Ytstrukturer och processer för hårdbearbetning av kugghjul och axlar

Sammanfattning: Detta examensarbete har utförts vid Linköpings universitet i samarbete med Scania Transmission i Södertälje och behandlar kravsättning av ytstrukturer samt processer för hårdbearbetning av kugghjul och axlar. Aktuella artikelritningar innefattar endast krav för Ra-värde, den aritmetiska medelavvikelsen för ytjämnhetsprofilen (R-profilen). Förslag på nya parametrar enligt av Scania tillämpade SS-EN ISO standards har tagits fram, detta för att ge en noggrannare beskrivning av vilken ytstruktur som skall uppnås. Resultatet är generellt tillämpningsbart men fokuseras mot kugghjulens hål, plan och diametrar. Vidare presenteras en jämförelse mellan metoder så att transmissionsverkstäderna kan tillverka kugghjul/axlar på ett kostnadseffektivare sätt. Arbetet grundas på en litteraturstudie av handböcker och standards kompletterat med kartläggning av nuläget genom insamling av mätdata. En omvärldsanalys och några bearbetningsprover med hårdsvarvning har också utförts. Till skillnad från nuläget föreslås en övergång från att ange Ra-värde på ritningarna till att ange en övre gräns för Rz-värde som en begränsning av amplituden. Ytor i relativ rörelse och ytor som ingår i pressförband föreslås kompletteras med en undre gräns för Rz-värde samt en undre gräns för relativ bärighet. Med införandet av ett bärighetskrav ges även en specifikation för profilens fördelning. Angivelse av bearbetningsmetod och eventuellt bearbetningsmönster föreslås att anges i klartext på ritningen då parametrar som beskriver karakteristiska drag för olika bearbetningsmetoder visat sig väldigt variationsbenägna i nulägesanalysen. Jämförelse av hårdbearbetningsmetoder har visat att det i kombinationsmaskiner, hårdsvarvning och slipning, vore intressant att enbart hårdsvarva kugghjulens glidlagerytor, något som enligt bearbetningsprover och omvärldsanalys verkar rimligt. Detta bör efter godkännda riggprover anammas som ett första optimeringssteg. Fler intressanta koncept för framtida bearbetningsalternativ finns att studera i rapportens resultat och diskussionskapitel.