Os fundamentos da chanfradura e rebarbação de engrenagens

O que é chanfragem de engrenagem?

Muitos fabricantes de engrenagens foram colocados para lidar com falhas prematuras de transmissão, eficiência abaixo do ideal ou ruído insuportável resultante da aplicação de engrenagens de transmissão operando com algo menos do que um flanco de dente impecável.

Para esses fabricantes, gerar um chanfro para atender às especificações do cliente quanto ao tamanho, forma e ângulo é de extrema importância para minimizar o potencial de bordas afiadas e quebradiças após o tratamento térmico, bem como para evitar condições de material e no flanco do dente antes para operações de acabamento manual. O chanfro e a rebarbação de engrenagens são frequentemente um processo subvalorizado na produção de engrenagens. No entanto, tem um impacto positivo nas características de uso da peça de trabalho. O processo também é usado para melhorar as classificações de troca de marchas em veículos. Na próxima seção, explicaremos as ferramentas complexas necessárias para a ação de chanfro, laminação e corte para rebarbação.

Por que o chanfro de engrenagem é necessário?

As engrenagens precisam ser chanfradas e rebarbadas usando alta qualidade e processo controlado pelas seguintes razões:

Para evitar quebras: Carburação excessiva ao longo das bordas do dente muitas vezes pode levar à quebra à medida que a engrenagem está funcionando.
Para evitar danos às engrenagens e rolamentos: A chanfragem e a rebarbação da engrenagem são necessárias para remover as brocas. Se as brocas não forem removidas, elas podem lascar durante o ciclo de funcionamento e danificar as engrenagens e os rolamentos.
Para evitar uma vida útil ruim da ferramenta nos processos de acabamento: O chanframento e a rebarbação da engrenagem são processos necessários para prolongar a vida útil da ferramenta no processo de acabamento.
Segurança: O risco de ferimentos no manuseio da ferramenta pode ser bastante reduzido quando as brocas afiadas são removidas com o procedimento de chanfragem e rebarbação da engrenagem.

Além disso, existem basicamente quatro tipos de chanframento da engrenagem:

Tipo A: A chanfradura da engrenagem é realizada em apenas um flanco com tamanho constante junto com o perfil.
Tipo B: O chanfro da engrenagem é realizado em ambos os flancos com tamanho constante junto com o perfil.
Tipo C: O chanfro da engrenagem é realizado com um chanfro no diâmetro da raiz.
Tipo D: O chanframento da engrenagem é realizado sem chanfro no diâmetro da raiz.

Às vezes, uma operação de laminação adicional também é necessária (consulte a seção Laminação de chanfro abaixo).

Os benefícios da chanfradura de engrenagem

O chanframento e a rebarbação de engrenagens são particularmente cruciais antes do processo de acabamento de engrenagens duras. Isso é especialmente verdadeiro para brunimento, onde brocas endurecidas e estoque excessivo podem diminuir significativamente a vida útil da ferramenta, aumentando significativamente o custo por peça. Essas condições também podem ocorrer quando o processo de acabamento é a retificação do rebolo rosqueado.

Outro benefício de chanfrar e rebarbar é ajudar a diminuir os riscos à saúde e segurança que podem resultar do manuseio de peças com brocas afiadas. Muitos fabricantes oferecem soluções de chanframento e rebarbação altamente desejáveis ​​com máquinas de fresagem e rebarbação em resposta aos riscos potenciais, permitindo que os usuários apliquem a tecnologia de chanframento ideal para suas linhas específicas de aplicações usando tecnologias de conformação ou corte - até e incluindo engrenagens do tamanho de caminhões.

Ferramentas de chanfro de engrenagens:ferramentas de compressão e deformação plástica

Ferramentas avançadas de chanfro de engrenagem utilizam compressão para permitir que chanfros sejam criados na borda. A pressão e a deformação do material podem alterar a estrutura do metal. Pense nas ferramentas de chanfrar como engrenagens cônicas, com uma largura de aproximadamente 10-15 mm, e normalmente são muito bem acabadas com uma superfície espelhada para evitar desgaste precoce.

As principais vantagens de chanfrar com essas ferramentas incluem:

1. Dente de engrenagem mais forte graças ao fluxo de material ideal.
2. Ângulos de chanfro mais precisos.

Os ângulos dos chanfros são definidos pelo desenho da ferramenta, mas o tamanho é baseado no tempo de rolamento e na pressão da ferramenta contra a engrenagem. Se o tempo de contato entre a ferramenta e a peça aumenta, o chanfro fica maior. A pressão que define a força de deformação é criada com um cilindro pneumático. Este método garante uma “força elástica” que evita a quebra.

Operação de laminação de chanfro

A laminação do chanfro é um processo de conformação aplicado principalmente para engrenagens menores até o módulo de 5 mm, que cria chanfros ao longo da borda do dente pressionando o material. O material prensado forma uma rebarba na face frontal da engrenagem e uma menor no flanco do dente.

Enquanto a rebarba da face da engrenagem é removida por lâminas simples, discos de rebarbação ou discos de lima, a rebarba de flanco requer ferramentas de laminação de chanfro especiais com funcionalidade de polimento ou remoção por uma fresa adicional cortada a jusante antes de um operação de acabamento duro. As engrenagens requerem uma operação de laminação após o chanfro devido à deformação plástica causada por esta operação e para eliminar as rebarbas ou inchaços que se formam no material. Enquanto as rebarbas na superfície da engrenagem podem ser removidas por máquinas ou ferramentas de rebarbação, as do chumbo podem permanecer. Essas brocas, geralmente em um vão de 0,05 a 0,07 mm, causam problemas nas fases subsequentes de retificação e podem colocar em risco o rebolo. Neste ponto, uma operação de rolamento nas engrenagens torna-se necessária. Engrenagens laminadas e chanfradas são testadas após tratamento térmico. Rachaduras não se formarão na área laminada. A estrutura será normal e estará em conformidade com todas as características estruturais do material.

Resumo

O chanfro e a rebarbação da engrenagem são, sem dúvida, a tecnologia de processo chave na indústria automotiva para obter uma transmissão de engrenagem suave, na qual a capacidade de produzir chanfros fortes e precisos é muito importante. Para engrenagens que são acabadas posteriormente, uma operação de laminação de chanfro pode ser integrada com chanfragem e rebarbação de engrenagens, conforme mencionado acima. Várias opções de configuração em ferramentas permitem uma solução para uma ampla gama de engrenagens automotivas.