गिअर कटिंग (हॉबिंग, शेपिंग)

हॉब किंवा शेपर कटर गिअरचे दात तयार करतात

गिअर कटिंग गोल ब्लँकला त्याचे दात देते. दोन मुख्य पद्धतींमध्ये कटर आणि ब्लँक आधीच जुळलेल्या गिअरसारखे एकत्र फिरतात, त्यामुळे प्रत्येक दात त्याच अचूक वक्र प्रोफाइलसह तयार होतो. कारच्या गिअरबॉक्समधील, कॉर्डलेस ड्रिलमधील किंवा पवनचक्कीतील गिअर असेच बनतात.

फोटो: Kolossos, CC BY-SA 3.0, स्रोत: Wikimedia Commons

गिअर कटिंग · हॉबिंग आणि गिअर शेपिंग, बाजूची दृश्ये, 5 पायऱ्यावर्तुळातले क्रमांक खालील पायऱ्यांशी जुळतात: पायऱ्या 1–3 हॉबिंग (डावीकडे), पायऱ्या 4–5 गिअर शेपिंग (उजवीकडे).

हे कसे चालते

ब्लँक बसवा. गिअर ब्लँक (आधीच मापात टर्न केलेली, मध्यभागी छिद्र असलेली चकती) मशीनच्या फिरत्या वर्क स्पिंडलवर क्लॅम्प केला जातो.
हॉबिंग: हॉब आणि ब्लँक ताळमेळाने फिरवा. हॉब (अनेक कटिंग दात असलेला, वर्म स्क्रूसारखा आकाराचा कटर) फिरतो आणि ब्लँक ठरावीक गुणोत्तराने फिरतो, वर्म आपल्या गिअरला फिरवतो तसा.
पृष्ठभागावरून पुढे सरकवा. हॉब हळूहळू ब्लँकच्या अक्षाच्या बाजूने सरकतो. प्रत्येक दातांमधील जागा प्रत्येक फेरीत थोडी थोडी कापली जाते, त्यामुळे सर्व दात एकत्र वाढतात.
गिअर शेपिंग: वर-खाली आघात. हॉबिंग जिथे पोहोचू शकत नाही अशा गिअरसाठी, गिअरच्या आकाराचा कटर प्लेनरसारखा वर-खाली होतो आणि प्रत्येक खालच्या आघातात कापतो.
हळूहळू जुळवून फिरवा. आघातांमध्ये कटर आणि ब्लँक दोन्ही थोडे फिरतात, जणू एकमेकांत जुळत आहेत, सर्व दात तयार होईपर्यंत. शेपिंग अंतर्गत गिअर आणि शोल्डरला (भागावरील एक पायरी) अगदी लागून असलेले दात कापू शकते.

कापल्यानंतर कार आणि मशीनसाठीच्या गिअरवर सहसा हीट ट्रीटमेंट (कडक करणे) केली जाते, आणि अचूक गिअर नंतर ग्राइंड किंवा होन केले जातात.

मुख्य तथ्ये

साहित्य: स्टील (बहुतेक गिअर), कास्ट आयर्न, ब्राँझ, पितळ, अॅल्युमिनियम, प्लास्टिक
सामान्य भाग: स्पर आणि हेलिकल गिअर (सरळ किंवा तिरके दात), स्प्रॉकेट, स्प्लाइन शाफ्ट, वर्म व्हील
भागाचा आकार: काही मिलिमीटर रुंदीच्या घड्याळाच्या गिअरपासून अनेक मीटर रुंदीच्या पवनचक्की आणि खाणकामाच्या गिअरपर्यंत
अचूकता: हॉबिंगनंतर साधारणपणे AGMA 8–10 किंवा ISO ग्रेड 7–9, दातांमधील त्रुटी सुमारे 0.01–0.03 mm; ग्रायंडिंगने सुमारे ISO 4–5 गाठता येते
पृष्ठभागाची फिनिश: दातांच्या बाजूंवर साधारणपणे Ra 1.6–3.2 µm (Ra = सरासरी खडबडीतपणा; 1 µm म्हणजे मिलिमीटरचा हजारावा भाग)
कोणत्या बॅच आकारासाठी योग्य: एका गिअरपासून दशलक्षांपर्यंत; एक हॉब त्याच दातांच्या आकाराचे कोणत्याही संख्येचे दात कापतो
टूलिंग आणि मशीनचा खर्च: हॉब आणि शेपर कटरची किंमत शेकडो ते हजारो डॉलर; CNC गिअर मशीनची किंमत शेकडो हजार डॉलर
वेग: लहान कारच्या गिअरसाठी काही सेकंदांपासून सुमारे एक मिनिट; अनेक मीटर रुंदीच्या गिअरसाठी अनेक तास

ताकद आणि मर्यादा

बलस्थाने

प्रत्येक दातावर अचूक, एकसारखे दातांचे आकार
एक हॉब त्याच दातांच्या आकाराच्या अनेक गिअर आकारांना पुरतो
हॉबिंग वेगवान आणि सलग, मोठ्या संख्येसाठी आदर्श
शेपिंग अंतर्गत आणि क्लस्टर गिअरपर्यंत पोहोचते

मर्यादा

विशेष, महाग मशीन
हॉबिंग अंतर्गत गिअर किंवा शोल्डरला लागून असलेले दात कापू शकत नाही
शेपिंग मंद आहे, कारण प्रत्येक आघाताचा अर्धा भाग काहीच कापत नाही
सर्वोच्च अचूकतेसाठी कडक केलेल्या गिअरना अजूनही ग्रायंडिंग लागते

कुठे वापरली जाते

ऑटोमोबाईलगिअरबॉक्स गिअर, डिफरेन्शियल गिअर, स्टार्टर आणि पंप गिअर
ऊर्जापवनचक्की गिअरबॉक्स, मोठे औद्योगिक ड्राइव्ह
यंत्रसामग्रीरिड्यूसर, कन्व्हेयर, मशीन टूल ड्राइव्ह
ग्राहक वस्तूपॉवर टूल, किचन मिक्सर, सायकल आणि मोटारसायकलचे स्प्रॉकेट
एरोस्पेसहेलिकॉप्टर ट्रान्समिशन, इंजिन अॅक्सेसरी गिअरबॉक्स

ओळखायची कशी

वक्र (इनव्हॉल्युट) बाजू असलेले एकसारखे दात, जे गिअरना सहज एकत्र फिरू देणारा प्रोफाइल आहे.
प्रत्येक दाताच्या पृष्ठभागावर आडव्या जाणाऱ्या बारीक खुणा, हॉब ज्या दिशेने गेला त्या दिशेने.
अंतर्गत गिअर किंवा शोल्डरला अगदी लागून असलेला गिअर हॉबिंगऐवजी शेपिंग दर्शवतो.

यांच्याशी तुलना

ब्रोचिंग5.4पूर्ण अंतर्गत गिअर किंवा स्प्लाइन एका ओढीत कॉपी करते, पण प्रत्येक आकारासाठी महाग साधन लागते.मिलिंग5.2फॉर्म कटर गिअरचे दात एका वेळी एक जागा कापू शकतो; मंद आणि कमी अचूक, एकट्या दुरुस्तीसाठी वापरला जातो.ग्रायंडिंग5.7हॉबिंगनंतर कडक केलेल्या गिअरच्या दातांना अधिक अचूकतेचे फिनिश देते.

पाहा

ProdMach · हॉबिंग आणि शेपिंगची नवशिक्यांसाठी तुलना

Evolvent Design · कार्यशाळेत स्पर गिअर हॉब होताना जवळून दिसणारी दृश्ये

Gleason Corporation · आधुनिक मशीनवर चेम्फरिंगसह उत्पादन हॉबिंग

Liebherr · कामात असलेले खूप मोठे गिअर हॉबिंग मशीन

खरी छायाचित्रे पाहा

विकिपीडिया: Gear cutting — हॉबिंग, शेपिंग, ब्रोचिंग, मिलिंग आणि फिनिशिंग पद्धतींचा आढावा
विकिपीडिया: Hobbing — हॉब आणि हॉबिंग मशीनचा फोटो
Wikimedia Commons फोटो शोध

लक्षात ठेवा

गिअरचे दात घडवले जातात: कटर जुळणाऱ्या गिअरसारखा ब्लँकसोबत फिरतो.
हॉबिंग सलग आणि वेगवान आहे; शेपिंग वर-खाली आघात करते आणि अंतर्गत गिअरपर्यंत पोहोचते.
बहुतेक अचूक गिअर मऊ असताना कापले जातात, कडक केले जातात, मग ग्राइंड केले जातात.