Pièces MIM pour micro-engrenages à vis sans fin

Présentation du produit

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machine Parts Co., Ltd. produit principalement des produits de métallurgie des poudres avec du carbure cémenté, du titane, de l'aluminium, du cuivre, du fer et de l'acier inoxydable comme matières premières ; pièces moulées par injection de métal de forme spéciale (MIM); engrenages ; engrenages à vis sans fin en métal et plastique (1-7 tête ); engrenage conique droit en spirale; toutes sortes de taillage d'engrenages en plastique de petit module de précision; et fournir la conception et le traitement de divers réducteurs, boîtes de vitesses ; pièces d'emboutissage de structure métallique; et d'autres pièces moulées par injection de précision, etc. Les produits sont largement utilisés dans les appareils électroménagers (fauteuils de massage, outils électriques, etc.); équipement médical; matériel de bureau (imprimantes, télécopieurs); jouets (modèles réduits d'avions, robots, modèles de voitures de simulation), pièces automobiles, engins de pêche et de nombreuses autres industries. La société a des droits d'auto-exportation et ses produits sont exportés aux États-Unis, en Allemagne, en France, en Espagne, au Canada, au Japon et dans d'autres parties du monde. La société croit fermement que "peser les critères de sélection des produits avec la qualité et le prix", et s'efforce de satisfaire les clients avec le prix, la qualité et l'intégrité comme objectif principal.

Procédé de fabrication de micro-spirales par moulage par injection de métal
À l'heure actuelle, en termes de moteurs d'entraînement, des micromoteurs avec un diamètre de rotor de 0.5 mm et un diamètre extérieur de plusieurs millimètres ont été fabriqués. Cependant, en raison de la vitesse élevée et du faible couple de ce type de micromoteur, afin de faire jouer pleinement ses performances, il est nécessaire d'ajouter un micro réducteur avec un rapport de transmission de plusieurs centaines entre le moteur et la charge (exécutif élément). Parmi les divers mécanismes de transmission, la transmission par engrenage est la plus couramment utilisée. Par conséquent, afin de miniaturiser le réducteur, il est nécessaire de réaliser la miniaturisation des engrenages.
Ce qui suit est une introduction à la méthode de fabrication des micro-engrenages et à la technologie d'usinage liée aux petits engrenages d'Ogasawara Co., Ltd. et à leurs outils d'usinage.

• Méthode de fabrication des micro-engrenages
1. Traitement de taillage de la table de cuisson
Les engrenages sont généralement coupés sur des machines à tailler les engrenages avec des tables de cuisson. Lors du taillage de micro-engrenages (inférieur à m0.1), le profil des dents de la fraise mère doit être micro-usiné. Parce que la forme de la dent est petite, en plus de l'erreur de forme de la dent de la table de cuisson, le faux-rond de l'ouverture de la table de cuisson, le faux-rond de la face d'extrémité, le pas et d'autres erreurs auront un impact important sur la précision du micro-engrenage. La précision et la rigidité des machines à tailler, des broches de pièces, des broches d'outils, des mécanismes d'indexation des pièces et des fixations de pièces pour le traitement, ainsi que la précision d'installation des fraises et des pièces, etc., affecteront la précision de fabrication des micro-engrenages. Par conséquent, il est nécessaire d'améliorer la précision globale globale du système de fabrication. Sur cette base, en sélectionnant des matériaux faciles à découper, il est relativement aisé de réaliser en série des micro-engrenages de même module et de variétés différentes.

2. Engrenages en plastique moulé par injection
Étant donné que les engrenages en plastique traités par moulage par injection peuvent être produits en série en peu de temps, ils sont souvent utilisés pour les engrenages utilisés dans des charges légères telles que les machines de bureau et les appareils ménagers. Ces dernières années, avec l'amélioration continue de la technologie de moulage par injection et l'amélioration continue des performances des matériaux de moulage par injection, la précision des engrenages de moulage par injection a également été considérablement améliorée. La précision des moules à engrenages de moulage par injection et la technologie de moulage par injection sont des facteurs importants affectant la méthode de moulage par injection. Lors de la fabrication de moules, la découpe au fil et l'EDM sont principalement utilisés. Cependant, en raison de l'influence de facteurs tels que le diamètre du fil utilisé et l'espace de décharge de l'électrode de formage, l'amélioration de la précision du moule à micro-engrenage est limitée. Les moules peuvent également être fabriqués par électroformage. L'engrenage de référence utilisé dans l'électroformage peut être amélioré par découpage ou meulage. L'engrenage de base peut être épaissi par galvanoplastie. Un moule femelle (concave) est obtenu à partir d'une pièce mâle (convexe) de référence par dissolution chimique. En raison de la haute précision de l'engrenage de référence et de l'absence de déformation causée par la galvanoplastie, il est possible de produire un moule à micro-engrenage avec une grande précision. Grâce à l'utilisation de pièces de référence et à la méthode de dissolution chimique, des moules aux formes complexes peuvent être traités. En plus des engrenages droits et des engrenages hélicoïdaux, divers types de moules tels que des engrenages coniques, des engrenages à face, des vis sans fin et des engrenages à vis sans fin peuvent être fabriqués. La production en série de micro-engrenages en plastique est possible en utilisant des moules de haute précision. Cependant, en raison de sa petite forme de dent et de sa déformation facile sous la force, il est plus avantageux d'utiliser des engrenages métalliques à haute résistance dans les cas de transmission de charge importante et d'exigences de précision de transmission élevées.

3. Méthode de production de frittage de métal
Les engrenages en métal fritté (engrenages de la métallurgie des poudres) sont des engrenages en métal fritté (engrenages de la métallurgie des poudres) formés par moulage à haute pression de poudre métallique dans un moule, puis frittés et solidifiés à haute température. Ils ont une résistance mécanique supérieure à celle des engrenages en plastique et sont utilisés dans des conditions de charge modérées. La méthode de formation de moule convient à la production de masse. Cependant, une fois le moule formé, il subit un frittage à haute température et la déformation est importante. Par conséquent, afin d'obtenir la précision nécessaire, l'engrenage doit être fini après le frittage. En raison de la petite forme des dents, la finition des micro-engrenages est difficile et les particules métalliques de poudre métallique sont relativement grosses, ce qui limite l'amélioration de sa précision de forme et de son état de surface. Si le moule de formage adopte le procédé d'usinage électrolytique d'électrode d'engrenage de référence mentionné ci-dessus dans l'engrenage en plastique de moulage par injection, la précision de l'engrenage traité peut être améliorée.

4. Autres méthodes de fabrication
Les pièces MIM Micro Worm Gears peuvent être fabriquées par une méthode de fabrication de semi-conducteurs, une méthode de photolithographie ou une méthode de traitement au laser. Des micro-engrenages d'une taille de quelques dizaines de microns peuvent être fabriqués à l'essai par photogravure, et des engrenages internes peuvent être emboutis par brochage. À l'avenir, il y aura de plus en plus de demande pour les micro-engrenages, et de nouvelles méthodes de fabrication et technologies de production de masse continueront d'émerger.

• Production d'essai de micro-engrenages
Avec la technologie de coupe à la fraise-mère existante, la production d'essai du plus petit module de micro-engrenage possible a été réalisée.
Les principaux paramètres de la table de cuisson utilisée : module m : 0.01, angle de pression : 20 degrés, nombre de rainures de dent : 12, diamètre extérieur OD : φ25 mm, diamètre du trou intérieur : φ10 mm, largeur de la plaque de cuisson : 8 mm, matériau : alliage dur.
Précision de la table de cuisson : fabriquée selon la précision de la table de cuisson de niveau 3A de l'entreprise. Le microscope à outils universel de la société (UMM200) mesure les engrenages ; le faux-rond de la face d'extrémité est mesuré par le radiomicromètre ESM -01 de la société.
Les principaux paramètres du micro-engrenage produit à l'essai : module m : 0.01, angle de pression : 20 degrés, type de dent : développante, nombre de dents Z : 100, diamètre extérieur OD : φ1,02 mm, matériau : BS
Étant donné que l'instrument de mesure des engrenages de contact ne peut pas mesurer les engrenages inférieurs à m0.3, il est détecté avec une image agrandie sur un projecteur 200 fois. La précision de la forme des dents de cette méthode de mesure peut atteindre 2-3 μm. À l'aide d'une table de cuisson de haute précision et d'une machine à tailler les engrenages de haute précision modifiée, la précision d'installation de la table de cuisson et de la pièce peut être contrôlée à moins de 1 μm. Les micro-engrenages fabriqués sont détectés et les résultats montrent que le processus de taillage peut être utilisé pour fabriquer des micro-engrenages de haute précision.
Afin d'étudier plus avant la valeur pratique des micro-engrenages, la perte d'engrènement des paires de micro-engrenages a été mesurée. Les résultats des tests montrent qu'avec une lubrification appropriée, les résultats sont comparables à ceux d'engrenages de taille normale.

• Réducteur d'engrenage d'extrémité de fabrication d'essai avec engrenage d'extrémité miniature
La mesure de l'efficacité d'engrènement des engrenages miniatures a confirmé qu'il avait la possibilité d'une application pratique, puis le réducteur planétaire variable a été produit à l'essai en utilisant les engrenages et pignons miniatures. Étant donné que la précision de traitement des pièces mécaniques devient relativement médiocre après la miniaturisation, il est nécessaire de rendre le mécanisme du micro-réducteur développé insensible à la précision. Pour cette raison, la position axiale de chaque pièce du réducteur sera déterminée en fonction du réglage des pièces d'engrènement de l'engrenage. Le réducteur produit à l'essai réalise une transmission sans jeu en ajustant la position axiale.
Les paramètres de l'engrenage utilisé dans le réducteur de production d'essai sont les suivants : m : 0.05, : 20 degrés, Z1 : 100, Z2 : 21, Z3 : 102, Z4 : 100 (Z1, Z3, Z4 sont des pignons d'extrémité, Z2 est un pignon), diamètre extérieur : φ6,6 mm, longueur totale : 7,4 mm, le rapport de réduction est d'environ 1:101, la relation entre le couple de transmission, le rapport de réduction et la puissance totale est la suivante :
Couple d'entrée : τi=1
Couple de sortie : τo=(η1η2Z4/Z1 plus η2η3Z4/Z3)/(1-η2η3Z4/Z3),
Rapport de vitesse : μ=(Z4/Z1 plus Z4/Z3)/(1-Z4/Z3)=101
Efficacité totale :
[(1-Z4/Z3)/(Z4/Z1 plus Z4/Z3)]×(η1η2Z4/Z1 plus η2η3Z4/Z3)/(1-η2η3Z4/Z3)=0.425 (où η1, η2, η3 =0.987)

• Production d'essai de broches pour l'usinage d'engrenages intérieurs
Les engrenages internes sont généralement usinés par façonnage d'engrenages, mais les façonneurs d'engrenages de petit diamètre ne conviennent pas à l'usinage d'engrenages internes miniatures en raison de leur grande résistance à la coupe et de la résistance insuffisante de l'outil ; En raison des contraintes, il est difficile de fabriquer des micro-engrenages, et il n'est pas adapté à la production de masse. Une méthode plus réalisable consiste à fabriquer une broche avec les mêmes paramètres que l'engrenage interne du produit et à l'utiliser pour dessiner l'engrenage interne. La précision de la broche sera reflétée dans l'engrenage interne dessiné, il est donc possible de produire un engrenage interne avec une meilleure précision.
Les paramètres de la broche d'engrenage interne fabriquée à l'essai sont : m : 0.14, : 20 degrés, Z : 74, nombre d'arêtes de coupe : 70, longueur totale : 170 mm. Sa précision est détectée par un projecteur 200-fold, et l'erreur de profil de dent n'est que de quelques microns, ce qui a une précision pratique.

• Production d'essai de vis sans fin et d'engrenages à vis sans fin
Les réducteurs à vis sans fin sont très efficaces pour les rapports à grande vitesse et lorsque les arbres d'entrée et de sortie ne sont pas parallèles. L'entreprise a utilisé la méthode de coupe pour tester la fabrication d'une vis sans fin à petit module et de son engrenage hélicoïdal apparié utilisé comme engrenage à vis sans fin.
Les paramètres du ver d'essai : m : {{0}}.03, : 20 degrés, nombre de têtes : 1, diamètre extérieur : φ0,5 mm. La précision des vis sans fin et des engrenages hélicoïdaux produits à l'essai a été testée par l'affichage universel Zeiss (UMM200), et les erreurs étaient toutes inférieures à quelques microns, ce qui a permis de vérifier qu'il est possible de fabriquer des vers et des engrenages à vis sans fin miniatures par découpe. Si les outils de coupe, les machines de traitement et les montages utilisés dans le traitement répondent aux exigences des conditions de traitement de haute précision, il est possible de traiter divers types de micro-engrenages par coupe ou meulage, ce qui a été vérifié.
La possibilité de tailler ou de rectifier des engrenages avec un module inférieur à 0.01 est encore au stade de l'exploration. Sur la base de la fabrication de micro-engrenages, il sera important à l'avenir de réaliser la fabrication et l'application pratique d'ultra-micro-engrenages. En raison de la précision d'usinage relativement médiocre des pièces miniaturisées, il est nécessaire d'envisager des ajustements aux composants qui ne sont pas sensibles à la précision lors de la conception du mécanisme.