Quais são os principais métodos e etapas para usinar as superfícies dos dentes deengrenagens cônicas espirais?

1. **Métodos de Usinagem**

Existem vários métodos principais para usinar engrenagens cônicas helicoidais:

**Fresagem**: Este é o método tradicional, onde uma fresa é usada para cortar a superfície do dente espiral na engrenagem bruta. A fresagem é relativamente eficiente, mas oferece menor precisão.

**Retificação**: A retificação consiste no uso de uma rebolo para dar acabamento às superfícies dos dentes da engrenagem. Esse processo aprimora 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 helicoidais. Ela permite a fabricação de engrenagens de alta precisão e alta eficiência, especialmente para formatos de dentes complexos.

**Usinagem por Geração**: Este método avançado utiliza ferramentas geradoras (como fresas de engrenagem cônica ou fresas de engrenagem) para criar a superfície do dente através do movimento relativo entre a ferramenta e o tarugo da engrenagem. Ele permite a usinagem de alta precisão da superfície do dente.

 

2. **Equipamentos de Usinagem**

Normalmente, são necessários os seguintes equipamentos para espirais:engrenagem cônicausinagem:

**Fresadora de Engrenagens Cônicas**: Utilizada para operações de fresagem, onde uma fresa corta a superfície do dente espiral na engrenagem bruta.

**Retificadora de Engrenagens Cônicas**: Utilizada para operações de retificação, onde um rebolo dá acabamento às superfícies dos dentes da engrenagem.

**Centro de Usinagem CNC**: Utilizado para usinagem CNC, o que possibilita a fabricação de engrenagens de alta precisão e alta eficiência.

**Equipamentos de Usinagem Geradora**: Máquinas como as da Gleason ou da Oerlikon são projetadas especificamente para a usinagem geradora de engrenagens cônicas helicoidais.

 

3. **Etapas de Usinagem**

A usinagem da espiralengrenagem cônicaA superfície dos dentes geralmente inclui as seguintes etapas:

(1) **Fabricação de peças em branco**

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

**Processamento do Bloco**: O bloco da engrenagem é fabricado por forjamento ou fundição para garantir que seu tamanho e formato atendam aos requisitos.

 

(2) **Usinagem de desbaste**

**Fresagem**: 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 da fresagem geralmente fica em torno do grau 7 a 8.

**Fresagem por engrenagem**: Para engrenagens com requisitos de maior precisão, pode-se utilizar a fresagem por engrenagem. A fresagem por engrenagem envolve o movimento relativo entre uma fresa e o bloco da engrenagem para formar a superfície espiral do dente.

 

(3) **Usinagem de Acabamento**

**Retificação**: Após o desbaste, a engrenagem é montada em uma retificadora, onde uma rebolo é utilizada para o acabamento das superfícies dos dentes. A retificação pode melhorar a precisão e a qualidade da superfície da engrenagem, com a precisão normalmente atingindo o grau 6 ou 7.

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

 

(4) **Tratamento Térmico**

**Têmpera**: Para aumentar a dureza e a resistência ao desgaste da engrenagem, geralmente realiza-se a têmpera. A dureza superficial da engrenagem após a têmpera pode atingir HRC 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 da Precisão da Superfície dos Dentes**: 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**: Os testes de engrenamento são realizados para avaliar o desempenho de engrenamento da engrenagem, garantindo sua eficiência de transmissão e confiabilidade no uso real.

 

4. **Otimização de Processos de Usinagem**

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

**Seleção de Ferramentas**: As ferramentas apropriadas 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 aumentar a eficiência e a qualidade da usinagem.

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

 

A usinagem das superfícies dos dentes de engrenagens cônicas helicoidais é um processo complexo que exige a consideração de múltiplos fatores, incluindo materiais, equipamentos, processos e inspeção. Ao otimizar os processos e equipamentos de usinagem, é possível fabricar engrenagens cônicas helicoidais de alta precisão e confiabilidade para atender às demandas de diversas aplicações industriais.