Uzinex, utilaje & echipamente pentru industrie
Механообробка · шестерніPechea, повіт ГалацФінансування ЄС (AFIR)Siemens Sinumerik 828D

Зубофрезерний верстат з ЧПК Siemens Sinumerik 828D: фермер сам виготовляє шестерні.

Фермер із Pechea, повіт Галац у Румунії, який і далі обробляє землю, відкрив через свою компанію Miatec S.R.L. другий напрям бізнесу: майстерню з виготовлення шестерень. За фінансування AFIR, румунського агентства, через яке надходять кошти ЄС на інвестиції в сільській місцевості, UZINEX поставив йому зубофрезерний верстат з ЧПК із 7 осями під керуванням Siemens Sinumerik 828D. На ньому нарізають прямозубі й косозубі шестерні, вали-шестерні для редукторів, шестерні для насосів, черв'ячні колеса та шліцьові вали, для власної сільгосптехніки і для клієнтів з округи.

7 осей
ЧПК Siemens
0,1–3
модуль · мм
60 міс.
гарантія UZINEX
АвторСорін Бачіу· Засновник UZINEX·
Зубофрезерний верстат з ЧПК Siemens Sinumerik 828D, вигляд спереду з дверима робочої зони
Зубофрезерний верстат з ЧПК, з пультом Siemens Sinumerik 828D і електронним маховиком.
01 / Картка проєкту
Замовник
Miatec S.R.L.
Місце
Pechea, повіт Галац, Румунія
Основна діяльність
Сільське господарство, триває
Нова справа
Майстерня з виготовлення шестерень
Фінансування
AFIR (кошти ЄС) · диверсифікація доходів
Обладнання
Зубофрезерний верстат з ЧПК
Система ЧПК
Siemens Sinumerik 828D
Обсяг інвестиції
Понад 100 000 €
Гарантія
60 місяців
Продукція
Вали-шестерні, шестерні насосів, деталі сільгосптехніки
Поставка
Доставка, монтаж, пусконалагодження, навчання
Монтаж і пуск
Сорін Бачіу разом із зовнішнім партнером
02 / Від поля до майстерні

Навіщо фермеру зубофрезерний верстат.

Кожен, хто працює із сільгосптехнікою, знає, який вигляд має сезон: виходить з ладу коробка передач, потім редуктор сівалки, потім гідравлічний насос трактора. Найчастіше бракує саме шестерні. Оригінальна запчастина їде довго, а для техніки, яку вже зняли з виробництва, її може й не бути взагалі.

Власник Miatec веде господарство в Pechea і продовжує це робити. Він помітив, що ту саму проблему мають сусіди, механічні майстерні повіту Галац і сервіси сільгосптехніки. Так з'явився другий напрям доходу: майстерня, яка виготовляє шестерні на замовлення, за зразком або за кресленням, малими й середніми партіями.

Інвестицію підтримало фінансування AFIR на диверсифікацію діяльності. Вимоги були чіткі: верстат, який новий оператор швидко опановує, який тримає точність від першої до останньої деталі партії і покриває деталі, потрібні в регіоні, тобто вали-шестерні редукторів, шестерні для шестеренних насосів, черв'ячні колеса та шліцьові вали. Нашою відповіддю став зубофрезерний верстат з ЧПК із системою Siemens Sinumerik 828D.

Зубофрезерування черв'ячною фрезою є основним способом виготовлення циліндричних шестерень у світі. На верстаті з ЧПК та сама майстерня переходить від одиничної запасної шестерні до партії в кілька сотень штук, змінивши лише програму і фрезу.

03 / Як працює зубофрезерування черв'ячною фрезою

Фреза і заготовка обертаються синхронно, а зуби утворюються методом обкатки.

Черв'ячна фреза схожа на гвинт із канавками, прорізаними вздовж витків. Кожна канавка утворює ріжучу кромку, а профіль кромок відповідає профілю зубчастої рейки. Коли фреза і заготовка обертаються з жорстким співвідношенням, кромки по черзі вирізають западини між зубами, а бокові поверхні отримують евольвентний профіль. Форма зуба народжується з самого руху, тому процес називають нарізанням методом обкатки.

Співвідношення просте: з однозахідною фрезою заготовка повертається рівно на один зуб за кожен оберт фрези. Шестерня з 20 зубами робить повний оберт за 20 обертів фрези. На старих верстатах це співвідношення задавали змінні колеса гітари. На верстаті з ЧПК його тримає система керування, електронно, між віссю фрези і віссю столу. Нова шестерня означає нову програму на тому самому верстаті.

  • B

    Обертання фрези

    Шпиндель фрези з конусом BT30 і автоматичним гідравлічним затисканням інструмента обертається до 5000 об/хв.

  • C

    Обертання заготовки

    Поворотний стіл обертає заготовку синхронно з фрезою, до 270 об/хв, з прецизійним двигуном для точного ділення.

  • Z

    Осьова подача

    Фреза проходить ширину вінця вздовж осі заготовки. Хід осі Z становить 300 мм.

  • X

    Глибина врізання

    Відстань між фрезою і заготовкою задає висоту зуба; її програмують за один або кілька проходів.

  • A

    Нахил головки

    Фрезерна головка нахиляється до ±45° відповідно до кута підйому витка фрези і кута нахилу зубів. Так нарізають косозубі шестерні.

  • Y

    Зсув фрези

    Між деталями фреза зміщується вздовж своєї осі, тож знос розподіляється по всій довжині, і інструмент служить довше.

Зубофрезерування · анімація
Вигляд збоку
ЦентрЗадня бабкаЗаготовкаZBXЧерв'ячна фреза
Вигляд з торця
CAЧерв'ячна фреза
Подача по ширині вінця76%

Однозахідна фреза: заготовка повертається на 1 зуб за оберт фрези (z = 20)

  • B · обертання фрези
  • C · обертання заготовки
  • Z · осьова подача
  • X · глибина
  • A · нахил
04 / Поставлений верстат · технічні дані

Зубофрезерний верстат з ЧПК коротко.

Нижче наведено параметри поставленого верстата в конфігурації з системою Siemens. Для більших деталей або більших модулів ми підбираємо зубофрезерний верстат під час підготовки пропозиції.

Технічні характеристики

Типи зубчастих вінцівпрямозубі й косозубі циліндричні колеса, черв'ячні колеса, шліцьові вали
Модуль0,1–3 мм
Максимальний діаметр заготовки120 мм
Мінімальна кількість зубів3
Ступінь точності7 за шкалою ISO 1328
Осі з ЧПК7
Система ЧПКSiemens Sinumerik 828D, приводи Siemens з прямим приводом
Максимальна фреза (діаметр × довжина)80 × 90 мм
Кріплення фрезиконус BT30, автоматичне гідравлічне затискання й розтискання
Максимальна частота обертання фрези5000 об/хв
Нахил фрезерної головки±45°
Хід осі Z300 мм
Відстань між осями фрези й заготовки15–95 мм
Діаметр поворотного столу150 мм
Максимальна частота обертання столу270 об/хв
Встановлена потужність13 кВт
Живлення380 В, три фази, 50 Гц
Маса5900 кг
Інтерфейсклавіатура й екран англійською
Нарізання косозубої шестерні черв'ячною фрезою, заготовка в центрах
Черв'ячна фреза нарізає косозубу шестерню. Заготовка затиснута між центром і обертовим центром задньої бабки.

Що входить у комплектацію

  • Система ЧПК Siemens Sinumerik 828D

    Система ЧПК, широко поширена в європейських механічних цехах. Усі основні блоки керування Siemens, осі мають прямий привод.

  • Швидка заміна фрези

    Шпиндель фрези з конусом BT30 і автоматичним гідравлічним затисканням: заміна й налаштування інструмента займають мало часу.

  • Роликові лінійні напрямні по X і Z

    Висока жорсткість, стабільна точність із часом і просте обслуговування.

  • Вісь C із прецизійним двигуном

    Точне ділення столу і достатнє зусилля різання для зубофрезерування.

  • Вісь Y з прямим сервоприводом

    Точний зсув фрези, довший ресурс інструмента і повна жорсткість під час різання.

  • Задня бабка з гідроциліндром

    Прецизійна лінійна напрямна і обертовий центр, що береже центрувальний отвір деталі.

  • Робоча зона з нержавіючим облицюванням

    Внутрішній захист із нержавіючої сталі повністю відокремлює зону різання і полегшує видалення стружки.

  • Гідравліка, мащення й охолодження

    Гідростанція, система мащення, охолодження і сепаратор стружки змонтовані на верстаті з моменту поставки.

05 / Що виготовляють на верстаті

Шестерні для редукторів, насосів і сільгосптехніки.

Верстат покриває малі й середні деталі, які найчастіше потрібні для ремонту та малих серій: до 120 мм у діаметрі й модуль до 3. На практиці це шестерні для редукторів, насосів, коробок передач сільгосптехніки та приводних механізмів.

01

Прямозубі циліндричні шестерні

Найпоширеніші зубчасті колеса. Шестерні й колеса для редукторів, коробок передач і приводів, нарізані за один установ.

02

Косозубі шестерні

Фрезерна головка нахиляється на кут нахилу зубів. Такі шестерні працюють тихіше і витримують більше навантаження, ніж прямозубі, тому їх ставлять у редуктори й коробки передач.

03

Черв'ячні колеса

Колесо черв'ячної передачі із зубами, вигнутими за черв'яком. Його нарізають черв'ячною фрезою з тим самим профілем, що й у робочого черв'яка.

04

Шліцьові вали

Евольвентні шліци нарізають так само, як шестерню, шліцьовою черв'ячною фрезою. Типові деталі: вали відбору потужності й маточини приводів.

05

Вали-шестерні з малою кількістю зубів

Верстат працює від 3 зубів, тож можна нарізати й малі шестерні, виконані за одне ціле з валом, для насосів і редукторів.

06

Шестерні для шестеренних насосів

Пари шестерень у гідронасосах потребують точного профілю і малого зазору, щоб насос тримав тиск. 7-й ступінь точності одразу після зубофрезерування покриває багато таких деталей; для жорсткіших вимог далі йде шліфування.

Поширені матеріали для шестерень

Матеріал обирають за навантаженням, швидкістю і робочим середовищем. У таблиці наведено поєднання, які найчастіше використовують для деталей цієї майстерні.

МатеріалДе застосовуютьТермообробка
42CrMo4 (≈ 38ХМ, легована сталь для поліпшення)навантажені вали-шестерні й колеса редукторів, шліцьові валиполіпшення до зубофрезерування, за потреби гартування СВЧ після
16MnCr5 і 20MnCr5 (≈ 18ХГ, 18ХГТ, цементовані сталі)шестерні коробок передач і редукторів із великим зносом бокових поверхоньцементація й гартування після зубофрезерування, потім шліфування, якщо потрібна висока точність
C45 (≈ сталь 45)шестерні з помірним навантаженням, звичайні запчастининормалізація або поліпшення, за потреби гартування СВЧ
CuSn12 (олов'яна бронза)черв'ячні колесабез термообробки; працює в парі із загартованим сталевим черв'яком
Сірий або високоміцний чавун (EN-GJL, EN-GJS)великі тихохідні колеса, корпуси з зубчастим вінцембез обробки або відпал для зняття напружень
Нержавіюча сталь (наприклад X20Cr13, ≈ 20Х13)насоси для харчової промисловості й агресивних середовищгартування і відпуск залежно від марки
Технічні пластики (POM, PA6)тихі шестерні, малі навантаження, робота без мащеннябез термообробки
06 / Зубофрезерування, зубодовбання, зубошліфування

Який процес обрати для якої шестерні.

Шестерню можна виготовити кількома способами. Таблиця показує, де доречний кожен процес і чому майстерня з виготовлення шестерень зазвичай починає із зубофрезерного верстата.

ПроцесЯк працюєТипові деталіТипова точність (ISO 1328)Коли обирати
Зубофрезерування черв'ячною фрезоюфреза і заготовка обертаються синхронно, фреза подається по ширині вінцяпрямозубі й косозубі колеса, черв'ячні колеса, шліци, вали-шестерніступені 7–9серії та ремонт; найпродуктивніший процес для зовнішніх зубчастих вінців
Зубодовбаннядовбяк здійснює зворотно-поступальний рух і обкочується разом із заготовкоювнутрішні вінці, колеса біля бурта, блоки шестереньступені 7–9коли черв'ячній фрезі немає місця для виходу або вінець внутрішній
Фрезерування дисковою модульною фрезоюдискова фреза вирізає западину за западиною, заготовку повертає ділильна головкаодиничні деталі, ремонт, великі модуліступені 9–11одна деталь за потреби, на універсальному фрезерному верстаті
Зубошліфуванняабразивний круг доводить бокові поверхні після термообробкизагартовані шестерні високої точностіступені 3–6після зубофрезерування й гартування, коли важать шум і точність

Ступені точності орієнтовні. Реальний результат залежить від інструмента, матеріалу, закріплення деталі й налаштування.

07 / Монтаж і пусконалагодження

Верстат під час поставки, монтажу і першого пуску.

Монтаж і пусконалагодження виконав Сорін Бачіу з UZINEX разом із зовнішнім партнером. Навчання операторів входило в поставку. Натисніть на зображення, щоб збільшити його.

Зубофрезерний верстат перед пусконалагодженням: пульт Sinumerik 828D ліворуч, закрита робоча зона посередині.
Електрошафа, відкрита для перевірок під час монтажу: приводи Siemens і кабелі осей.
Задня частина верстата: гідростанція, сепаратор стружки і шафи керування.
Черв'ячна фреза нарізає косозубу шестерню, заготовка затиснута в центрах.
Пульт керування з ключем режимів і електронним маховиком для ручного переміщення осей.
Підключення маховика ручної подачі під час пусконалагодження.
Запуск системи Siemens Sinumerik 828D.
Головний екран із позиціями осей.
Робота з пультом верстата: клавіші режимів і осей.
Відео
Запуск системи, екран осей і пульт верстата. 42 секунди, без звуку.
08 / Що входило в поставку

Від вантажівки до першої шестерні.

Ціна включала доставку до замовника, монтаж, пусконалагодження і навчання персоналу. Інженер, який запускав верстат, залишається контактною особою і після поставки.

Доставка
Верстат масою 5,9 т доставили й розвантажили в майстерні Miatec у Pechea.
Включено
Монтаж і пусконалагодження
Підключення до 380 В, вирівнювання, заповнення гідравлічного контуру й системи мащення, перевірка осей і системи керування.
Включено
Навчання операторів
Робота із Sinumerik 828D, закріплення деталі в центрах, встановлення й центрування фрези, перші програми зубофрезерування.
Включено
Гарантія
П'ять років гарантії на верстат.
60 місяців
Виїзд сервісу
Технік UZINEX на місці, будь-де в Румунії.
До 48 год
Дистанційна підтримка
З питань налаштування й програмування інженер UZINEX веде оператора відеодзвінком.
Відео
09 / Калькулятор · виготовляти чи купувати шестерні

Скільки коштує шестерня, нарізана у власній майстерні.

Введіть цифри своєї майстерні: скільки шестерень ви купуєте щомісяця, за якою ціною, скільки коштують матеріал і машино-година. Калькулятор покаже собівартість однієї шестерні, щомісячну економію, завантаження верстата і за скільки місяців окупиться інвестиція. Початкові значення наведено для прикладу.

· Ваші дані

Собівартість = матеріал + час циклу × вартість машино-години. Окупність = ваша інвестиція ÷ економія на місяць.

· Результат
Ваша собівартість шестерні
9,93 €
Економія на місяць
6 020 €/міс.
Ваша інвестиція після фінансування
100 000 €
Окупність інвестиції
16,6 міс.
Завантаження верстата24% (40 / 168 год)
11 / Часті запитання · зубофрезерний верстат

Що таке зубофрезерний верстат?

Це верстат, який нарізає зуби шестерень черв'ячною фрезою. Фреза, схожа на гвинт із канавками, і заготовка обертаються синхронно, а зуби утворюються з евольвентним профілем методом обкатки. Це найпоширеніший процес для зовнішніх циліндричних шестерень.

Які шестерні можна нарізати на поставленому верстаті?

Прямозубі й косозубі циліндричні шестерні, вали-шестерні від 3 зубів, черв'ячні колеса і вали з евольвентними шліцами. На практиці: шестерні й колеса редукторів, шестерні насосів, шестерні коробок передач сільгосптехніки і запчастини за зразком.

Який модуль і діаметр приймає верстат?

Модуль від 0,1 до 3 мм і деталі діаметром до 120 мм, від 3 зубів. Хід осі Z, що визначає довжину подачі фрези вздовж деталі, становить 300 мм.

Яку точність має шестерня, нарізана на цьому верстаті?

7-й ступінь точності за шкалою ISO 1328, звичайний рівень для якісного зубофрезерування. Реальна точність залежить від фрези, матеріалу і закріплення деталі. Для 5-го чи 6-го ступеня шестерню шліфують після термообробки.

Що означає 7-й ступінь точності?

ISO 1328 поділяє зубчасті колеса на ступені за відхиленнями кроку, профілю і напрямку зуба; менше число означає вищу точність. 7-й ступінь типовий для промислових редукторів, коробок передач сільгосптехніки і звичайних насосів.

Чи можна нарізати косозубі шестерні?

Так. Фрезерна головка нахиляється до ±45°, а Sinumerik 828D пов'язує обертання столу з осьовою подачею, тож на деталі виходить потрібний кут нахилу зубів.

Чи можна нарізати черв'ячні колеса і шліцьові вали?

Так, обидва. Черв'ячні колеса нарізають фрезою з профілем парного черв'яка. Евольвентні шліци нарізають шліцьовою черв'ячною фрезою, так само як шестерню.

Чи можна нарізати шестерні з внутрішнім вінцем?

Внутрішні вінці й колеса з буртом дуже близько до зубів виготовляють зубодовбанням, на зубодовбальному верстаті з довбяком. Черв'ячній фрезі потрібне місце для входу й виходу із зовнішнього боку деталі.

Чому саме Siemens Sinumerik 828D?

Це система ЧПК, широко поширена в європейських механічних цехах, з докладною документацією і багатьма програмістами, які її знають. На поставленому верстаті всі основні блоки керування Siemens, а осі мають прямий привод. Для нової майстерні це важливо подвійно: оператори навчаються швидше, а підтримку для системи легко знайти.

Скільки коштує зубофрезерний верстат з ЧПК?

Ціна залежить від максимального діаметра деталі, модуля, системи ЧПК і комплектації. Інвестиція в цьому проєкті перевищила 100 000 €. Для пропозиції надішліть деталі, які плануєте виготовляти: креслення або зразок, матеріал і річний обсяг.

Чи можна купити зубофрезерний верстат за кошти ЄС?

Так, якщо інвестиція відповідає прийнятним видам діяльності програми. У цьому проєкті фінансування AFIR, через яке в Румунії надходять кошти ЄС на інвестиції в сільській місцевості, підтримало диверсифікацію ферми в Pechea, через компанію Miatec, у виробництво. UZINEX готує технічну пропозицію і документи постачальника для заявки.

Яке живлення і фундамент потрібні?

380 В, три фази, 50 Гц, встановлена потужність 13 кВт. Верстат важить 5900 кг і встановлюється на бетонну підлогу, здатну витримати цю вагу. Місце встановлення й під'їзд для розвантаження ми погоджуємо із замовником до поставки.

Хто навчає операторів?

Навчання входить у поставку і проходить у майстерні замовника, на його верстаті: пуск і зупинка, закріплення деталі в центрах, встановлення й центрування фрези, робота із Sinumerik 828D і перші програми зубофрезерування. Після навчання інженер UZINEX залишається на зв'язку.

Шестерні нарізають до чи після термообробки?

Зазвичай до. Цементовані сталі, як-от 16MnCr5, нарізають у м'якому стані, потім цементують і гартують; якщо потрібна висока точність, бокові поверхні після цього шліфують. Сталі для поліпшення, як-от 42CrMo4, поліпшують до зубофрезерування, а після нього можна загартувати СВЧ.

Чим черв'ячна фреза відрізняється від дискової модульної?

Дискова модульна фреза має профіль однієї западини і вирізає западину за западиною, а заготовку повертає ділильна головка; вона підходить для одиничних деталей. Черв'ячна фреза утворює всі зуби безперервною обкаткою, набагато продуктивніша і дає правильний профіль для будь-якої кількості зубів тим самим інструментом.

Яка гарантія на верстат?

60 місяців, з виїздом сервісу до 48 годин будь-де в Румунії і відеопідтримкою з налаштування та програмування.

Що надіслати для пропозиції на зубофрезерний верстат?

Максимальний діаметр і модуль деталей, типи зубчастих вінців (прямозубі, косозубі, черв'ячні колеса, шліци), матеріал, річний обсяг і, якщо є, креслення деталей. За ними ми підбираємо верстат і фрези.

Обговоріть схоже рішення

Маєте проєкт, схожий на Miatec?
Налаштуємо рішення для вашої фабрики за 24 год.

Механообробка · шестерні · Pechea, повіт Галац. Поговоріть із нашим інженером про ваш профіль і отримайте персоналізовану пропозицію з обладнанням, підібраним під ваш потік, фінансуванням і планом впровадження.

09 / Контакт

Створімо разом
ваш наступний проєкт.

Зв'яжіться з нашою командою й отримайте персоналізовану пропозицію не пізніше ніж за 24 робочі години.

Телефон
+40 769 081 081
Email
info@uzinex.ro
Головний офіс
Науковий парк Tehnopolis
Bd. Poitiers 10, 700671 Ясси, Румунія
Поговорити з інженером→
Інші кейси

Схожі проєкти, реалізовані UZINEX

Переглянути всі →