liu.seSearch for publications in DiVA
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Lappning eller kuggslipning: Av kronhjul och pinjonger på Scanias transmissionsavdelning
Linköping University, Department of Production Economics.
Linköping University, Department of Production Economics.
2006 (Swedish)Independent thesis Basic level (professional degree), 20 points / 30 hpStudent thesis
Abstract [sv]

Detta examensarbete är utfört på transmissionsavdelningen DX på Scania i Södertälje. Syftet med arbetet är att avgöra vilken av metoderna lappning eller kuggslipning som lämpar sig bäst för hårdbearbetning av kronhjul och pinjonger, det vill säga de ingående komponenterna i centralväxeln på Scanias lastbilar och bussar. Utvärderingen av metoderna görs ur ett helhetsperspektiv där hänsyn tas till konstruktion, produktion, logistik och ekonomi.

Bakgrunden till att Scania vill ha denna fråga utredd är bland annat att lapprocessen medför vissa problem. I lappningen bearbetar kronhjulet och pinjongen varandra vilket medför att produktionsflödena för delarna går ihop i resursen. Det orsakar effektivitetsförluster och gör flödet svårt att planera. Med kuggslipning bearbetas kronhjul och pinjong i separata kuggslipningsmaskiner vilket medför att planeringen kan ske helt separat för kronhjul och pinjong. Den andra begränsningen som Scania ser med lappning är att endast ytterst lite material kan avverkas med metoden. Kuggslipen kan avverka fem gånger så mycket material mot vad som är möjligt med lappning.

Även andra problem identifieras med lappning. Exempelvis de att metoden inte kan garantera stabil kvalitet samt att automatisering av hårdbearbetningen inte är möjligt med lappning. Kuggslipning garanterar däremot jämn kvalitet och skapar förutsättningar för automatisering. Förutom att flera problem med dagens produktionsprocess kan lösas genom kuggslipning framkommer även ytterligare fördelar med metoden. Med kuggslipning kan mer komplexa former slipas än med lappning vilket skapar möjligheter vid designprocessen. Flankformen på kuggen kan då modifieras för att åstadkomma starkare och tystare växlar.

Det finns även risker förknippade med kuggslipning. De som identifieras i rapporten är dels risken för bränningar, vilket innebär ytskador orsakade av hög värmeutveckling mellan slipskiva och arbetstycke. En annan risk härrör till den slipmån som avverkas i slipen. Eftersom mer material avverkas vid kuggslipning än vid lappning kan det eventuellt komma att krävas en längre tid i härdugnen före hårdbearbetningen för att kompensera för den ythårdhet och det härddjup som slipas bort.

Utöver möjligheter och risker i och med en övergång från lappning till kuggslipning identifieras även andra förändringar som ett metodbyte innebär, bland annat med avseende på produktionsutrustning. Här framkommer att kuggslipning kan medföra kortare cykeltider i kuggfräsningen vid mjukbearbetningen samtidigt som cykeltiden blir längre för kronhjulen i svarvningen vid hårdbearbetningen.

Den slutsats som dras med hänsyn till syftet är att Scania bör övergå till kuggslipning av hela sitt växelprogram. De främsta argumenten för det är dels den potential som skapas ur planeringssynpunkt i och med att produktionsflödena av kronhjul och pinjong separeras, dels den ökade prestanda och jämna kvalitet som kan uppnås med kuggslipning.

Abstract [en]

This thesis is accomplished in the transmission department, DX, on Scania, Södertälje. The purpose is to compare the method lapping, that are used today, with the method grinding. The two methods are used for hard surfacing on bevel gears, one of the components in the transmission for trucks and busses. The methods are compared with a widely perspective and constructions, production, logistic and economy are taken in to considerations.

Scania has experienced some problems with the lapping process and that’s why they want this pre-study done. In the lapping process the material removal occurs when the flanks of the wheel and pinion touches, this makes it necessary to synchronise the production flow for wheel and pinion before the machining. This cause loses in efficiency and makes it difficult to plan the production. With grinding the removal of material is carried out by a grinding wheel that separate the production and planning for the wheel and pinion. Lapping has also a very limited capacity in removal of material. With grinding it is possible to remove more materials, up to five times.

During the study even more problem with lapping occurs. The method can’t guarantee a stable quality and automatization of the hard surfacing of the gear is not possible with lapping. Grinding on the other hand guarantee constant quality and creates opportunities for automatization. Grinding solves a lot of the problems that appears today but it also has other advantages. More complex forms on the flank can be created with grinding then with lapping, making opportunities for the construction department. By using modification of the flank form the gear can evolving in both load carrying capacity and noise behaviour.

There are also risks with grinding. This report identifies several and burnings are one of them. Burning appears when the temperature between the flank and the grinding wheel get to high. This causes damage on the flank surface. Another risk has to do with the heat treatment. Because of the higher removal of material with grinding, it is necessary to leave more material on the flank in the cutting. The consequence could be that a longer time is required in the furnace to get the same depth of case.

Even more indirect effects of a change in method are observed in the report. By using grinding, potential for cutting with a higher speed appears which leads to reduction in cycle time. In the hard turning machine, where the wheels are machined, the cycle time will increase.

The conclusion of the report is, with respect to the purpose, that Scania should grind all their bevel gears. The strongest argument is the potential in separating the production system for wheel and pinion, the increased performance of the bevel gear and the constant quality that grinding achieves.

Place, publisher, year, edition, pages
Institutionen för produktionsekonomi , 2006. , 132 p.
Keyword [sv]
kuggslipning, synkroniserade produktionsflöden, centralväxel, kronhjul, pinjong, Scania, SPS, läppning
National Category
Production Engineering, Human Work Science and Ergonomics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:liu:diva-5667ISRN: LITH-IPE-EX-06/781--SEOAI: oai:DiVA.org:liu-5667DiVA: diva2:21428
Uppsok
teknik
Supervisors
Examiners
Available from: 2006-03-14 Created: 2006-03-14

Open Access in DiVA

No full text

By organisation
Department of Production Economics
Production Engineering, Human Work Science and Ergonomics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 827 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf