Prelucrarea Înalt Precisă a Roților Dantate: Tehnologia Teșirii

„Fără teșire, abilitatea unui dulgher este incompletă.” Această veche proverbulă a dulgherilor nu reflectă doar înțelepciunea meșteșugului tradițional, ci răsună profund și în producția modernă. Teșirea, inițial un termen din lucrul lemnului, s-a transformat într-un proces esențial în producția industrială contemporană, în special în fabricarea angrenajelor de înaltă precizie.

I. Ce este teșirea?

În terminologia industrială modernă, teșirea desemnează procesul de înclinare ușoară sau rotunjire a unghiurilor drepte exterioare sau interioare ale unei piese. Obiectivele sale principale sunt două: în primul rând, eliminarea punctelor de concentrare a tensiunii, iar în al doilea rând, prevenirea rănilor cauzate de muchiile ascuțite la operatori în timpul montajului și utilizării. Pe lângă siguranța funcțională, muchiile rotunjite îmbunătățesc și aspectul estetic al piesei, oferindu-i o aparență mai plăcută și mai rafinată.
Este important să se facă distincția între teșire și racordare: deși ambele implică rotunjirea, teșirea vizează marginile unei piese, în timp ce racordarea se concentrează pe colțuri. În aplicații practice, colțurile neteșite prezintă un risc mai mare de rănire a utilizatorilor în comparație cu marginile neteșite.

II. Teșirea profilului dintelui roții dințate: Clasificare și tipuri

Odată cu dezvoltarea industriei auto, cerințele privind estetica și performanța roților dințate au devenit din ce în ce mai stricte, aducând tehnologia de teșire în prim-planul controlului precis.

1. Categorii de bază ale teșirii profilului dintelui roții dințate

Teșirea profilului dintelui roții dințate este împărțită în principal în trei tipuri, în funcție de locație:

Teșirea vârfului dintelui: teșire aplicată la vârful dintelui roții dințate.
Teșirea capătului dintelui: teșire efectuată pe fața terminală a dintelui roții dințate.
Teșirea profilului dintelui: teșire de-a lungul profilului activ al dintelui (subiectul principal al acestui articol).

2. Clasificare tehnică a teșirii profilului dintelui

Teșirea profilului dinților este clasificată în mod obișnuit în trei tipuri tehnice, diferențiate ulterior în funcție de aplicarea pe o singură față sau pe ambele fețe:

Tip tehnic Caracteristici pe o singură față Caracteristici pe ambele fețe
Teșire tronconică (se termină la baza racordării) Teșire asimetrică; fără teșire a racordării de la bază. Teșire simetrică pe ambele părți; fără teșire a racordării de la bază.
Teșire tronconică (se termină la racordarea completă de la bază) Teșire asimetrică; teșire parțială a racordării de la bază. Teșire asimetrică pe ambele părți; teșire parțială a racordării de la bază.
Teșire uniformă (se termină la racordarea completă de la bază) Teșire simetrică; teșire uniformă a racordării de la bază. Teșire simetrică pe ambele părți; teșire uniformă a racordării de la bază.

III. Metode frecvente de prelucrare pentru teșirea profilului dinților

O varietate de procese sunt disponibile pentru teșirea profilului dinților, fiecare având principii, avantaje și limite specifice.

A. Teșire prin rectificare

Principiu: Utilizează un arbore rotativ și o piatră de rectificat flotantă pentru a îndepărta bavurile și marginile ascuțite de pe profilul dintelui.
Limitări: Mărimea teșiturii variază din cauza unor factori precum diametrul pietrei de rectificat, unghiul de înclinare, modulul și numărul de dinți. Cauzează adesea deteriorarea feței de bază și produce margini teșite aspre.
Aplicație: Utilizată în mod frecvent în industrii tradiționale precum energia eoliană și vehiculele comerciale pentru roți dințate cu modul mare.

B. Teșire prin extrudare

Principiu: Folosește două discuri de extrudare personalizate cu „dinți elicoidali” care se angrenează cu roata dințată. O rotație de angrenare la viteză înaltă „tăie” bavurile și marginile ascuțite rămase după frezarea prin copiere.
Limitări: Extrudarea dură creează microproeminențe pe suprafața dintelui (împiedicând rectificarea/lustruirea ulterioară), necesită racloare suplimentare pentru a controla proeminențele de pe fața terminală, produce margini aspre, mărește timpul ciclului de prelucrare și este ineficientă pentru roți dințate cu discuri stivuite.

C. Procesul Frezare-Teșire-Frezare

Principiu: În timpul frezării melcate, se păstrează o mică adaos de prelucrare. După retragerea frezei melcate, sculele de extrudare și racordare prelucrează teșitura, urmate de o trecere finală de frezare melcată pentru a obține precizia dorită.
Limitări: Integrarea sculelor în mașina de frezat melcat crește timpul ciclului; configurarea sculelor este complexă și preia limitările teșirii prin extrudare.

D. Teșire prin frezare 1 (Freză radială pentru teșire)

Avantaje:

Potrivit pentru piese tip arbore și pentru cele cu contururi interferente.
Integrare flexibilă cu mașinile de frezat melcat sau utilizare ca dispozitiv independent.
Răspândit pe scară largă pe piață.

E. Teșire prin frezare 2 (Mașină de frezat melcat integrată)

Stare actuală: Unele mărci de mașini de frezat melcat (de exemplu, Gleason) oferă modele cu teșire la capătul dintelui integrată (cu cuțit de mortezat sau freză melcată).
Avantaje: Combină frezarea melcată și teșirea într-un singur pas; elimină deteriorarea cauzată de re-fixarea manuală.
Limitări: Cost ridicat al echipamentului (frezele speciale pentru teșire sunt costisitoare); aplicabil doar roților dințate disc (probleme de interferență la roți dințate arbore).

IV. Selectarea proceselor de teșire

Alegerea procesului de teșire depinde de scenariul de aplicare al angrenajului și trebuie determinată în strânsă colaborare cu clienții:

Recomandare pentru Arborii de Angrenaj pentru Vehicule Electrice: Se recomandă prioritar teșirea prin frezare, deoarece tehnologia și echipamentele pentru acest proces sunt mature.
Dimensiunea teșirii: În mod tipic 0,3–0,8 mm pentru teșirile profilului danturii.
Unghiul teșirii: Colaborați cu proiectanții pentru a defini unghiurile în funcție de tipul de acționare a motorului (cu axe paralele sau coaxiale), cu intervale obișnuite precum 150°±10° și 125°±10°.

V. Avantajele teșirii

Îmbunătățirea siguranței: Reduce riscul de rănire în timpul manipulării și prelucrării.
Îmbunătățire estetică: Sporește aspectul general al angrenajului, crescând satisfacția clientului.
Reducerea tensiunilor: Diminuează concentrarea tensiunilor la capetele ascuțite ale dinților după tratamentul termic.
Prevenirea deteriorării: Reduce riscul de ciupire a dinților cauzat de loviri în timpul tratamentului termic și al proceselor ulterioare.
Păstrarea Calității: Previne oxidarea și decarburarea la vârfurile dinților în timpul cementării.
Optimizarea Performanței: Reduce riscurile de zdrobire și ciupire a dinților atunci când este angrenată o lățime parțială a dintelui.
Ușurința Montajului: Dimensiunea și unghiul corect al teșiturii simplifică asamblarea roților dințate.

Vi. concluzia

În ciuda beneficiilor dovedite, teșirea a fost subapreciată în anumite părți ale industriei interne de componente pentru transmisii, unde unii producători acordă prioritate funcționalității în detrimentul acestui proces esențial. Cu toate acestea, pe măsură ce tehnologia autovehiculelor progresează și cerințele de calitate cresc, teșirea a devenit o etapă indispensabilă în fabricarea roților dințate de înaltă precizie. Adoptarea și perfecționarea proceselor de teșire sunt esențiale pentru îmbunătățirea calității produselor și pentru sporirea competitivității pe piață.
În lumea transmisiilor, roți mici conduc mari inovații — iar teșirea minuțioasă este piatra de temelie a acestei precizii.