Métodos de mecanizado de engranajes (corte de engranajes) y las máquinas-herramienta utilizadas
Ahora, presentamos los tipos de máquinas utilizadas en el mecanizado de engranajes. Las técnicas de mecanizado de engranajes pueden dividirse en tres categorías que se indican a continuación. Examinemos las características y las máquinas-herramienta correspondientes para cada uno.
- Método de generación de engranajes
- Método de formación de engranajes
- Skiving de engranajes
Método de generación de engranajes
El método de generación de engranajes es un método de mecanizado en el que la herramienta se presiona contra la pieza para cortar los dientes del engranaje. Con este método, toda la pieza se talla gradualmente en forma de engranaje, lo que permite una producción eficiente de engranajes con gran precisión.
Máquinas-herramienta típicamente utilizadas en el método de generación de engranajes
- Máquina de tallado NC (control numérico, por sus siglas en inglés):
- Una herramienta llamada "hob" o fresa madre, que tiene dientes y ranuras a lo largo de sus bordes exteriores, se gira para mecanizar simultáneamente los dientes de toda la pieza de trabajo.
- Máquina talladora de engranajes cónicos NC:
- Una máquina para mecanizar engranajes cónicos. El corte se realiza girando una herramienta en forma de disco y la pieza de trabajo de forma sincronizada.
- Máquina mortajadora de engranajes NC:
- También conocida como mortajadora o talladora por generación, esta máquina mueve la herramienta verticalmente arriba y abajo para mecanizar la pieza.
- Máquina rectificadora de engranajes NC:
- La pieza se corta girando una muela de rectificado a alta velocidad. En el método de generación de engranajes, se utiliza una muela de rectificado ancha para rectificar todo el engranaje.
Una máquina herramienta típica es la máquina de tallado. Una talladora utiliza una herramienta llamada "hob" o fresa madre, que tiene dientes helicoidales. La fresa madre y el engranaje a mecanizar se giran de forma sincronizada mientras que la fresa madre se mueve hacia abajo desde arriba para cortar gradualmente los dientes del engranaje.
El método de generación de engranajes permite mecanizar múltiples dientes simultáneamente en un solo montaje, ofreciendo alta productividad y una precisión más uniforme de los dientes. Sin embargo, debido a que se requieren máquinas y herramientas especiales, como máquinas talladoras y fresas madre, los costos iniciales de inversión tienden a ser elevados.
Método de formado de engranajes
El método de formación de engranajes es una técnica de mecanizado en la que los dientes del engranaje se cortan uno a uno utilizando herramientas que coinciden con la forma del diente. Este método utiliza herramientas como fresas y brochas para mecanizar cada ranura de engranaje. Mientras que el método de generación de engranajes utiliza principalmente máquinas especializadas, el método de formación de engranajes puede mecanizar con máquinas de uso general como tornos y centros de mecanizado.
Máquinas-herramienta típicas utilizadas en el método de formación de engranajes
- Fresadora NC:
- Capaz de cortar una gran variedad de formas de engranajes. Especialmente adecuado para producción en lotes pequeños y prototipos.
- Brochadora NC:
- Una máquina herramienta que corta los dientes de los engranajes en una sola pasada, utilizando una brocha equipada con hojas de desbaste y hojas de acabado.
- Mortajadora vertical NC:
- Realiza el ranurado moviendo la herramienta verticalmente contra la pieza montada sobre una mesa horizontal.
- Torno NC:
- Se utiliza principalmente para engranajes cilíndricos y engranajes de preprocesamiento (formación de materiales).
- Rectificadora NC:
- A menudo se usa para el acabado tras un tratamiento térmico. En el método de formación de engranajes, se utiliza una rueda fina de rectificado para afilar los dientes del engranaje.
- Centro de mecanizado:
- Una máquina-herramienta que incorpora funciones ATC (cambiador automático de herramienta, por sus siglas en inglés) en una fresadora NC, permitiendo el mecanizado en bruto hasta el acabado de engranajes en una sola máquina.
Una característica clave del método de formación es que el mecanizado puede realizarse utilizando máquinas-herramienta relativamente versátiles. Como no requiere una máquina especial para cortar engranajes, es muy adecuado para la producción en pequeños lotes y la fabricación de engranajes especiales. También se utiliza para producir engranajes grandes, engranajes internos y otros engranajes difíciles de mecanizar mediante el método de generación.
Sin embargo, dado que el método de formación mecaniza cada diente de engranaje individualmente, tarda más que el método de generación y puede no ser adecuado para la producción en masa.
Skiving de engranajes
El skiving de engranajes es un método de mecanizado relativamente nuevo clasificado dentro del método de generación de engranajes. Utiliza una herramienta llamada cortador para skiving, que corta mientras se giran de forma sincronizada los ejes tanto de la herramienta como de la pieza a un ángulo.
El "skive" en skiving significa "pelar finamente" y el proceso se caracteriza por raspar material de las ranuras del engranaje durante el mecanizado.
Máquinas-herramienta típicas utilizadas para el skiving de engranajes
- Centro de mecanizado:
- Equipado con un cortador de engranajes, permite una producción eficiente de engranajes.
- Centro de torneado:
- Mientras que los centros de mecanizado se basan en fresadoras, los centros de torneado se basan en tornos.
- Centro de mecanizado de 5 ejes:
- Adecuado para la producción de engranajes especiales, como engranajes con formas complejas o engranajes cónicos. Puede cubrir una amplia variedad de necesidades de mecanizado de engranajes.
El skiving de engranajes puede fabricar de forma eficiente engranajes difíciles de mecanizar utilizando métodos convencionales, como engranajes internos y engranajes de módulo pequeño. Además, las máquinas multitarea pueden combinar torneado y fresado, permitiendo realizar múltiples procesos en una sola máquina.
