Серија знања · Б8 · Стандарди и мерење

Пужни зупчаник Стандарди — DIN, ISO и AGMA: Шта сваки мери и како се упоређују

Цртеж купца из САД специфицира AGMA 10. Ваша радионица ради по DIN-у. Који је строжији? Које параметре сваки стандард заправо мери? Овај водич решава забуну директном табелом поређења и референцом за конверзију класе прецизности.

ДИН 3975/3976ИСО 1122-1АГМА 6022-Ц96Конверзија DIN у AGMA

Структура цилиндричног пужног точка 1

⚙ Korea Ever-Power Worm Gear Co., LtdАнсан-си, Гјонгги-до, [email protected]

Цртеж који је изазвао тронедељно кашњење

Корејски произвођач машина је примио поруџбину од америчког произвођача оригиналне опреме (OEM) са цртежом пужног зупчаника који је специфицирао AGMA класу квалитета 10. Њихов производни тим је ово третирао као еквивалент DIN 8 - уобичајеној, али непрецизној конверзији - и произвео је у складу са тим. Улазна инспекција америчког произвођача оригиналне опреме одбацила је делове: њихова координатна мерна машина је пронашла одступање хода и грешке профила унутар толеранције DIN 8, али изван толеранције AGMA 10 за одређену величину зупчаника. Тронедељно кашњење док се проблем није решио - поновна инспекција, нова документација, делимична прерада - коштало је више од самог зупчаника.

Грешка није била у производњи. Била је у конверзији. DIN и AGMA класе прецизности нису једноставни 1:1 преводи. Оне мере преклапајуће, али не и идентичне скупове параметара зупчаника, а њихове вредности толеранције се различито скалирају са модулом и пречником корака. Разумевање шта сваки стандард заправо специфицира – и где је њихова конверзија поуздана, а где не успева – је од суштинског значаја за сваки инжењерски тим који сарађује са међународним купцима или добављачима.

структура пужног зупчаника 1
структура пужног зупчаника 2

ДИН 3975 и ДИН 3976 — Европски стандард

DIN 3975 дефинише геометријске параметре и терминологију за цилиндричне пужне зупчанике — угао вођења, аксијални корак, нормални корак, дебљину зубаца преко клинова, смер спирале и односе између параметара геометрије пужа. DIN 3976 одређује толеранције. Класе прецизности у DIN 3976 крећу се од класе 3 (највиша прецизност, ретко се производи комерцијално) до класе 12 (груба комерцијална). Стандардна испорука компаније Korea Ever-Power покрива класе 6 до класе 12, а класа 5 је доступна за примене позиционирања на захтев.

Свака класа прецизности дефинише дозвољене толеранције за пет основних параметара. Ових пет параметара обухватају комплетан геометријски квалитет пужног навоја — нису потребни додатни параметри да би се у потпуности одредио квалитет пужног зупчаника према DIN 3976.

Одступање профила зуба Ff

Одступање стварног профила навоја пужа од теоријског еволвентног профила у нормалном пресеку. Висок Ff концентрише оптерећење на локалне контактне тачке уместо да га распоређује по целом луку захвата. Примарни извор буке у захвату пужног зупчаника.

Одступање од вођства Fb

Одступање стварног хода навоја од теоријског хода дуж цилиндра корака. Неконзистентно ходање узрокује периодичне варијације оптерећења док се пуж ротира — извор бочних опсега вибрација фреквенције зубаца.

Одступање једног корака fp

Одступање ширине било ког појединачног размака зубаца од теоријске вредности. Свака грешка корака ствара кратак импулс угаоног убрзања/успоравања — ово се сабира у сложену грешку преноса.

Укупно одступање профила Fa

Амплитуда грешке профила од врха до дна, укључујући све хармонике. Користи се у прорачунима вибрација и акустичног шума. Најважнији параметар за тихи рад пужног зупчаника.

Одступање дебљине зуба као

Одступање дебљине зубаца од номиналне, мерено преко клинова на цилиндру за нагиб. Директно контролише зазор у склопу — мањи зубац повећава зазор; превелики ризикује интерференцију врха зубаца.


DIN класе прецизности — примене, методе производње и конверзије

DIN класа АГМА приближно. Производња Развој профила Ff (M5) Главни програмер на Фејсбуку Типична примена Корејско Евер-Пауер Супплај
ДИН 5 АГМА 12+ Брушено + преклопљено 4 ум 6 микрона Хируршки роботи, метрологија, високопрецизни позиционери Само на захтев
ДИН 6 АГМА 11 Тло навоја 6 микрона 9 ум Роботски зглобови, ЦНЦ индексери, аутоматизација високе прецизности Доступно, 4-6 недеља
ДИН 7 АГМА 10 Тло навоја 9 ум 14 ум Индексатори паковања, соларни трагачи, коботски спојеви Стандардна прецизност
ДИН 8 АГМА 9 Обрађена/стругана завршна обрада 14 ум 20 ум Индустријски транспортери, машински алати, општа аутоматизација Стандардно снабдевање
ДИН 9 АГМА 8 Хоббовано 20 ум 28 ум Општа механизација, пољопривреда, руковање материјалом Стандардно снабдевање
ДИН 10 АГМА 7 Хоббовано 28 ум 40 ум Некритични погони, опрема са малом брзином Стандардно снабдевање
ДИН 12 АГМА 6 Као што је сечено 56 микрона 80 ум Грубе примене, спори повремено коришћени дискови Стандардно снабдевање

Вредности одступања профила и корака приказане су за пуж Модул 5 при средњем пречнику корака. Вредности су скалиране са модулом и пречником према табелама толеранција DIN 3976.


AGMA 6022-C96 — Америчка референца

AGMA 6022-C96 (Приручник за пројектовање цилиндричних пужних зупчаника) је главни стандард Америчког удружења произвођача зупчаника за пројектовање и спецификацију пужних зупчаника. Класе квалитета крећу се од AGMA 6 (најнижа) до AGMA 14 (највиша прецизност) — обратите пажњу на обрнуту нумерацију у односу на DIN, где нижи бројеви означавају већу прецизност. AGMA 14 = највиша прецизност, AGMA 6 = груба комерцијална прецизност.

Кључна методолошка разлика: AGMA 6022 одређује класе квалитета првенствено кроз грешка у композитном преносу тест — акумулирана варијација корака мерена на више зубаца помоћу тестера котрљања зупчаника. DIN 3976 специфицира толеранције појединачних параметара (Ff, Fb, fp, As) мерене одвојено помоћу CMM-а. Зупчаник може задовољити један стандард, а истовремено показати незнатно веће одступање у параметру који други стандард има већу тежину — посебно код нестандардних величина модула где се формуле за скалирање толеранција разликују.

Критична практична тачка: Нумерација по АГМА је супротна од ДИН-а. АГМА 8 је нижи прецизност него AGMA 12; DIN 8 је виши прецизност већа од DIN 12. Приликом читања цртежа, увек запамтите на који се стандард позива пре него што протумачите број класе. Збуњивање AGMA 8 (груба комерцијална) са DIN 8 (стандардна индустријска) је најчешће погрешно тумачење класе прецизности у међународној понуди зупчаника.


Методе мерења CMM-а за параметре пужног зупчаника

структура пужног зупчаника 4

Мерење помоћу модерне CMM (координатне мерне машине) помоћу ротационе сонде прати бочну страну навоја пужа у дефинисаним равнима мерења, бележећи одступање од теоријске еволвенте у свакој измереној тачки. Мерење се врши на три аксијалне позиције (за проверу конзистентности хода) и две позиције висине профила (за проверу облика профила) за укупно шест мерних делова по почетку навоја.

Мерење профила
Стиклус ЦММ-а прати бочну страну навоја у нормалном пресеку. Одступање од теоријске еволвенте у свакој тачки је грешка профила Ff.
Мерење потенцијалних клијената
ЦММ бележи положај навоја у више угаоних корака дуж целе дужине навоја. Одступање хода је максимално минус минимално одступање од константног хода.
Дебљина зуба преко иглица
Калибрисани клин постављен у простор навоја; мерење преко клина даје дебљину зуба геометријским прорачуном.
Мерење отвора
Отвор измерен на 3 аксијалне позиције x 2 нормална пречника = 6 мерења која потврђују усклађеност са H7 стандардом.

Инспекција и верификација квалитета у компанији Korea Ever-Power

Cylindrical Worm Wheel structure 2 структура пужног зупчаника 3
радионица за пужне зупчанике 5 радионица за пужне зупчанике 6

Читање цртежа пужног зупчаника — Потребни параметри

Комплетан цртеж пужног зупчаника одређује сваки параметар потребан за производњу и верификацију зупчаника. Недостајући параметри представљају недостатак цртежа — треба их додати пре почетка производње. Следећи параметри морају се појавити на сваком цртежу пужног зупчаника намењеном за прецизну испоруку.

Параметар цртања Симбол Шта узрокује његово одсуство
Аксијални модул Мкс Погрешан модул = погрешна величина зубаца, погрешно међуосно растојање, неусклађеност са точком
Број стартова з1 Погрешан број покретања мења однос, ефикасност и понашање самоблокирања
Број зубаца точка з2 Погрешан број мења однос и растојање од центра
Количник пречника q Одређује пречник корака d1 = mxq; утиче на угао водећег дела
Правац спирале Д или Л Погрешна рука = грешка укрштања вратила од 90 степени или обрнута ротација
Нормални угао притиска један Типично 20 степени; различите вредности мењају чврстоћу зуба и геометрију мреже
Класа прецизности ДИН/АГМА Погрешна класа = погрешна толеранција — одбацивање или прихватање неисправних делова
Толеранција дебљине зуба Као Недостаје = неконтролисани зазор у склопу
Површинска завршна обрада Ra Ра Непоштовање захтева за храну/медицинске захтеве/чисте просторије
Толеранција међуосечног растојања a +/- тол Циљ обраде кућишта; утиче на зазор и квалитет контакта

Кореја Евер-Пауер

Производи у складу са стандардима са CMM документацијом

Пужни зупчаник од легираног челика -- Документовано стандардима
DIN 6 до DIN 9 — Укључен извештај о CMM-у
Пужни зупчаник од легираног челика — Стандарди документовани
Сваки пужни зупчаник од легираног челика марке Korea Ever-Power испоручује се са извештајем о инспекцији CMM-ом који документује стварне измерене вредности за сваки параметар DIN 3976 — не изјаву о пролазу/непролазу, већ измерене вредности одступања поред толеранције DIN класе ради поређења. Инжењери могу да потврде усаглашеност са класом прецизности и да користе стварне измерене податке приликом конвертовања DIN спецификације у усаглашеност са AGMA класом за улазну инспекцију америчких произвођача оригиналне опреме (US OEM). Опције класе прецизности: DIN 9 стандард, DIN 8 прецизна индустријска, DIN 7 брушена (аутоматизација), DIN 6 висока прецизност (захтев). Изјаве о усаглашености еквивалентне AGMA доступне су када цртежи америчких произвођача оригиналне опреме (US OEM) захтевају документацију о AGMA класи квалитета.

Погледајте спецификације

Прецизни пужни точак -- у складу са DIN цртежима
Усклађено са профилом — Укључена фотографија контактног обрасца
Прецизни пужни точак — у складу са DIN цртежима
Када инжењерски цртежи одређују DIN или AGMA класу прецизности, Korea Ever-Power производи одговарајући пужни точак и пружа документацију која потврђује усклађеност са сваком толеранцијом DIN 3976. Извештај CMM покрива пречник отвора (6 тачака мерења које потврђују усклађеност са H7), избацивање зубаца и проценат покривености контактног шара. За купце који захтевају документацију у AGMA формату за зупчанике произведене по DIN стандарду — што је уобичајено када корејски произвођачи оригиналне опреме испоручују зупцима из САД — додатне изјаве о усклађености са AGMA стандардом се припремају на основу DIN измерених CMM података.

Погледајте спецификације

Дуплексни пужни зупчаник -- Комплетна DIN прецизна документација
DIN 5 до DIN 7 — Сертификована разлика у оловним влакнима
Дуплексни пужни зупчаник — Комплетна DIN прецизна документација
Дуплекс пуж захтева још један сертификовани параметар поред стандарда DIN 3976: разлику хода између левог и десног бочног дела навоја — параметар који омогућава подешавање зазора аксијалним померањем. Korea Ever-Power мери и сертификује разлику хода као специфичну вредност (не опсег) за сваки дуплекс сет, омогућавајући инжењеру инсталације да израчуна тачно аксијално померање потребно за постизање циљаног зазора. Класа прецизности DIN 5 до DIN 7 као стандард за дуплекс сетове. Комплетна документација укључује сертификат о разлици хода, стандардни извештај CMM-а и фотографију контактног обрасца.

Погледајте спецификације

Честа питања о стандардима

Стандарди и инспекција пужних зупчаника — Питања инжењера квалитета

Мој цртеж купца наводи AGMA квалитет 10. Коју DIN класу производи Korea Ever-Power да би се ово задовољило?+

AGMA 10 приближно одговара DIN 7 стандарду за типичне комбинације модула пужног зупчаника и пречника. Korea Ever-Power производи зупчанике еквивалентне AGMA 10 стандарду у класи прецизности DIN 7 (брушени пужни навој, измерене и пријављене толеранције DIN 3976). Тачан однос зависи од величине зупчаника — за веома мале модуле (M1-M2), DIN 7 може бити мало строжи од AGMA 10; за велике модуле (M8+), однос се може разликовати. Када је AGMA класа квалитета наведена на цртежу купца, Korea Ever-Power пружа вредности измерене по DIN стандарду заједно са изјавом о усклађености са AGMA класом којом се потврђује да су стварна измерена одступања унутар граница толеранције AGMA 10 за специфичне димензије зупчаника.

Која је разлика између степена квалитета и класе прецизности у спецификацији пужног зупчаника?+

Они се односе на исти концепт са различитом терминологијом по стандарду. DIN 3976 користи Qualitaetssstufe (степен квалитета), што се на енглеском преводи као класа прецизности, нумерисано од 3 до 12, при чему су нижи бројеви прецизнији. AGMA користи број квалитета (Q) нумерисан од 3 до 14, при чему су виши бројеви прецизнији — нумерација је обрнута у односу на DIN, што често изазива забуну. ISO 10064-6 користи степен тачности са сличним системом као DIN. Приликом међународног навођења, увек потврдите који се систем нумерисања користи: DIN 8 и AGMA 8 имају исти број, али представљају различите нивое прецизности — DIN 8 је знатно прецизнији од AGMA 8.

Да ли Korea Ever-Power пружа AGMA извештаје о инспекцији или само CMM извештаје у DIN формату?+

Стандардни CMM извештаји су у DIN 3976 формату, приказујући измерене вредности у односу на DIN границе толеранције. Када купац из САД захтева документацију о усаглашености са AGMA форматом, Korea Ever-Power припрема изјаву о усаглашености са AGMA класом на основу измерених вредности са DIN стандардом — потврђујући да измерено одступање профила, одступање корака и варијација корака задовољавају AGMA границе толеранције за наведени број квалитета на одређеном модулу и пречнику корака. Ова услуга је доступна без додатних трошкова када се AGMA документација захтева приликом наручивања. За поруџбине где се AGMA документација захтева након испоруке, рачунајте на 3-5 радних дана.

Како се мери зазор пужног зупчаника и да ли се то документује у извештају о инспекцији?+

Зазор пужног зупчаника мери се као угаоно кретање излазног вратила (вратила пужног точка) у степенима када је улазно вратило непомично, а излазно вратило се наизменично ротира у оба смера под одређеним референтним обртним моментом. Мерење се врши на платформи за испитивање зупчастог захвата на теоријском међуосно растојању. Зазор у угаоним јединицама претвара се у линеарни на радијусу корака точка. Korea Ever-Power мери зазор на платформи за испитивање склопа као део испитивања контактног узорка за класу прецизности DIN 7 и боље — фотографија контактног узорка и мерење зазора су укључени у документацију о испоруци. Стандардна испорука (DIN 8-9) укључује документацију о контактном узорку; мерење зазора је доступно на захтев.

Шта значи укупно одступање профила Fa на извештају CMM-а и како утиче на буку зупчаника?+

Укупно одступање профила Fa је амплитуда грешке профила од врха до дна у нормалном пресеку — алгебарска разлика између највише и најниже тачке на стварном профилу у односу на теоријску еволвенту. Мали Fa значи да профил навоја блиско одговара теоријском и да се оптерећење равномерно распоређује по контактном луку. Велики Fa значи да локалне високе и ниске тачке изазивају концентрацију оптерећења у високим тачкама, повећавајући Херцов контактни напон, повећавајући трење и производећи импулсе грешке преноса на фреквенцији мреже. Fa је примарни извор буке мреже пужног зупчаника — смањење Fa брушењем навоја (DIN 7 у односу на DIN 9) је најефикаснија појединачна акција за смањење акустичног излаза пужног зупчаника.

Који је DIN стандард за мерење дебљине зубаца пужног зупчаника?+

Дебљина зуба пужа мери се методом мерења преко куглица (или клинова) како је наведено у DIN 3960 примењеном на пужне зупчанике преко DIN 3975. Калибрисана куглица одређеног пречника поставља се у простор за навој; мерење преко куглице са другом куглицом дијаметрално супротном даје димензију из које се израчунава дебљина зуба. Пречник куглице се бира према нормалном модулу и углу притиска како би се осигурао контакт на цилиндру корака. Korea Ever-Power користи CNC центре за мерење зупчаника са додирним мерним мерним мерилима за мерење профила бочног дела навоја и хода навоја, допуњене мерењем клинова за верификацију дебљине зуба и у фази празног обраде и након брушења навоја. Оба мерења се појављују у извештају о инспекцији CMM-а.

За испоруку пужног зупчаника исте спецификације из два извора, како да осигурам заменљивост између два добављача?+

Дефинишите спецификацију према међународним стандардним толеранцијама, а не према власничким условима. Наведите: модул (тачна вредност), број зубаца, смер спирале, угао притиска (стандард од 20 степени), класу прецизности (DIN број класе), отвор према H7 (тачан пречник), жлеб према DIN 6885A и материјал према стандарду састава са могућношћу праћења броја топлоте. Оба добављача морају да докажу усклађеност са истим форматом извештаја о инспекцији CMM-а. За почетну квалификацију, упоредите стварне измерене вредности од оба добављача - не само извештаје о пролазу/непролазу - да бисте потврдили да постижу еквивалентну геометрију. Преглед димензионалне корелације првог чланка између извештаја CMM-а два добављача је најпоузданији начин да се потврди заменљивост пре него што се обавежу производне количине.

Које минималне информације су потребне компанији Korea Ever-Power да би израдила извештај о CMM-у који је у складу са стандардима?+

Да би издао извештај о CMM машини према DIN 3976, компанији Korea Ever-Power је потребно: модул m; број покретања z1; број зубаца точка z2; нормалан угао притиска an; количник пречника q (или пречник корака d1); наведена класа прецизности (број DIN разреда); и пречник отвора са толеранцијом. Помоћу ових параметара могу се израчунати вредности толеранције према DIN 3976 за сваки измерени параметар и проценити измерена одступања ради усклађености. Ако било који параметар недостаје у спецификацији поруџбине, Korea Ever-Power га захтева пре издавања извештаја — извештај без потврђених спецификација није валидан документ о квалитету.

Снабдевање у складу са стандардима са комплетном CMM документацијом

Наведите класу прецизности (DIN или AGMA) и Korea Ever-Power потврђује могућност испоруке, формат извештаја CMM и доступност документације за AGMA конверзију пре него што се наручи.

Уредник: Cxm