하드 스카이빙과 소프트 스카이빙: 차이점과 사용 시기

작성자: 데릭|한성자동화

정밀 기어를 소싱하거나 가공 공급업체를 평가하는 데 시간을 보낸 적이 있다면 아마도 이 용어를 들어보셨을 것입니다.기어 스카이빙던져졌습니다. 서로 다른 두 공급업체에 "스카이빙"을 하는지 묻는 경우, 한 곳은 열처리 전에 기어 블랭크를 황삭하는 것을 의미하고, 다른 한 곳은 경화된 링 기어를 최종 공차까지 -가공하는 것을 의미할 수 있습니다.

둘 다 피할 -에 대해 이야기하고 있지만 근본적으로 다른 두 가지 작업을 설명하고 있습니다.

소프트 스카이빙과 하드 스카이빙의 차이는 기계나 절단 동작에 관한 것이 아닙니다. 이는 하나의 변수로 귀결됩니다. 즉, 생산 순서에서 열처리 전후에 스카이빙이 - 발생하는 위치입니다.

이 문서에서는 제조업체의 관점에서 두 프로세스를 분석합니다. - 각 프로세스의 기능과 부족한 부분을 설명합니다.

아직 기어 스카이빙의 기본 원리에 익숙하지 않다면 당사 기사를 확인해 보세요.기어 스카이빙 vs 호빙

이러한 용어를 처음 접하면 오해하기 쉽습니다.

"부드러움"과 "단단함"은 실제로 공작물에 대한 공구 절단기로서의 재료 상태를 나타냅니다.

열처리 전 기어블랭크에 소프트 스카이빙을 실시합니다. 이 단계에서 재료는 일반적으로 HB 180-250 범위의 경도를 갖는 어닐링 또는 표준화된 상태에 있습니다. 강철은 비교적 자유롭게 절단되고, 공구 마모는 관리가 용이하며, 사이클 시간은 짧습니다.

하드 스카이빙은 이미 표면 경화 처리되거나-HRC 58-62로 경화된 기어에 대한 열처리 - 후에 수행됩니다. 귀하는 공구 재료, 코팅 및 기계 강성이 중요한 변수가 되는 하드 가공 영역에 있습니다.

간단히 말해서, 소프트 스카이빙과 하드 스카이빙은 공정의 차이가 아닙니다. - 열처리의 어느 측면에서 가공이 이루어지는가의 차이입니다.

대부분의 기어 생산 작업 흐름에서 소프트 스카이빙은 성형 패스-, 즉 기어 공작물이 열처리에 들어가기 전에 톱니 형상을 정의하는 작업으로 기능합니다. 이 단계에서는 가공물 재료가 여전히 어닐링 또는 정규화 상태에 있으므로 절단이 더 쉽습니다.

무엇이 유리하게 작용하는가

절삭력이 낮아-강한 가공에 비해 공구 수명이 훨씬 길어집니다.

주기 시간은 짧으며, -개당 비용이 이를 반영합니다.

제어된 조건에서 소프트 스카이빙은 ISO 등급 5~6 정확도를 달성할 수 있습니다(ISO 기어 정확도 등급에 대한 자세한 설명은 다음을 참조하세요).이 기술 참조).

한계: 열처리 왜곡

이것이 소프트 스카이빙의 가장 큰 한계이다. 침탄 및 담금질 공정은 공작물 내에 광범위한 열 응력과 상 변형 응력을 생성하기 때문에 견고한 기하학적 대칭 외부 기어의 경우 영향이 미미할 수 있지만 벽이 얇은 내부 링 기어의 경우 치형 전체에 걸쳐 매우 고르지 않은 왜곡이 발생합니다.

이는 소프트 스카이빙으로 얻은 정확도가 사실상 손실된다는 의미입니다. 이러한 이유로 소프트 스카이빙은 매우 높은 정밀도를 요구하는 응용 분야에는 적합하지 않습니다.

소프트 스카이빙 적용 가능한 시나리오

• 단순한 형상을 갖춘 외부 기어
• 기어의 최종 정밀도는 ISO 6-7 수준이며 열처리 후 변형은 여전히 ​​허용 범위 내에 있습니다.
• "소프트 스카이빙+기어 연삭" 공정을 결합한 대규모 생산 라인

해당되지 않는 시나리오

• 고정밀-내부 기어
• 막힌-구멍 또는 가까운-어깨 구성, 연삭 접근이 물리적으로 제한되고 왜곡이 허용치를 초과하는 경우 복구 경로가 없음

소프트 스카이빙이 성형 패스인 경우 하드 스카이빙은 형상에 대한 열처리에 관계없이 완성된 부품이 실제로 유지하는 공차를 결정하는 작업인 정확도 보장 -입니다.

절단은 기어가 일반적으로 HRC 58-62로 완전히 경화된 후에 발생합니다. 이는 툴링이 작업에 적합해야 함을 의미합니다. 하드 스카이빙은 단속 하드 절삭을 위해 특별히 설계된 솔리드 초경 또는 CBN{2}} 코팅 스카이빙 커터를 사용합니다.

핵심 장점: 최종 치수 제어.

하드 스키는 열처리로 인한 변형을 교정할 수 있습니다. 부품이 담금질로 안정화된 후 치형 프로파일을 가공하면 실제 왜곡된 형상으로 작업하고 실제 목표 치수로 다시 절단할 수 있습니다.

외부 기어의 경우 이 수준의 사후-HT 수정은 종종 기어 연삭으로 처리될 수 있습니다. 그러나 내부 기어의 경우에는 다릅니다. 내부 기어 연삭에는 막힌-홀 링 기어 또는 가까운-직각 구성에는 존재하지 않는 특수한 툴링과 명확한 축 접근 - 조건이 필요합니다. 이러한 경우 하드 스카이빙은 최선의 선택이 아닙니다. 많은 형상의 경우 이는 열처리 후 유일하게 실행 가능한 마무리 공정입니다.

이것이 바로 정밀 기어 공급업체 -를 평가할 때 하드 스카이빙 기능이 중요한 이유이며 Hansheng Automation이 내부 기어의 고정밀 하드 스카이빙을 위해 특별히 제작된-기계 플랫폼인 Kashifuji KPS30에 상당한 투자를 한 이유입니다.- 소음, 백래시 및 피로 수명이 -협상할 수 없는 - 로봇 조인트 액츄에이터, 유성 기어박스 링 기어, 서보-구동 시스템을 요구하는 애플리케이션에는 용광로 바로 앞이 아니라 강화된 내부 기어에 대한 허용 오차를 유지할 수 있는 공급업체가 필요합니다.

하드 스카이빙이 유리한 곳

• ISO 5등급을 요구하는 고정밀 내부 기어-
• 포스트-HT 연삭 접근이 제한된 막힌-홀 및 가까운-숄더 링 기어 형상
• 협동 로봇 조인트 및 정밀 유성 감속기를 포함하여 전송 정확도, 소음 바닥 및 피로 수명 -에 대한 엄격한 요구 사항이 있는 애플리케이션

제한

• 모서리당 툴링 비용은 소프트 스카이빙 커터보다 상당히 높습니다.
• 기계 요구 사항은 까다롭고 높은 스핀들 동기화 정확도, 중단된 하드 절삭 시 강성 및 실행 전반에 걸친 열 안정성을 요구합니다.
• -대형 모듈 기어(일반적으로 M5 이상)에는 적합하지 않습니다.- 기어 연삭은 해당 규모에서 여전히 선호되는 경로입니다.

두 프로세스는 경쟁 대안이 아니며 - 생산 순서에서 서로 다른 역할을 수행합니다.

고정밀 내부 기어 생산에서{0}}소프트 스카이빙과 하드 스카이빙은 경쟁 옵션이 아닙니다. 그들은 동일한 생산 라인에 있는 두 개의 스테이션입니다.

위의 작업흐름은 노동력을 나누는 방법을 보여줍니다. 소프트 스카이빙은 재료를 가공하기 쉬운 상태에서 블랭크에서 톱니 프로파일을 절단하는 성형 패스 -를 처리하고 의도적으로 플랭크당 0.10-0.15mm의 작은 스톡 여유를 남겨 둡니다. 열처리 뒤틀림이 정착된 후 제거할 무언가를 하드 스카이빙에 부여하는 것입니다.

침탄 및 담금질은 항상 하는 일을 합니다. - 기어를 경화시키고 뒤틀림을 발생시킵니다. 벽이 얇은-내부 링 기어의 경우 왜곡이 20~50미크론 이상에 달할 수 있으며 치형 전체에 고르지 않게 분포됩니다. 이제 소프트 스카이빙 형상이 허용 범위를 벗어났습니다.

하드 스카이빙은 루프를 닫습니다. 경화되고 왜곡된 부품을 절단하면 실제 목표 치수 -로 돌아가 열처리로 인해 변경된 형상을 수정하고 완성된 기어를 ISO 5등급 최종 정확도로 가져옵니다. 최종 부품의 품질은 용광로에 들어가기 전의 모습에 따라 결정되지 않습니다.

소프트/하드 구별을 이해하면 공급업체 - 자격을 얻는 방법이 달라집니다. "우리는 기어 스카이빙을 합니다" 자체로는 거의 아무 것도 알려주지 않기 때문입니다.

귀하의 애플리케이션이 ISO 등급 7 이하의 - 표준 산업용 기어박스,-중요하지 않은 드라이브를 대상으로 하는 경우, 사후-HT 왜곡이 허용 가능한 공차 내에서 유지되는 애플리케이션 - 유도 경화 또는 완전 경화와 결합된 소프트 스카이빙이 일반적으로 충분합니다.- 프로세스가 잘 확립되어 있고-도구 비용이 더 낮으며 사용하지 않을 하드 스카이빙 기능에 대해 비용을 지불할 필요가 없습니다.

ISO 등급 5-6 내부 기어 - 로봇 조인트, 유성 감속기 링 기어, 변속기 오류, 소음 및 피로 수명이 설계 제약이 되는 모든 것을 지정하는 경우 - 문제는 ​​공급업체가 스카이빙을 하는지 여부가 아닙니다. 열처리 후에 하는가 입니다. 소프트 스카이빙 기능만 갖춘 공급업체는 강화된 내부 기어에 최종{6}}치수 정확도를 안정적으로 제공할 수 없습니다. 용광로가 그들의 일을 취소할 것이다.

잠재적 공급업체와 대화할 때 한 가지 질문으로 모호함을 즉시 해소할 수 있습니다.

• "열 처리 - 전후에 스카이빙을 수행하고, 경화된 완성 부품의 톱니 형상을 보여주는 검사 보고서를 제공할 수 있습니까?"
• 두 가지 모두에 '예'라고 답할 수 있다면 올바른 공급업체에 문의한 것입니다.

로봇 조인트 액츄에이터, 유성 감속기 링 기어 또는 맞춤형 막힌-구멍 구성- 등 귀하의 응용 분야에서 완성되고 강화된 내부 기어 -에 대해 ISO 등급 5-6 정확도가 요구되는 경우 견적 뒤에 숨은 공정 능력은 가격만큼 중요합니다.

Hansheng Automation은 소프트 스카이빙부터 하드 스카이빙, 최종 검사까지 전체 생산 순서에 걸쳐 작업합니다. -HT 이후 치수 제어가 필요한 기어 도면이 있는 경우, 기꺼이 이를 검토하고 접근 방식을 정확하게 알려드리겠습니다.

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소프트 스카이빙과 하드 스카이빙을 동일한 기계에서 수행할 수 있습니까?

항상 그런 것은 아닙니다. 소프트 스카이빙은 공작 기계에 대한 요구 사항이 낮은 반면, 하드 스카이빙은 공작 기계의 강성, 열 안정성 및 스핀들 정확도에 대한 요구 사항이 더 높습니다.

열처리 후 하드 스카이빙을 생략하면 어떻게 됩니까?

부품은 열처리로 인해 왜곡된 상태로 배송됩니다. ISO 5-6 정밀도 요구 사항을 충족하는 내부 기어의 경우 이러한 변형은 전송 오류의 증가와 서비스 수명 단축으로 직접 이어집니다.

하드 스카이빙은 외부 기어에도 적합합니까?

기술적으로는 그렇습니다. 그러나 선호되는 선택은 거의 없습니다. 외부 기어는 열처리 후 기어 연삭에 접근할 수 있으며, 이는 더 빠르고 비용 효율적이며{1}}ISO 등급 4 이상에 도달할 수 있습니다.

하드 스카이빙은 어떤 모듈 범위에 적합합니까?

하드 스카이빙은 일반적으로{0}}최대 M4~M5 정도의 모듈 범위에 적합합니다. 그 외에도 더 큰 톱니 깊이의 하드 절삭으로 인해 생성된 칩 부하로 인해 스카이빙 공구 형상 및 기계 강성의 실제 한계가 발생합니다. 더 큰 모듈 기어 - M5 이상 - 기어 연삭의 경우 열처리 후 마무리 공정이 권장됩니다.