN 4, bề mặt răng Ra0.15μm
- Trục chính chạy êm, độ chính xác gia công được cải thiện
- Đã cung cấp cho 500 máy công cụ
Bánh răng hiện là mặt hàng thường xuyên cho hộp trục chính này, và cùng quy trình đó được áp dụng cho các đơn hàng lặp lại với cùng module và số răng.