Quais são os principais métodos e etapas para usinagem das superfícies dos dentes deengrenagens cônicas espirais?

1. **Métodos de usinagem**

Existem vários métodos principais para usinar engrenagens cônicas espirais:

**Fresamento**: Este é o método tradicional, em que uma fresa é usada para cortar a superfície do dente espiral na engrenagem bruta. O fresamento é relativamente eficiente, mas oferece menor precisão.

**Retificação**: A retificação envolve o uso de uma roda de retificação para dar acabamento às superfícies dos dentes da engrenagem. Esse processo melhora a precisão e a qualidade da superfície da engrenagem, resultando em melhor desempenho de engrenamento e maior vida útil.

**Usinagem CNC**: Com o desenvolvimento da tecnologia CNC, a usinagem CNC tornou-se um método importante para a produção de engrenagens cônicas espirais. Ela permite a fabricação de engrenagens de alta precisão e alta eficiência, especialmente para formatos de dentes complexos.

**Usinagem Gerativa**: Este método avançado utiliza ferramentas geradoras (como fresas para engrenagens cônicas ou fresas dentadas) para criar a superfície do dente por meio do movimento relativo entre a ferramenta e a peça bruta da engrenagem. Ele proporciona uma usinagem de alta precisão da superfície do dente.

 

2. **Equipamentos de Usinagem**

O seguinte equipamento é normalmente necessário para espiralengrenagem cônicausinagem:

**Fresadora de engrenagens cônicas**: Usada para operações de fresamento, onde uma fresa corta a superfície do dente espiral na engrenagem bruta.

**Máquina de retificação de engrenagens cônicas**: Usada para operações de retificação, onde uma roda de retificação faz o acabamento das superfícies dos dentes da engrenagem.

**Centro de usinagem CNC**: Usado para usinagem CNC, o que permite fabricação de engrenagens de alta precisão e alta eficiência.

**Equipamentos de usinagem de geração**: Máquinas como as máquinas Gleason ou Oerlikon são projetadas especificamente para usinagem de engrenagens cônicas espirais.

 

3. **Etapas de usinagem**

A usinagem de espiralengrenagem cônicasuperfícies dos dentes geralmente inclui as seguintes etapas:

(1) **Fabricação em branco**

**Seleção de materiais**: Aços-liga de alta resistência, como 20CrMnTi ou 20CrNiMo, são comumente utilizados. Esses materiais apresentam boa temperabilidade e resistência ao desgaste.

**Processamento de peça bruta**: A peça bruta da engrenagem é fabricada por meio de forjamento ou fundição para garantir que seu tamanho e formato atendam aos requisitos.

 

(2) **Usinagem de desbaste**

**Fresamento**: A peça bruta é montada em uma fresadora, e uma fresa de engrenagem cônica é usada para cortar a superfície inicial do dente espiral. A precisão do fresamento é geralmente em torno de Grau 7 a 8.

**Hobbing**: Para engrenagens com requisitos de maior precisão, pode-se usar o hobbing. O hobbing envolve o movimento relativo entre um hobbing e a peça bruta da engrenagem para formar a superfície do dente espiral.

 

(3) **Usinagem de Acabamento**

**Retificação**: Após o desbaste, a engrenagem é montada em uma retificadora, e um rebolo é usado para dar acabamento às superfícies dos dentes. A retificação pode melhorar a precisão e a qualidade da superfície da engrenagem, com precisão tipicamente atingindo Graus 6 a 7.

**Usinagem por Geração**: Para engrenagens cônicas espirais de alta precisão, a usinagem por geração é geralmente empregada. A superfície do dente é formada pelo movimento relativo entre uma ferramenta de geração e a peça bruta da engrenagem.

 

(4) **Tratamento Térmico**

**Têmpera**: Para aumentar a dureza e a resistência ao desgaste da engrenagem, normalmente é realizada a têmpera. A dureza superficial da engrenagem após a têmpera pode atingir HRC de 58 a 62.

**Revenimento**: A engrenagem é revenida após a têmpera para aliviar as tensões de têmpera e melhorar a tenacidade.

 

(5) **Inspeção Final**

**Inspeção de precisão da superfície do dente**: Centros de medição de engrenagens ou instrumentos ópticos de medição de engrenagens são usados ​​para inspecionar a precisão das superfícies dos dentes, incluindo erro de perfil do dente, erro de direção do dente e erro de ângulo espiral.

**Inspeção de desempenho de engrenamento**: Testes de engrenamento são conduzidos para avaliar o desempenho de engrenamento da engrenagem, garantindo sua eficiência de transmissão e confiabilidade no uso real.

 

4. **Otimização dos Processos de Usinagem**

Para melhorar a qualidade e a eficiência da usinagem de engrenagens cônicas espirais, o processo de usinagem geralmente precisa ser otimizado:

**Seleção de ferramentas**: As ferramentas adequadas são escolhidas com base no material da engrenagem e nos requisitos de precisão. Por exemplo, ferramentas de diamante ou CBN podem ser usadas para engrenagens de alta precisão.

**Otimização dos parâmetros de usinagem**: por meio de experimentação e análise de simulação, parâmetros de usinagem como velocidade de corte, taxa de avanço e profundidade de corte são otimizados para melhorar a eficiência e a qualidade da usinagem.

**Usinagem automatizada**: O uso de equipamentos de usinagem automatizada, como centros de usinagem CNC ou linhas de produção automatizadas, pode melhorar a eficiência e a consistência da usinagem.

 

A usinagem de superfícies de dentes de engrenagens cônicas espirais é um processo complexo que requer a consideração de múltiplos fatores, incluindo materiais, equipamentos, processos e inspeção. Ao otimizar os processos e equipamentos de usinagem, engrenagens cônicas espirais de alta precisão e confiabilidade podem ser fabricadas para atender às demandas de diversas aplicações industriais.