Специалист немецкой компании EMAG рассказывает о полной технологической цепочке прецизионной обработки рулевых шестерен

Репортаж от Wedoany，Немецкая компания EMAG, руководитель отдела обработки мягких зубчатых колес Константин Унгефук, рассказал о полной технологической цепочке изготовления рулевых шестерен. Рулевая шестерня является ключевым компонентом современных рулевых систем автомобилей, и ее производство должно соответствовать жестким допускам в условиях крупносерийного производства. При этом обработка до термообработки должна соответствовать стандарту DIN 7-8, а после термообработки — стандарту DIN 7. Это предъявляет комплексные требования к точности размеров, качеству поверхности и стабильности процесса.

Процесс изготовления рулевой шестерни включает четыре основных этапа. Первый этап — черновая токарная обработка поковки из стали 14NiCr14 со строгим контролем допуска радиального биения, что обеспечивает точность для последующей обработки. Материал 14NiCr14 обладает хорошей обрабатываемостью в мягком состоянии, а после закалки — необходимыми характеристиками прочности на разрыв. Второй этап — мягкое зубофрезерование на станке K 160 до закалки, при котором зубья формируются в мягком состоянии, а на посадочных поверхностях подшипников и боковых сторонах зубьев оставляется припуск для последующей чистовой обработки. Третий этап — поверхностное упрочнение или индукционная закалка, после чего на станке WPG 7 выполняется прецизионное шлифование посадочных поверхностей подшипников для исправления деформаций, вызванных закалкой. На заключительном этапе, с помощью шевингования на станке K 160, закаленная шестерня обрабатывается до конечных стандартов качества.

Станок K 160 специально разработан для высокопроизводительных применений. Скорость вращения фрезы может достигать 12 000 об/мин, а максимальный ход перемещения составляет 160 мм, что оптимизирует экономичность использования инструмента в течение всего срока его службы. Станок оснащен автоматизированной системой с порталом и двухкулачковым патроном, которая обеспечивает подачу заготовки за несколько секунд, сокращая непроизводительное время и повышая надежность процесса. На этапе чистовой обработки после закалки станок K 160 снова используется для шевингования, но с параметрами, адаптированными для обработки твердых материалов. Высокая жесткость станка в сочетании с соответствующей скоростью резания и профилем инструмента позволяет исправлять деформации после закалки и обеспечивать требуемое качество поверхности. Шевингование в данном случае заменяет дорогостоящее зубошлифование методом обкатки, а время цикла обработки одной детали составляет менее 30 секунд, в зависимости от числа зубьев и геометрии.

Шлифовальный станок WPG 7 оснащен высокоточными системами измерения перемещения по осям X и Z, а его корпус обладает хорошей термической стабильностью, что позволяет поддерживать стабильные условия работы в непрерывном режиме. Станок подходит для обработки заготовок длиной до 250 мм и весом до 30 кг, исправляя деформации посадочных поверхностей подшипников, вызванные закалкой, с помощью прецизионного шлифования. Встроенная система измерения непрерывно контролирует процесс шлифования, своевременно выявляя и корректируя отклонения без прерывания обработки, что обеспечивает точность посадочных поверхностей подшипников, которая напрямую влияет на плавность хода и срок службы рулевой шестерни.

Надежность всего процесса обеспечивается продуманной конструкцией станков: оба станка оснащены термостабильными основаниями для снижения влияния колебаний температуры, встроенная функция контроля положения при подаче заготовки гарантирует правильное позиционирование каждой детали, а автоматическая система загрузки и выгрузки позволяет минимизировать человеческие ошибки и поддерживать постоянные условия. Эти меры в совокупности являются ключевыми факторами обеспечения надежности процесса в крупносерийном производстве.