Hard Skiving vs Soft Skiving: Apa Perbedaannya dan Kapan Menggunakan Masing-Masing

Tulis oleh Derek|Otomatisasi Hansheng

Jika Anda pernah menghabiskan waktu mencari peralatan presisi atau mengevaluasi pemasok permesinan, Anda mungkin pernah mendengar istilah tersebutskiving gigidilempar ke sana kemari. ketika Anda bertanya kepada dua pemasok yang berbeda apakah mereka melakukan "skiving", dan pemasok yang satu mungkin berarti mengosongkan roda gigi secara kasar sebelum melakukan perlakuan panas, sementara pemasok lainnya berarti menyelesaikan-pemesinan roda gigi ring yang diperkeras hingga mencapai toleransi akhir.

Keduanya membahas tentang skiving - namun keduanya menjelaskan dua operasi yang berbeda secara mendasar.

Perbedaan antara soft skiving dan hard skiving bukan terletak pada mesin atau bahkan gerakan pemotongannya. Hal ini bergantung pada satu variabel: di mana dalam urutan produksi skiving terjadi - sebelum atau sesudah perlakuan panas.

Artikel ini menguraikan kedua proses dari sudut pandang produsen - apa yang dilakukan masing-masing proses, dan kekurangannya masing-masing.

Jika Anda belum mengetahui prinsip dasar gear skiving, Anda dapat membaca artikel kamiSkiving Gigi vs Hobbing

Ketika pertama kali dihadapkan pada terminologi seperti itu, mudah untuk disalahartikan.

“Lembut” dan “keras” sebenarnya mengacu pada keadaan material saat alat pemotong masuk ke dalam benda kerja.

Skiving lunak dilakukan pada gear blank sebelum perlakuan panas. Pada tahap ini, material biasanya berada dalam kondisi anil atau normalisasi, dengan kekerasan berkisar antara HB 180–250. Pemotongan baja relatif bebas, keausan pahat dapat diatur, dan waktu siklusnya singkat.

Skiving keras dilakukan setelah perlakuan panas - pada roda gigi yang telah dikeraskan case-atau melalui-pengerasan hingga HRC 58–62. Anda berada di wilayah pemesinan keras, di mana material perkakas, pelapisan, dan kekakuan mesin menjadi variabel penting.

Singkatnya: Soft skiving vs. hard skiving bukanlah perbedaan dalam proses - melainkan perbedaan pada sisi perlakuan panas mana yang dilakukan pemesinan.

Pada sebagian besar alur kerja produksi roda gigi, soft skiving berfungsi sebagai lintasan pembentuk -yaitu, operasi penentuan geometri gigi benda kerja roda gigi sebelum memasuki perlakuan panas. Karena material benda kerja masih dalam keadaan anil atau normal pada tahap ini, maka lebih mudah untuk dipotong.

Apa yang menguntungkannya

Gaya pemotongannya rendah-yang berarti umur pahat jauh lebih lama dibandingkan dengan pemesinan keras.

Waktu siklusnya singkat, dan biaya per{0}}satuannya mencerminkan hal tersebut.

Dalam kondisi terkendali, soft skiving dapat mencapai akurasi ISO Kelas 5–6 (untuk penjelasan rinci tentang tingkat akurasi peralatan ISO, lihatreferensi teknis ini).

batasan: distorsi perlakuan panas

Ini adalah batasan terbesar dari soft skiving. Karena proses karburasi dan quenching menghasilkan tekanan termal yang meresap dan tekanan transformasi fasa di dalam benda kerja, untuk roda gigi luar yang padat dan simetris secara geometris, dampaknya mungkin kecil, namun untuk roda gigi cincin bagian dalam yang berdinding tipis, hal ini menyebabkan distorsi yang sangat tidak merata di seluruh profil gigi.

Ini berarti akurasi yang dicapai dengan soft skiving akan hilang secara efektif. Oleh karena itu, soft skiving tidak cocok untuk aplikasi yang memerlukan presisi sangat tinggi.

Skenario yang Berlaku Skiving Lembut

• Roda gigi eksternal dengan geometri sederhana
• Ketepatan akhir roda gigi adalah level ISO 6-7, dan deformasi setelah perlakuan panas masih dalam kisaran toleransi.
• Lini produksi skala besar menggunakan kombinasi proses "soft skiving+gear grinding".

Skenario yang tidak dapat diterapkan

• Roda gigi internal-presisi tinggi
• Konfigurasi-lubang buta atau dekat-bahu, di mana akses penggilingan dibatasi secara fisik dan tidak ada jalur pemulihan jika distorsi melebihi toleransi

Jika soft skiving adalah lintasan pembentukannya, hard skiving adalah jaminan akurasi - operasi yang menentukan toleransi apa yang sebenarnya dimiliki oleh bagian akhir, terlepas dari perlakuan panas apa yang dilakukan pada geometri.

Pemotongan dilakukan setelah roda gigi mengeras sepenuhnya, biasanya pada HRC 58–62. Artinya, perkakas harus sesuai dengan tugasnya: hard skiving menggunakan karbida padat atau pemotong skiving berlapis CBN-yang dirancang khusus untuk pemotongan keras terputus.

Keuntungan inti: kontrol dimensi akhir.

Ski yang keras dapat memperbaiki deformasi yang disebabkan oleh perlakuan panas. Dengan mengerjakan profil gigi setelah komponen stabil setelah pendinginan, Anda mengerjakan geometri terdistorsi aktual dan memotong kembali ke dimensi target sebenarnya.

Untuk roda gigi eksternal, tingkat koreksi pasca-HT ini sering kali dapat ditangani dengan menggerinda roda gigi. Namun untuk gir internal berbeda. Penggerindaan roda gigi internal memerlukan perkakas khusus dan kondisi - akses aksial yang jelas yang tidak ada untuk roda gigi ring-lubang buta atau konfigurasi-bahu dekat. Dalam kasus tersebut, hard skiving bukan hanya pilihan terbaik. Untuk banyak geometri, ini adalah satu-satunya proses penyelesaian yang layak setelah perlakuan panas.

Inilah tepatnya mengapa kemampuan hard skiving penting ketika Anda mengevaluasi pemasok perlengkapan presisi - dan mengapa Hansheng Automation melakukan investasi signifikan pada Kashifuji KPS30, sebuah platform mesin yang bertujuan-dibuat untuk hard skiving gigi internal dengan presisi tinggi. Aplikasi yang memerlukannya - aktuator sambungan robotik, ring gear planetary gearbox, sistem yang digerakkan oleh servo-di mana kebisingan, serangan balik, dan umur kelelahan tidak-dapat dinegosiasikan - memerlukan pemasok yang dapat memberikan toleransi pada roda gigi internal yang diperkeras, bukan hanya sebelum tungku.

Dimana keuntungan skiving yang sulit

• Roda gigi internal-presisi tinggi yang memerlukan ISO Kelas 5
• Geometri-lubang buta dan roda gigi lingkar-dekat di mana akses penggilingan pasca-HT dibatasi
• Aplikasi dengan persyaratan ketat pada akurasi transmisi, tingkat kebisingan, dan umur kelelahan - termasuk sambungan robot kolaboratif dan peredam planet presisi

Batasan

• Biaya perkakas per tepian jauh lebih tinggi dibandingkan pemotong skiving lunak
• Persyaratan alat berat sangat menuntut, akurasi sinkronisasi spindel yang tinggi, kekakuan pada pemotongan keras terputus, dan stabilitas termal sepanjang pengoperasian
• Tidak-cocok untuk roda gigi modul besar (biasanya M5 dan lebih tinggi)- penggilingan roda gigi tetap menjadi rute pilihan pada skala tersebut

Kedua proses tersebut bukanlah alternatif yang bersaing - namun memiliki peran yang berbeda dalam urutan produksi.

Dalam{0}}produksi roda gigi internal berpresisi tinggi, soft skiving dan hard skiving bukanlah pilihan yang bersaing. Mereka adalah dua stasiun di jalur produksi yang sama.

Alur kerja di atas menunjukkan bagaimana mereka membagi tenaga kerja. Skiving lunak menangani lintasan pembentukan - memotong profil gigi dari blanko saat material masih mudah untuk dikerjakan, dan dengan sengaja menyisakan sedikit kelonggaran stok sebesar 0,10–0,15 mm per sisi. Untuk memberikan sesuatu yang sulit dihilangkan setelah distorsi perlakuan panas terjadi.

Karburasi dan quenching kemudian melakukan hal yang biasa dilakukan - yaitu mengeraskan gigi dan menyebabkan distorsi. Untuk ring gear internal berdinding tipis, distorsi tersebut dapat mencapai 20–50 mikron atau lebih, dan tersebar secara tidak merata di seluruh profil gigi. Geometri soft skiving sekarang berada di luar toleransi.

Skiving yang keras menutup loop. Memotong bagian yang mengeras dan terdistorsi, ia bekerja kembali ke dimensi target sebenarnya - mengoreksi geometri yang diubah oleh perlakuan panas dan menjadikan gigi akhir mencapai akurasi akhir ISO Kelas 5. Kualitas bagian akhir tidak bergantung pada tampilannya sebelum dimasukkan ke dalam tungku.

Memahami perbedaan lunak/keras akan mengubah cara Anda memenuhi syarat sebagai pemasok - karena "kami melakukan peralihan gigi" hampir tidak memberi tahu Anda apa pun.

Jika aplikasi Anda menargetkan gearbox industri berstandar ISO Grade 7 atau di bawah -, penggerak non-kritis, aplikasi dengan distorsi pasca-HT tetap dalam toleransi yang dapat diterima - soft skiving dikombinasikan dengan pengerasan induksi atau pengerasan melalui-biasanya sudah cukup. Prosesnya sudah-teratur dengan baik, biaya perkakas lebih rendah, dan Anda tidak perlu membayar untuk kemampuan hard skiving yang tidak akan Anda gunakan.

Jika Anda menentukan roda gigi internal ISO Kelas 5–6 - sambungan robot, roda gigi cincin peredam planet, apa pun yang kesalahan transmisi, kebisingan, dan umur kelelahan merupakan kendala desain - pertanyaannya bukan apakah pemasok Anda melakukan skiving. Masalahnya adalah apakah mereka melakukannya setelah perlakuan panas. Pemasok yang hanya memiliki kemampuan soft skiving tidak dapat memberikan akurasi-dimensi akhir secara andal pada peralatan internal yang diperkeras. Tungku akan membatalkan pekerjaan mereka.

Saat Anda berbicara dengan calon pemasok, satu pertanyaan langsung menghilangkan ambiguitas:

• "Apakah Anda melakukan skiving sebelum atau sesudah perlakuan panas - dan dapatkah Anda memberikan laporan inspeksi yang menunjukkan geometri gigi pada bagian yang sudah jadi dan mengeras?"
• Jika mereka dapat menjawab ya untuk keduanya, Anda sedang berbicara dengan pemasok yang tepat.

Jika aplikasi Anda memerlukan akurasi ISO Kelas 5–6 pada roda gigi internal yang sudah jadi dan diperkeras - apakah itu aktuator sambungan robot, roda gigi cincin peredam planet, atau konfigurasi-lubang buta khusus -, kemampuan proses di balik penawaran harga sama pentingnya dengan harga.

Hansheng Automation bekerja di seluruh rangkaian produksi, mulai dari soft skiving hingga hard skiving hingga inspeksi akhir. Jika Anda memiliki gambar roda gigi yang memerlukan kontrol dimensi pasca-HT, kami akan dengan senang hati meninjaunya dan memberi tahu Anda bagaimana pendekatan kami terhadapnya.

Jelajahi layanan pemotongan gigi kami

 

Apakah soft skiving dan hard skiving dapat dilakukan pada mesin yang sama?

Tidak selalu. Skiving lunak memiliki persyaratan lebih rendah untuk peralatan mesin, sedangkan Skiving keras memiliki persyaratan lebih tinggi untuk kekakuan, stabilitas termal, dan akurasi spindel peralatan mesin.

Apa yang terjadi jika hard skiving dilewati setelah perlakuan panas?

Bagian tersebut dikirimkan dengan distorsi apa pun yang disebabkan oleh perlakuan panas. Untuk roda gigi internal dengan persyaratan presisi ISO 5-6, deformasi ini secara langsung menyebabkan peningkatan kesalahan transmisi dan memperpendek masa pakai.

Apakah hard skiving cocok untuk gigi eksternal juga?

Secara teknis ya, tapi ini jarang menjadi pilihan yang disukai. Roda gigi eksternal memiliki akses ke penggilingan roda gigi setelah perlakuan panas, yang lebih cepat, lebih hemat biaya-dalam skala besar, dan mampu mencapai ISO Kelas 4 atau lebih baik.

Rangkaian modul apa yang cocok untuk hard skiving?

Skiving keras umumnya-cocok untuk rentang modul hingga sekitar M4–M5. Selain itu, beban chip yang dihasilkan oleh pemotongan keras pada kedalaman gigi yang lebih besar melanggar batas praktis geometri alat skiving dan kekakuan mesin. Untuk roda gigi modul yang lebih besar - M5 dan di atasnya - penggilingan roda gigi tetap menjadi proses penyelesaian yang disarankan setelah perlakuan panas.