CNC-tööpinkide ussülekanne – täppisvaliku juhend
CNC neljanda telje laua nurktäpsus on sama hea kui seda käitav ussülekande komplekt. See juhend selgitab, mida DIN-klass, juhtviga ja lõtk lõikeriista puhul tegelikult tähendavad – ja kuidas määrata õige täppis-ussülekande komplekt enne, kui toorik annab teile märku veast.
Kui palju halb ussiülekanne tegelikult spindlil maksab
Kujutage ette vertikaalset töötluskeskust, mis töötleb kontuure pöörleval neljandal teljel. Ussiratta sammuringi läbimõõt on 120 mm. Hammasrattal on kaheaastase indekseerimisteenuse järel kogunenud 0,10 mm lõtku. Kui telg muudab kontuuri keskel suunda, ei liigu laud selle lõtkuga võrdse vahemaa võrra – seejärel liigub see ettepoole, et järele jõuda. Nurkterminoloogias võrdub 0,10 mm 60 mm sammuraadiuses 0,0017 radiaani ehk ligikaudu 5,7 kaareminutit surnud tsooniga. Tulemuseks on toorikul nähtav peatumisjälg iga suunavahetuse korral. Servokompensatsioon ei saa seda kõrvaldada, sest kodeerija ei näe liikumist enne, kui hammasratta haakumine uuesti haakub.
See ei ole häälestamise probleem. See on käigukasti spetsifikatsiooni probleem – ja seda saab täielikult vältida, kui enne tellimist mõista kolme numbrit: DIN-klass, plii vigaja tagasilöök korvirõngalKorea Ever-Power toodab. täppis-ussikäigud CNC-rakenduste puhul, kus need kolm numbrit on kinnitatud ja dokumenteeritud – mitte hinnanguliselt.

Kus CNC-seadmetes ussiajamid ilmuvad
90-kraadine võlli paigutus ja loomupärane iselukustuvus ülekandearvudel üle umbes 15:1 muudavad ussi- ja ratasülekanded praktiliseks valikuks iga CNC-funktsiooni jaoks, mis peab mootori väljalülitatud olekus asendit hoidma. Neid leidub kogu tööpinkide maailmas rollides, mida paralleeltelgedega kaldhammasrattad ei saa täita ilma eraldi hoidepidurita:
Sisse neljanda ja viienda telje pöördlauad, moodustab ussikomplekt servomootori ja A- või B-telje väljundvõlli vahelise viimase reduktsiooniastme. CNC-kontrollerile saadaolev nurkresolutsioon sõltub otseselt ussiratta hammaste arvust ja enkoodri resolutsioonist, kuid toorikuni jõudev nurktäpsus sõltub ussiülekande enda juhtveast ja profiili tolerantsist. 0,001-kraadise resolutsiooniga aruandlustäpsusega CNC-juhtimissüsteem on mõttetu, kui mehaanilisel ajamil on kulunud või halvasti valmistatud ussi tõttu 0,1-kraadine perioodiline viga.
Indekseerimispead ja jagamispead Hammasrataste freesimis-, lihvimis- ja freespinkidel kasutatakse viimases indekseerimisetapis ussülekandeid just seetõttu, et nende sammuviga määrab iga masina toodetava tooriku geomeetrilise täpsuse. Jagamispea ussrattast alguse saav hammaste vahekauguse viga kandub otse üle igale selle masina hammasratta lõikele. Selles kontekstis ei ole ussülekanne ajamikomponent – see on geomeetriline tugielement ja seda tuleb hanke seisukohast käsitleda ka kui sellist.
Koordinaatmõõtemasina pöördteljed ja pooljuhtplaatide käitlemise etapid esindavad täpsusnõude ülemist piiri. Nendes rakendustes eeldatakse, et ussiülekanne positsioneerib sondi otsa või plaadiplaadi etapi käsklusele vastavast asendist mikroni täpsusega, kusjuures suuna muutmisel puudub surnud tsoon. Ainult dupleks-ussiülekanne Komplektid – mille puhul saab tagasilöögi peaaegu nullini reguleerida ja seda ajami kogu eluea jooksul säilitada – sobivad nendeks rakendusteks.
Spetsifikatsioonivahemik — CNC täppis-ussülekanne
| Parameeter | Vahemik / Valikud | CNC rakenduse märkused |
|---|---|---|
| Moodul | M1.0–M8.0 | M2–M5 enamiku CNC-pöördlaudade ja indekseerijate jaoks |
| Täppisklass | DIN5–DIN9 | DIN6–DIN7 standard 4. telje jaoks; DIN5 CMM-i / pooljuhtide jaoks |
| Üheastmelise ülekandearvu vahemik | 10:1 – 100:1 | Kohandatud hammaste arv — mitte ainult standardseeriatega |
| Ussivõlli materjal | SCM415, 20CrMnTi, SS304, SS316 | SCM415 karastatud + lihvitud on CNC standardspetsifikatsioon |
| Ratta materjal | ZCuSn10Pb1 tinapronks, SS316 | SS316 puhaste ruumide ja meditsiiniliste CNC-keskkondade jaoks |
| Pinna kõvadus (uss) | 58–62 HRC (karbureeritud korpus) | Tuum 30–38 HRC – vastupidav servomootoriga start-stop tsüklite korral |
| Silindri tolerants (ratas) | H7 standard; H6 soovi korral | Paigaldamiseks valmis – teistkordset puurimist pole vaja |
| Tagasilöök (standardne) | 0,04–0,12 mm jaguringil | Varieerub mooduli ja DIN-klassi järgi |
| Tagasilöök (dupleks) | Reguleeritav täpsusega ± 0,045 mm | Taastatav ilma komponentide vahetamiseta kogu kasutusea jooksul |
| Kontaktmuster (sobitatud paar) | Suurem kui 70% hambapinna katvus | Enne saatmist kontrollitud ja dokumenteeritud |
Mida DIN-klass teie CNC-teljel tegelikult tähendab
Ussülekannete DIN-täpsusklass kontrollib kolme sõltumatut geomeetrilist tolerantsi: ühe sammuga viga (külgnevate hammaste vahelise nurkvahe varieerumine), kogu helikõrguse viga (mis tahes hamba kõrvalekalle teoreetiliselt ideaalsest asendist kogu ümbermõõdu ulatuses) ja hambaprofiili hälve (kui palju tegelik hambakülje kuju erineb teoreetilisest evolventist). Igaüks neist mõjutab töödeldud tooriku kvaliteeti erinevalt ja neid tuleb mõista eraldi – mitte panna ühte patta stiilis „DIN7 on piisavalt hea“.

Ühe sammuga viga tekitab väljundvõlli nurkkiiruses ühe kühmu või lohu iga hamba haardumise kohta sagedusega, mis võrdub ussiratta hammaste arvu ja ratta pöörlemiskiiruse korrutisega. Neljanda telje kontuurläbilaskel ilmneb see peene korduva pinnatekstuuri mustrina – mõnikord nähtav ainult terava valguse korral nurga all, mis tabab pinna perioodilisust. 60 hambaga ratta puhul, mis pöörleb kiirusega 0,5 p/min, kordub see tekstuur töödeldava detaili pinnal 30 korda minutis. DIN7 standardi M3 juures on ühe sammuga viga umbes 18 mikromeetrit; DIN6 standardi kohaselt on see 11 mikromeetrit. Erinevust saab töödeldaval detailil mõõta pinna profilomeetria abil.
Kogusammu viga määrab, kui täpselt saab telg pärast täispööret käskluses etteantud nurkasendisse naasta. Indekseerimispea puhul, mis pöörleb 36 võrdse vahekaugusega hammast lõikamiseks, põhjustab indekseeriva ussiratta kogusammu viga otseselt ebavõrdse hammaste vahekauguse kõigil sellel masinal toodetud hammasratastel. Seetõttu määravad hammasrataste lihvimis- ja freesimismasinad minimaalselt DIN6 ussikomplekte – lõigatav hammasratas pärib masina indekseeriva ajami kogusammu vea, korrutatuna hammasratta mehaanilise eelisega.
Profiili hälve mõjutab ülekande sujuvust. Liigse profiili hälbega ussihammas tekitab iga hamba kokkupuute ajal erineva kiiruste suhte – ratas kiirendab ja aeglustab veidi, kui kokkupuutepunkt läbib hamba külge. See kiiruse pulsatsioon tekitab vibratsiooni võrkkesta sagedusel, mistõttu mõned pöördlaua ajamid tekitavad teatud pöörete arvu väärtustel kuuldavat heli isegi uute hammasrataste puhul.
Tootmine meie tehases
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Kõigi DIN6 ja DIN7 ussivõllide keermelihvimine toimub pärast karastamist. Karastamine moonutab keerme geomeetriat – enne ja pärast kuumtöötlustsüklit mõõdetud ussid näitavad 3–5 korda suuremaid keermevigu kui eeltöötlusväärtus. Lihvimine korrigeerib seda moonutust. Kuumtöödeldud, kuid hiljem lihvimata ussid kannavad kogu kuumtöötlusmoonutust kasutuselevõtul, mistõttu paljud odavamate tarnijate kataloogi DIN7 nõuded ei pea CMM-i kontrollimisel vastu.
Dupleks-ussülekanded — tagasilöögiprobleem lahendatud jäädavalt
Standardsel ussiülekandekomplektil on ussi keerme mõlemal küljel fikseeritud hambapaksus. Lõtk määratakse kokkupanekul ussi ja rattavõlli vahelise keskpunkti vahelise kaugusega. Pronksist rattahammaste kuludes hambavahe laieneb ja lõtk suureneb – ainus viis selle taastamiseks on hammasrattakomplekti väljavahetamine. Tootmiskeskuse pöördlaua puhul tähendab hammasrattakomplekti vahetamine masina kasutusest kõrvaldamist, pöördlaua lahtivõtmist, H7 ava täpsusega asenduskomplekti hankimist, uuesti kokkupanekut ja telje täpsuse uuesti valideerimist. See tegevus võtab tavaliselt 2–4 päeva ja maksab toodangu vähenemise näol rohkem kui hammasrattakomplekt ise.
A dupleks-uss (nimetatakse ka kahekordse keermega ussiks) valmistatakse keerme vasakul ja paremal küljel veidi erineva keermevahega. See loob olukorra, kus hamba paksus suureneb pidevalt ussi ühest otsast teise – keere on ühest otsast paksem ja teisest õhem. Sobiva ussiratta puhul tekitavad erinevad küljeprofiilid iga rattahamba esi- ja tagapinnal erineva hambavahe geomeetria, kuid kriitiline mõõde – rattahamba paksus ümbermõõdu ümber – jääb konstantseks. See tähendab, et ussi saab aksiaalselt nihutada, et viia paksem või õhem osa rattaga hammustusse, sulgedes või avades lõtku ilma kokkupuutemustri geomeetriat või kandevõimet muutmata.

Praktikas tehakse reguleerimine ussivõlli laagrikorpuse aksiaalse kinnituskruvi või vaheplaatide abil – see on 15-minutiline protseduur tavaliste käsitööriistadega, ilma pöördlauda masinast eemaldamata. Ussi võrdlushambasse freesitud V-soon määrab lõtkuvaba aksiaalse asendi. Sellest asendist alates ulatub reguleerimisvahemik tavaliselt ±0,8 mm aksiaalse nihke ulatuses, mis vastab lõtku reguleerimisvahemikule umbes 0–0,15 mm sammuringil, olenevalt määratud tõusuvahest. Hästi hooldatud duplekskomplekti tootmispöördlaual saab selle kasutusea jooksul 4–6 korda ümber reguleerida, enne kui rattahambad on kulunud üle oma kavandatud piiri – see korrutab hammasrattakomplekti kasuliku täppis-eluea selle teguriga.
Levinud CNC-komponentide kaubamärkide asendusviide
Allpool olevaid kaubamärke kasutatakse ainult mõõtmete tuvastamiseks. Korea Ever-Poweril puuduvad nende tootjatega ärisuhted ja ta ei ole ühegi neist volitatud edasimüüja. Kõik kaubamärgid kuuluvad nende vastavatele omanikele.
| Bränd | Seeria / tootevalik | Kuidas sobitada |
|---|---|---|
| KHK Gears (Kohara) | SW, SS, SWG seeria ussirattakomplektid | Sobita moodul, hammaste arv, ava läbimõõt KHK osanumbri järgi |
| Boston Gear | L-, HL- ja F-seeria pronksist rattapaarid | AGMA moodul ja keskpunktide kaugus kataloogist |
| Ondrives UK | Metrilised täppis-ussiülekandekomplektid | DIN-moodul, hammaste arv, ava Ondrives kataloogist |
| Martin Sprocket | Standardne tööstuslike ussiülekannete kataloog | AGMA sammu ja ava seeria |
| Güdel | Pöördmooduli ussikomponendid | Kohandatud äärikute jaoks on vaja mõõtjoonise kinnitust |
Kliendiprojektide viited
Töötlemiskeskuse originaalvaruosade tootja — Daegu, Lõuna-Korea · 2024. aasta 3. kvartal
Draiv: B-telje pöördlaud, M4 DIN7, suhe 40:1, 250 mm sammuga tinapronksist ratta läbimõõt, paremakäeline uss
OEM oli kolm aastat hankinud KHK SS4-40R komplekte piirkondlikult turustajalt. 35% hinnatõus ja 12-nädalane tarneaeg 2023. aasta lõpus sundisid tarnijat tellimust üle vaatama. Nõudeks oli mõõtmete ekvivalentsus ja sama DIN7 dokumentatsioonistandard nagu Jaapani originaalil. Sissetuleval CMM-il mõõdeti kolme Korea Ever-Poweri näidiskomplekti – kõik kolm ava läbimõõtu olid nimiväärtusest H7 ±0,004 mm piires. Nurkade korduvuse testimine Renishaw AxiSet'iga: ±11 kaaresekundit sihtväärtuse ±15 suhtes. Kontaktmustri katvus 76% kõigil kolmel näidisel. Püsikvartaalne tellimus esitatakse 30 päeva jooksul alates näidise kättesaamisest.
„Dokumentatsioonis olev kontaktmustri foto tähendas, et meie kvaliteedimeeskond sai teha kinnitusotsuse ilma kogu telje kvalifitseerimist ise läbi viimata.“ – kvaliteeditehnika juht
CNC hammasrataste freesimismasinate ehitaja — Incheon, Lõuna-Korea · 2025. aasta I kvartal
Draiv: Diferentsiaal-indekseerimisuss, M2.5 DIN6, suhe 60:1, dupleksspetsifikatsioon
See rakendus nõudis DIN6 standardit, kuna iga masinal freesitud hammasratas pärib indekseerimisajami kogusammu vea. Kliendi eelmine standardne ussikomplekt DIN7-le kogus umbes 18-kuulise pideva tootmise järel lõtku, mis põhjustas lõigatavate hammasrataste hammaste järkjärgulisi hambavahe vigu. Dupleks-asendus reguleeriti paigaldamisel 0,030 mm lõtkuni. Pärast 14-kuulist töötamist oli 12-kuulisel hoolduskontrollil mõõdetud lõtk 0,061 mm – see on ikka veel 0,080 mm läve piires ja reguleerimist polnud vaja. Klient teatas mõõdetavast paranemisest oma valmis hammasrataste sammu täpsuses kõigi sellel masinal toodetud mudelite puhul.
„Me ei teadnud, et indekseeriv ajam oli meie hammasratta sammu probleemide allikas, enne kui nägime dupleksrežiimi uuenduse järgset paranemist.“
Pooljuhtide kontrollseadmete tootja — Gyeonggi-do, Lõuna-Korea · 2024. aasta II kvartal
Draiv: Vahvlikäitleja lava pöörlemine, M1.5 DIN6, SS316 ussivõll ja ratas, elektropoleeritud Ra 0.4 µm
Standardne tinapronksketas tekitas submikronilisi vaseosakesi, mis ei vastanud kliendi ISO 5. klassi puhasruumi osakeste arvu spetsifikatsioonile suurusega 0,3 µm. Kogu pronksisulam jäeti spetsifikatsioonist välja SS316 sobitatud paari kasuks, millel on elektropoleeritud hambaküljed. Enamik tarnijaid ei ladusta täisroostevabast terasest ussiülekandekomplekte mõõtudega M1,5 DIN6 – Korea Ever-Power pakkus 16 tööpäeva pikkust proovide tarneaega kliendi 20-päevase projekti verstaposti suhtes. Kaks järgnevat tootmispartiid 12 kuu jooksul: null sissetulevat kontrolli ootelolekut ega materjali vastavuse parandusmeetmeid.
„DIN6 roostevabast terasest ussikomplektide leidmine M1.5 suuruses koos nõuetekohase dokumentatsiooniga oli väljakutse. Korea Ever-Power lahendas selle projekti ajakava piires.“
Täppislihvimismasinate moderniseerija — Busan, Lõuna-Korea · 2024. aasta 4. kvartal
Draiv: Rattatöötluspinki travers moderniseeritaval silindrilisel lihvijal, M2 dupleks, DIN7
Moderniseerimine asendas vananeva nukk-põhise lihvimismehhanismi servoajamiga ussülekandega. Sellel masinal lihvitud olemasolevate laagrirõngaste profiili tolerants oli ±0,008 mm. Standardse M2 ussiga, mille lõtk oli 0,08 mm, oli lihvimise ümberpööramisviga 0,015 mm – liiga suur. Duplex M2 komplekti lõtk paigaldamise ajal 0,018 mm-ni vähendas lihvimise ümberpööramisviga 0,006 mm-ni. Lihvitud laagrirõnga profiili hälve paranes Rk 1,2 µm-lt 0,7 µm-ni. Selle otsese tulemusena sai klient ühe oma peamise kliendi jaoks üle minna kõrgema tolerantsiga laagriklassi.
„Enamiku rakenduste jaoks oleks olnud vastuvõetav standardne ussikomplekt. See nõudis dupleksi ja geomeetria võimendus oli detailil mõõdetav.“
Standardne tööstus vs CNC täppistöötlus – kaheksa tegurit, mis neid eristavad
| Tegur | Standardne tööstuslik ussiülekanne | Korea Ever-Power CNC täppisklass |
|---|---|---|
| Hammaste täpsus | DIN8 – DIN9 freesitud terasdetailid | DIN5–DIN7, lihvitud pärast karastamist |
| Järelkõvendamine | Puudub – ainult induktsioonkõvendamine | CNC keermelõikus pärast pakkimist karastamist |
| Silindri tolerants (ratas) | H8–H9 | H7 standard; H6 soovi korral |
| Tagasilöögi spetsifikatsioon | Määramata – partiide lõikes erinev | Mõõdetud ja dokumenteeritud; dupleksvõimalus täpsusega ±0,045 mm |
| Kontaktmustri kontroll | Pole teostatud | Suurem kui 70% esikülje laius – foto on saadetisega kaasas |
| Materjali jälgitavus | Ainult dimensiooniline aruanne | Veskisertifikaat, kuumtöötlusprotokoll, CMM-i mõõtmete aruanne |
| Dupleksne tagasilöögi reguleerimine | Pole saadaval | Saadaval – kaasas reguleerimisjuhend ja juhtmevahe spetsifikatsioon |
| Proovi täitmisaeg | 4–8 nädalat kataloogiartiklite puhul | 15–22 tööpäeva alates kinnitatud joonistusest |
CNC-rakenduste jaoks, mis vajavad täielikult suletud ajamit paljaste komponentide asemel, on saadaval täppissobitatud paarid suletud korpustes. ussiülekande reduktorid Pöördtelgede ja indekseerimisajamite rakenduste jaoks on saadaval CNC-kvaliteediga sobitatud komplektid, mille puhul on paigaldusvalmis käigukast praktiline valik kohandatud masinakorpusesse integreeritud palja hammasrattakomplekti asemel.

Korduma kippuvad küsimused
CNC ussiülekande täpsustamine – küsige pakkumist ühe tööpäevaga
Saatke oma joonis, DIN-klass, moodul, hammaste arv, ava konfiguratsioon ja kogus. Vastame kinnitatud hinna ja näidise tarneajaga ühe tööpäeva jooksul. Konfidentsiaalsusleping on võimalik enne jooniste vahetust.
Toimetaja: Cxm



