"אופטימיזציה של בקרת רעש גלגלי שיניים בציר בשיטת טיפול רעש של ציר כלי מכונת CNC"
במהלך הפעלת מכונות CNC, בעיית רעש גלגלי השיניים פוגעת לעיתים קרובות במפעילים ובצוותי התחזוקה. על מנת להפחית ביעילות את רעש גלגלי השיניים ולשפר את דיוק העיבוד והיציבות של המכונה, עלינו לבצע אופטימיזציה עמוקה של שיטת הבקרה של רעש גלגלי השיניים.
א. גורמים לרעש של גלגלי שיניים בציר במכונות CNC
יצירת רעש גלגל השיניים היא תוצאה של פעולה משולבת של מספר גורמים. מצד אחד, השפעת שגיאת פרופיל השיניים והפסיעה תגרום לעיוות אלסטי של שיני גלגל השיניים בעת העומס, מה שמוביל להתנגשות ופגיעה מיידית כאשר גלגלי השיניים משתלבים. מצד שני, שגיאות בתהליך העיבוד ותנאי הפעלה גרועים לטווח ארוך יכולים גם הם לגרום לשגיאות בפרופיל השיניים, אשר בתורן יוצרות רעש. בנוסף, שינויים במרחק המרכז של גלגלי השיניים המשתלבים יגרמו לשינויים בזווית הלחץ. אם במרחק המרכז משתנה מעת לעת, הרעש גם יגדל מעת לעת. שימוש לא נכון בשמן סיכה, כגון שימון לא מספק או רעש הפרעה מוגזם של השמן, ישפיע גם הוא על הרעש.
יצירת רעש גלגל השיניים היא תוצאה של פעולה משולבת של מספר גורמים. מצד אחד, השפעת שגיאת פרופיל השיניים והפסיעה תגרום לעיוות אלסטי של שיני גלגל השיניים בעת העומס, מה שמוביל להתנגשות ופגיעה מיידית כאשר גלגלי השיניים משתלבים. מצד שני, שגיאות בתהליך העיבוד ותנאי הפעלה גרועים לטווח ארוך יכולים גם הם לגרום לשגיאות בפרופיל השיניים, אשר בתורן יוצרות רעש. בנוסף, שינויים במרחק המרכז של גלגלי השיניים המשתלבים יגרמו לשינויים בזווית הלחץ. אם במרחק המרכז משתנה מעת לעת, הרעש גם יגדל מעת לעת. שימוש לא נכון בשמן סיכה, כגון שימון לא מספק או רעש הפרעה מוגזם של השמן, ישפיע גם הוא על הרעש.
II. שיטות ספציפיות לאופטימיזציה של בקרת רעשי גלגלי השיניים
שיפוע ציפוי
עיקרון ומטרה: שיפוע ציפוי נועד לתקן את עיוות הכיפוף של השיניים ולפצות על שגיאות גלגל שיניים, להפחית את השפעת הרשת הנגרמת על ידי ציפויי השיניים הקעורים והקמורים כאשר גלגלי השיניים משתלבים, ובכך להפחית את הרעש. כמות השיפוע תלויה בשגיאת הגובה, כמות עיוות הכיפוף של גלגל השיניים לאחר העומס, וכיוון הכיפוף.
אסטרטגיית שיפוע: ראשית, בצעו שיפוע על זוגות גלגלי שיניים בעלי תדירות רשת גבוהה במכונות פגומות, ואמצו כמויות שיפוע שונות בהתאם למודולים שונים (3, 4 ו-5 מילימטרים). במהלך תהליך השיפוע, יש לשלוט בקפדנות בכמות השיפוע ולקבוע את כמות השיפוע המתאימה באמצעות בדיקות מרובות כדי למנוע כמות שיפוע מוגזמת הפוגעת בפרופיל השן השימושי או כמות שיפוע לא מספקת שאינה ממלאת את תפקיד השיפוע. בעת ביצוע שיפוע פרופיל שן, ניתן לתקן רק את החלק העליון של השן או רק את שורש השן בהתאם למצב הספציפי של גלגל השיניים. כאשר ההשפעה של תיקון רק את החלק העליון של השן או את שורש השן אינה טובה, יש לשקול תיקון של החלק העליון של השן ושורש השן יחד. ניתן להקצות את הערכים הרדיאליים והציריים של כמות השיפוע להילוך שיניים אחד או שניים בהתאם למצב.
שגיאת פרופיל שן בקרה
ניתוח מקורות השגיאה: שגיאות בפרופיל השיניים נוצרות בעיקר במהלך תהליך העיבוד, ושנית נגרמות מתנאי הפעלה גרועים לטווח ארוך. גלגלי שיניים עם פרופיל שיניים קעור יהיו נתונים לשתי פגיעות ברשת אחת, וכתוצאה מכך ייגרם רעש גדול, וככל שפרופיל השיניים קעור יותר, כך הרעש גדול יותר.
אמצעי אופטימיזציה: עיצוב מחדש של שיני גלגל השיניים כך שיהיו קמורות במידה בינונית כדי להפחית רעש. באמצעות עיבוד עדין וכיוונון של גלגלי השיניים, מזעור שגיאות בפרופיל השיניים ככל האפשר ושיפור הדיוק ואיכות הרשת של גלגלי השיניים.
שלוט על שינוי מרחק המרכז של גלגלי שיניים מתחברים
מנגנון יצירת רעש: שינוי מרחק המרכז בפועל של גלגלי השיניים המשתלבים יוביל לשינוי בזווית הלחץ. אם מרחק המרכז משתנה מעת לעת, גם זווית הלחץ תשתנה מעת לעת, ובכך יגרום לרעש לעלות מעת לעת.
שיטת בקרה: יש לשלוט על הקוטר החיצוני של גלגל השיניים, על העיוות של ציר תיבת ההילוכים ועל ההתאמה בין ציר תיבת ההילוכים, גלגל השיניים והמיסב במצב אידיאלי. במהלך ההתקנה וניפוי שגיאות, יש לפעול בהתאם לדרישות התכנון בקפדנות על מנת להבטיח שמרחק המרכז של גלגלי השיניים המשתלבים יישאר יציב. באמצעות עיבוד והרכבה מדויקים, יש לנסות לבטל את הרעש הנגרם משינוי מרחק המרכז של הרשת.
אופטימיזציה של השימוש בשמן סיכה
תפקיד שמן הסיכה: בזמן הסיכה והקירור, שמן הסיכה ממלא גם תפקיד ריסון מסוים. הרעש פוחת עם העלייה בנפח השמן ובצמיגותו. שמירה על עובי מסוים של שכבת שמן על פני השן יכולה למנוע מגע ישיר בין משטחי השיניים המשתלבים, להחליש את אנרגיית הרטט ולהפחית את הרעש.
אסטרטגיית אופטימיזציה: בחירת שמן בעל צמיגות גבוהה מועילה להפחתת רעש, אך יש לשים לב לשליטה ברעש ההפרעה של השמן הנגרם כתוצאה משימון מתזים. סדרו מחדש כל צינור שמן כך ששמן הסיכה יתז לתוך כל זוג גלגלי שיניים בצורה האידיאלית ביותר האפשרית כדי לשלוט ברעש הנוצר עקב שימון לא מספק. יחד עם זאת, אימוץ שיטת אספקת השמן בצד הרשת יכול לא רק למלא תפקיד קירור אלא גם ליצור שכבת שמן על פני השן לפני הכניסה לאזור הרשת. אם ניתן לשלוט על כניסת השמן המתז לאזור הרשת בכמות קטנה, אפקט הפחתת הרעש יהיה טוב יותר.
שיפוע ציפוי
עיקרון ומטרה: שיפוע ציפוי נועד לתקן את עיוות הכיפוף של השיניים ולפצות על שגיאות גלגל שיניים, להפחית את השפעת הרשת הנגרמת על ידי ציפויי השיניים הקעורים והקמורים כאשר גלגלי השיניים משתלבים, ובכך להפחית את הרעש. כמות השיפוע תלויה בשגיאת הגובה, כמות עיוות הכיפוף של גלגל השיניים לאחר העומס, וכיוון הכיפוף.
אסטרטגיית שיפוע: ראשית, בצעו שיפוע על זוגות גלגלי שיניים בעלי תדירות רשת גבוהה במכונות פגומות, ואמצו כמויות שיפוע שונות בהתאם למודולים שונים (3, 4 ו-5 מילימטרים). במהלך תהליך השיפוע, יש לשלוט בקפדנות בכמות השיפוע ולקבוע את כמות השיפוע המתאימה באמצעות בדיקות מרובות כדי למנוע כמות שיפוע מוגזמת הפוגעת בפרופיל השן השימושי או כמות שיפוע לא מספקת שאינה ממלאת את תפקיד השיפוע. בעת ביצוע שיפוע פרופיל שן, ניתן לתקן רק את החלק העליון של השן או רק את שורש השן בהתאם למצב הספציפי של גלגל השיניים. כאשר ההשפעה של תיקון רק את החלק העליון של השן או את שורש השן אינה טובה, יש לשקול תיקון של החלק העליון של השן ושורש השן יחד. ניתן להקצות את הערכים הרדיאליים והציריים של כמות השיפוע להילוך שיניים אחד או שניים בהתאם למצב.
שגיאת פרופיל שן בקרה
ניתוח מקורות השגיאה: שגיאות בפרופיל השיניים נוצרות בעיקר במהלך תהליך העיבוד, ושנית נגרמות מתנאי הפעלה גרועים לטווח ארוך. גלגלי שיניים עם פרופיל שיניים קעור יהיו נתונים לשתי פגיעות ברשת אחת, וכתוצאה מכך ייגרם רעש גדול, וככל שפרופיל השיניים קעור יותר, כך הרעש גדול יותר.
אמצעי אופטימיזציה: עיצוב מחדש של שיני גלגל השיניים כך שיהיו קמורות במידה בינונית כדי להפחית רעש. באמצעות עיבוד עדין וכיוונון של גלגלי השיניים, מזעור שגיאות בפרופיל השיניים ככל האפשר ושיפור הדיוק ואיכות הרשת של גלגלי השיניים.
שלוט על שינוי מרחק המרכז של גלגלי שיניים מתחברים
מנגנון יצירת רעש: שינוי מרחק המרכז בפועל של גלגלי השיניים המשתלבים יוביל לשינוי בזווית הלחץ. אם מרחק המרכז משתנה מעת לעת, גם זווית הלחץ תשתנה מעת לעת, ובכך יגרום לרעש לעלות מעת לעת.
שיטת בקרה: יש לשלוט על הקוטר החיצוני של גלגל השיניים, על העיוות של ציר תיבת ההילוכים ועל ההתאמה בין ציר תיבת ההילוכים, גלגל השיניים והמיסב במצב אידיאלי. במהלך ההתקנה וניפוי שגיאות, יש לפעול בהתאם לדרישות התכנון בקפדנות על מנת להבטיח שמרחק המרכז של גלגלי השיניים המשתלבים יישאר יציב. באמצעות עיבוד והרכבה מדויקים, יש לנסות לבטל את הרעש הנגרם משינוי מרחק המרכז של הרשת.
אופטימיזציה של השימוש בשמן סיכה
תפקיד שמן הסיכה: בזמן הסיכה והקירור, שמן הסיכה ממלא גם תפקיד ריסון מסוים. הרעש פוחת עם העלייה בנפח השמן ובצמיגותו. שמירה על עובי מסוים של שכבת שמן על פני השן יכולה למנוע מגע ישיר בין משטחי השיניים המשתלבים, להחליש את אנרגיית הרטט ולהפחית את הרעש.
אסטרטגיית אופטימיזציה: בחירת שמן בעל צמיגות גבוהה מועילה להפחתת רעש, אך יש לשים לב לשליטה ברעש ההפרעה של השמן הנגרם כתוצאה משימון מתזים. סדרו מחדש כל צינור שמן כך ששמן הסיכה יתז לתוך כל זוג גלגלי שיניים בצורה האידיאלית ביותר האפשרית כדי לשלוט ברעש הנוצר עקב שימון לא מספק. יחד עם זאת, אימוץ שיטת אספקת השמן בצד הרשת יכול לא רק למלא תפקיד קירור אלא גם ליצור שכבת שמן על פני השן לפני הכניסה לאזור הרשת. אם ניתן לשלוט על כניסת השמן המתז לאזור הרשת בכמות קטנה, אפקט הפחתת הרעש יהיה טוב יותר.
ג. אמצעי זהירות ליישום אמצעי אופטימיזציה
מדידה וניתוח מדויקים: לפני ביצוע שיפוע עליון של השיניים, בקרת שגיאות בפרופיל השיניים והתאמת מרחק המרכז של גלגלי השיניים המתחברים, יש צורך למדוד ולנתח במדויק את גלגלי השיניים כדי לקבוע את המצב הספציפי ואת גורמי המשפיעים על השגיאות על מנת לגבש תוכניות אופטימיזציה ממוקדות.
טכנולוגיה וציוד מקצועיים: אופטימיזציה של בקרת רעשי גלגלי השיניים דורשת תמיכה טכנית ותמיכה מקצועית בציוד. על המפעילים להיות בעלי ניסיון עשיר וידע מקצועי, ועליהם להיות מסוגלים להשתמש במיומנות בכלי מדידה ובציוד עיבוד כדי להבטיח יישום מדויק של אמצעי אופטימיזציה.
תחזוקה ובדיקה שוטפות: על מנת לשמור על מצב פעולה תקין של גלגל השיניים ולהפחית רעש, יש צורך לתחזק ולבדוק באופן קבוע את המכונה. לזהות ולטפל בזמן בבעיות כגון בלאי ועיוות של גלגלי השיניים, ולהבטיח אספקה מספקת ושימוש סביר בשמן סיכה.
שיפור מתמיד וחדשנות: עם הפיתוח וההתקדמות המתמשכים של הטכנולוגיה, עלינו לשים לב ללא הרף לשיטות וטכנולוגיות חדשות להפחתת רעש, לשפר ולחדש ללא הרף את אמצעי בקרת הרעש של גלגלי השיניים, ולשפר את הביצועים והאיכות של כלי עבודה.
מדידה וניתוח מדויקים: לפני ביצוע שיפוע עליון של השיניים, בקרת שגיאות בפרופיל השיניים והתאמת מרחק המרכז של גלגלי השיניים המתחברים, יש צורך למדוד ולנתח במדויק את גלגלי השיניים כדי לקבוע את המצב הספציפי ואת גורמי המשפיעים על השגיאות על מנת לגבש תוכניות אופטימיזציה ממוקדות.
טכנולוגיה וציוד מקצועיים: אופטימיזציה של בקרת רעשי גלגלי השיניים דורשת תמיכה טכנית ותמיכה מקצועית בציוד. על המפעילים להיות בעלי ניסיון עשיר וידע מקצועי, ועליהם להיות מסוגלים להשתמש במיומנות בכלי מדידה ובציוד עיבוד כדי להבטיח יישום מדויק של אמצעי אופטימיזציה.
תחזוקה ובדיקה שוטפות: על מנת לשמור על מצב פעולה תקין של גלגל השיניים ולהפחית רעש, יש צורך לתחזק ולבדוק באופן קבוע את המכונה. לזהות ולטפל בזמן בבעיות כגון בלאי ועיוות של גלגלי השיניים, ולהבטיח אספקה מספקת ושימוש סביר בשמן סיכה.
שיפור מתמיד וחדשנות: עם הפיתוח וההתקדמות המתמשכים של הטכנולוגיה, עלינו לשים לב ללא הרף לשיטות וטכנולוגיות חדשות להפחתת רעש, לשפר ולחדש ללא הרף את אמצעי בקרת הרעש של גלגלי השיניים, ולשפר את הביצועים והאיכות של כלי עבודה.
לסיכום, באמצעות אופטימיזציה של שיטת בקרת הרעש של גלגל השיניים של מכונת CNC, ניתן להפחית ביעילות את רעש גלגל השיניים ולשפר את דיוק העיבוד והיציבות של מכונת הכלי. בתהליך יישום אמצעי אופטימיזציה, יש לשקול באופן מקיף גורמים שונים ולאמץ שיטות מדעיות וסבירות כדי להבטיח את מימוש אפקטי האופטימיזציה. במקביל, עלינו לחקור ולחדש ללא הרף כדי לספק תמיכה טכנית יעילה יותר לפיתוח כלי מכונה של CNC.