Proceso de fabricación de engranajes

Recientemente hicimos un lote deengranajes no estándarSe utiliza principalmente en el campo de la maquinaria de automatización. ¿Sabe cuáles son los pasos para la fabricación de engranajes?

El proceso de producción de engranajes generalmente incluye los siguientes pasos:

1. Planificación del diseño:

• Determinación de parámetros: Según los requisitos específicos del engranaje y el entorno de trabajo, determine la relación de transmisión, el número de dientes, el módulo, el diámetro del círculo índice, el ancho del diente y otros parámetros. El cálculo de estos parámetros debe basarse en el principio de transmisión mecánica y las fórmulas de diseño relacionadas, como la determinación de la relación de transmisión a través de la cadena de transmisión de movimiento, el cálculo de la fuerza circunferencial sobre los dientes del engranaje según el par en el piñón y, posteriormente, el cálculo del módulo del engranaje y el diámetro del círculo índice mediante la resistencia a la fatiga por flexión de los dientes del engranaje y la resistencia a la fatiga por contacto de la superficie del diente.

Elección del material: La elección del material del engranaje es crucial para su rendimiento y vida útil. Los materiales más comunes son el acero con contenido medio de carbono (como el acero 45), el acero de aleación con bajo y medio contenido de carbono (como 20Cr, 40Cr, 20CrMnTi, etc.). Para engranajes importantes con requisitos más exigentes, se puede seleccionar acero de nitruro 38CrMoAlA. Los engranajes sin transmisión de fuerza también pueden fabricarse con hierro fundido, madera contrachapada, nailon y otros materiales.

2. Preparación del blanco:

Forjado: Cuando los engranajes requieren alta resistencia, resistencia al desgaste y al impacto, se suelen utilizar piezas brutas forjadas. El forjado puede mejorar la organización interna del metal, aumentar su densidad y mejorar las propiedades mecánicas del engranaje. Tras el forjado, la pieza bruta debe someterse a un tratamiento de normalización isotérmica para eliminar la tensión residual causada por el forjado y el desbaste, mejorar la maquinabilidad del material y mejorar sus propiedades mecánicas integrales.

• Fundición: Para engranajes grandes con un diámetro superior a 400-600 mm, se suelen fundir piezas en bruto. La fundición puede producir engranajes con formas complejas, pero la estructura interna del engranaje fundido puede presentar defectos como porosidad, que requieren un tratamiento térmico y un procesamiento mecánico posteriores para mejorar su rendimiento.

• Otros métodos: Para engranajes de tamaño pequeño y forma compleja, se pueden utilizar nuevos procesos como fundición de precisión, fundición a presión, forjado de precisión, pulvimetalurgia, laminado en caliente y extrusión en frío para producir tochos de dientes con dientes de engranaje para mejorar la productividad laboral y ahorrar materias primas.

3. Procesamiento mecánico:

• Procesamiento de piezas dentales en blanco:

Desbaste: Torneado, fresado y otros procesos de la pieza bruta para eliminar la mayor parte del margen, dejando entre 0,5 y 1 mm para el acabado posterior. Durante el desbaste, es necesario garantizar que la precisión dimensional y la rugosidad superficial de la pieza bruta cumplan con los requisitos de diseño.

Semiacabado: Torneado, fresado y otros procesos de semiacabado para mejorar la precisión dimensional y la calidad superficial del diente en bruto, preparándolo para el mecanizado de la forma del diente. Durante el semiacabado, se debe controlar la uniformidad de la sobremedida de mecanizado para evitar sobremedidas excesivas o demasiado pequeñas.

• Acabado: Torneado fino, fresado fino, rectificado y otros procesos del diente en bruto para garantizar que la precisión dimensional, la precisión de forma y la rugosidad superficial del diente en bruto cumplan con los requisitos de diseño. Para el acabado, se deben seleccionar la tecnología y las herramientas de procesamiento adecuadas para mejorar la eficiencia y la calidad del proceso.

• Procesamiento de la forma del diente:

• Fresado de dientes: El uso de fresas de módulo de disco o de dedo forma parte del proceso de conformado. La forma de la sección de los dientes de la fresa se corresponde con la forma de los dientes del engranaje, y los dientes de fresado pueden procesar engranajes de diversas formas, pero su eficiencia y precisión de procesamiento son bajas, lo que resulta adecuado para la producción o reparación de lotes pequeños de piezas individuales.

• Tallado con fresa madre: Pertenece al proceso de generación, y su principio de funcionamiento es equivalente al engrane de un par de engranajes helicoidales. El prototipo de talla madre de engranajes es un engranaje espiral con un gran ángulo helicoidal. Debido a su reducido número de dientes (normalmente el mismo número de dientes) y su longitud, se forma un tornillo sin fin alrededor del eje con un pequeño ángulo helicoidal. Posteriormente, a través de la ranura y los dientes, se convierte en una talla madre con filo y ángulo posterior. El tallaje de engranajes es adecuado para todo tipo de producción en masa, procesando engranajes cilíndricos externos y sinfines de calidad media.

• Conformadora de engranajes: Es también un tipo de procesamiento con método de desarrollo. Al utilizarla, la fresa y la pieza de trabajo equivalen al engrane de un par de engranajes cilíndricos. El movimiento alternativo de la conformadora es su movimiento principal, y el movimiento circular que realizan la conformadora y la pieza de trabajo, según una proporción determinada, constituye su movimiento de avance. La conformadora de engranajes es adecuada para todo tipo de producción en masa, procesando engranajes cilíndricos internos y externos de calidad media, engranajes de acoplamiento múltiple y cremalleras pequeñas.

Raspado: El raspado es un método de acabado común para superficies dentales no templadas en la producción en masa. Su principio de funcionamiento consiste en utilizar la fresa de raspado y el engranaje a procesar para que engranen libremente, gracias al deslizamiento relativo entre ambos, para raspar virutas muy finas de la superficie dental y mejorar su precisión. Los dientes de raspado también pueden formar dientes de tambor para mejorar la posición del área de contacto de la superficie dental.

Rectificado de engranajes: Es un método de acabado del perfil dentario, especialmente para engranajes endurecidos, y suele ser el único método de acabado. El rectificado de engranajes puede realizarse con muelas sinfín, cónicas o de disco. El rectificado de engranajes ofrece alta precisión y baja rugosidad superficial, pero su eficiencia de producción es baja y su coste elevado.

4. Tratamiento térmico:

• Tratamiento térmico en blanco: Organice un tratamiento térmico previo antes y después del procesamiento del diente en blanco, como normalizado o templado, el objetivo principal es eliminar la tensión residual causada por el forjado y el desbaste, mejorar la maquinabilidad del material y mejorar las propiedades mecánicas integrales.

• Tratamiento térmico de la superficie del diente: después del procesamiento de la forma del diente, para mejorar la dureza y la resistencia al desgaste de la superficie del diente, a menudo se llevan a cabo procesos de tratamiento térmico de endurecimiento por carburación, endurecimiento por calentamiento por inducción de alta frecuencia, carbonitruración y nitruración.

5. Procesamiento de los extremos de los dientes: El extremo de los dientes del engranaje se procesa mediante redondeo, biselado, achaflanado y desbarbado. El mecanizado de los extremos de los dientes debe realizarse antes del temple del engranaje, generalmente después del laminado (interpolación) de los dientes, antes del mecanizado de los extremos de los dientes con arreglo al rasurado.

6. Inspección de calidad: Se verifican diversos parámetros del engranaje, como la forma, el paso, la dirección y el grosor de los dientes, la longitud normal común y el descentramiento, entre otros, para garantizar que la precisión y la calidad del engranaje cumplan con los requisitos de diseño. Los métodos de detección incluyen la medición manual con herramientas de medición y la medición de precisión con instrumentos de medición de engranajes.