Коли попередній постачальник вийшов з гри, у клієнта залишилася лише одна опція: знайти партнера, який не просто копіює існуюче, а переосмислює застосування. Для EMCO Gears, сімейного підприємства з глибокими коренями в прецизійній обробці, автоспорті та високих технологіях, це стало саме тим стимулом. Разом з партнером по інструментам HORN USA був розроблений сучасний підхід до виробництва складного конічного редуктора з незвичною геометрією. Конструювання, проектування інструментів, п'ятиосева обробка та вимірювальні технології безшовно інтегруються один з одним – і демонструють, як зубчасті передачі сьогодні можна виготовляти ефективно, відтворювано та з урахуванням майбутнього.
EMCO Gears — це сімейний виробник з двома локаціями: техніка та виробництво в Елк Гроув Віллідж, штат Іллінойс, а також друга локація в Індіанаполісі, штат Іллінойс, яка підтримує послуги автоспорту та збут. EMCO активно працює в сферах автоспорту, оборони, авіації та промисловості з однаковою темою: високотехнологічні деталі, де вибір матеріалу, термічна обробка та виробнича стратегія так само важливі, як і креслення. Для цієї заявки EMCO було запропоновано виготовити конічну передачу для клієнта, чий попередній постачальник припинив виробництво деталей. EMCO погодилася за однієї умови: зубчастий набір повинен бути виготовлений за сучасним підходом.
Конусна зубчаста передача з кутом 60 градусів
Набір шестерень використовується в агрегаті валу відбору потужності. Зазвичай при застосуванні конічних шестерень передача сили відбувається під кутом 90 градусів, але цей проект вимагав налаштування під кутом 60 градусів. Ця різниця впливає на геометрію зубців, контактне співвідношення та відповідний виробничий процес, необхідний для досягнення цих цілей.
Зміни в профілі, позиції або стабільності процесу швидко проявляються у вигляді шуму, тепла, зносу або передчасного виходу з ладу. При такій низькій толерантності до помилок повторюваність має вирішальне значення.
Зубчасте колесо виготовляється з SAE 9310/14NiCrMo 13-4 (1.6657), сталевої сплави з високим вмістом нікелю та хрому, яка має хороші властивості міцності та загартованості. Після використання загартування зубчасте колесо набуває загартовану поверхню, тоді як серцевина залишається більш пластичною. Це забезпечує поєднання поверхневої міцності та підлягаючої пластичності, що підходить для вимогливих робочих циклів.
За межами традиційних методів обробки конічних зубчастих коліс
Як тільки вибрано діаметр фрези, може виникнути ситуація, коли розробка обмежується вибраною фрезою. EMCO переслідувала іншу мету. Команда хотіла мати свободу для проектування необхідної форми зуба та виготовлення цього профілю на п'ятиосьовій машині за допомогою інструмента, який ріже обидві сторони зубного профілю за один прохід. Розроблене рішення базується на спеціально розробленому фрезерному інструменті для конічних шестерень, призначеному для п'ятиосьової стратегії EMCO.
«Раніше», говорить Вольф, «потрібно було використовувати чотири спеціальні інструменти. Тепер ми справляємося лише з одним спеціальним інструментом». Реалізація відбулася швидко, оскільки HORN вже знала спиндельний інтерфейс EMCO на п’ятиосьовій машині DMG. Щодо різальних пластин, HORN виходила з перевіреної профільної форми та модифікувала цей профіль, щоб отримати необхідну ріжучу кромку.
Робочий процес на EMCO поєднує конструкцію, виробництво та вимірювання. Команда фрезерує зубчасті колеса, перевіряє топографію за допомогою CMM Zeiss і оновлює програму за потреби. Перевагою є те, що розмірні коригування зубчастих коліс можуть бути виконані без зміни інструментів.
Від 8 годин до 15 хвилин
Перед тим, як фреза HORN була використана, косі зубці виготовлялися за допомогою малих цангових фрез і консервативних параметрів різання, при цьому обробка одного зубця займала близько 8 годин машинного часу. З новим методом фрезерування зубців займає лише близько 15 хвилин, після чого проводяться вимірювання та, за необхідності, оновлення програми. Вольф підкреслює, що реалізація реалістичних початкових параметрів є важливою. Він описує рекомендовані HORN дані різання як практичні та точні, що підтримує стабільне виробництво.
Система ударного з'єднання в експлуатації
Окрім конічного зубчастого зачеплення, EMCO зосередилася на нарізуванні пазів. Щоб забезпечити безперервний потік, EMCO інтегрувала процес нарізування пазів за допомогою системи HORN N117 у токарний верстат. Вольф описує новий процес так: «Замість того, щоб чекати на партію, деталі передаються з більш рівномірним потоком від токарної обробки до наступних етапів. Тут використовується спеціальна різальна пластина. EMCO побажала спеціальні радіуси кутів для більшої міцності, і HORN відповідно адаптував профіль різання.»
Як Вольф, так і Брус Вільямс, менеджер з розробки продуктів у EMCO, описують співпрацю з HORN як орієнтовану на рішення та швидку у реагуванні. Вольф зазначає швидкий доступ від контактів з продажу до технічної підтримки, що допомогло швидко прояснити питання та деталі дизайну інструменту. Вільямс пояснив, що хоча EMCO може визначити, як має оброблятися частина, перевага полягає в наявності партнера з інструментів, який може реалізувати цю потребу в своєчасне та придатне рішення. Результатом є чітка конкурентна перевага, оскільки EMCO може швидше вивести готовий продукт на ринок.
Позитивний результат
Поєднуючи п'ятиосьове виробництво, топографічне вимірювання на базі Zeiss, вимірювання поверхні та портфель продуктів HORN, EMCO розробила процес для конічних шестерень, який був швидше розроблений, легший в експлуатації та краще відповідає фактичним виробничим вимогам. Для EMCO це означає покращені умови контакту, тихішу роботу, довший термін служби та простіше виробництво при дотриманні цільових витрат на змінному ринку.
Екстра: EMCO Шестерні
EMCO Gears була заснована в 1934 році в Чикаго. Вольф згадує про початки, коли компанія почала з простих, серійно виготовлених зубчастих коліс і зрештою перейшла до високоточних оборонних замовлень. У автоспорті роль компанії розширилася від виробництва до проектування трансмісій і систем. Сьогодні EMCO застосовує той же підхід до вирішення проблем у сферах оборони, авіації та промисловості.
Контакт:
