Dominando Chanframento e Rebarbação de Engrenagens: Técnicas-Chave para Desempenho Ótimo

O Que é Chanframento de Engrenagens?

Muitos fabricantes de engrenagens têm lidado com falha prematura de transmissão, eficiência abaixo do ideal, ou ruído insuportável resultante da aplicação de engrenagens de transmissão operando com qualquer coisa menos que uma face de dente impecável.

Para estes fabricantes, gerar um chanfro para atender especificações do cliente para tamanho, forma e ângulo é de suma importância para minimizar o potencial de bordas afiadas e quebradiças após tratamento térmico, bem como evitar condições de material positivo na face do dente antes de operações de acabamento manual. Chanframento e rebarbação de engrenagens é frequentemente um processo subestimado na produção. No entanto, tem impacto positivo nas características de uso da peça. O processo também é usado para melhorar as classificações de troca de marchas em veículos. Na próxima seção, explicaremos as ferramentas intrincadas requeridas para chanframento, laminação e ação de corte para rebarbação.

Por Que o Chanframento de Engrenagens é Necessário?

Engrenagens precisam ser chanfradas e rebarbadas usando processo de alta qualidade e controlado pelas seguintes razões:

• Para evitar quebra: Carbonetação excessiva nas bordas dos dentes pode frequentemente levar à quebra enquanto a engrenagem roda.
• Para evitar danificar engrenagens e rolamentos: Chanframento e rebarbação são necessários para remover rebarbas. Se não removidas, podem lascar durante o ciclo de funcionamento e danificar tanto engrenagens quanto rolamentos.
• Para evitar vida útil ruim da ferramenta nos processos de acabamento: Chanframento e rebarbação é processo requerido para prolongar a expectativa de vida da ferramenta no processo de acabamento.
• Segurança: O risco de ferimentos no manuseio de ferramentas pode ser grandemente reduzido quando rebarbas afiadas são removidas com o procedimento de chanframento e rebarbação.

Além disso, existem essencialmente quatro tipos de chanframento de engrenagens:

• Tipo A: Chanframento realizado em apenas uma face com tamanho constante ao longo do perfil.
• Tipo B: Chanframento realizado em ambas faces com tamanho constante ao longo do perfil.
• Tipo C: Chanframento realizado com chanfro no diâmetro de raiz.
• Tipo D: Chanframento realizado sem chanfro no diâmetro de raiz.

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

Benefícios do Chanframento de Engrenagens

Chanframento e rebarbação de engrenagens são particularmente cruciais antes do processo de acabamento de engrenagens duras. Isso é especialmente verdadeiro para brunimento, onde rebarbas endurecidas e excesso de material podem diminuir significativamente a vida da ferramenta, aumentando o custo por peça significativamente. Estas condições também podem ocorrer quando o processo de acabamento é retificação por roda roscada.

Outro benefício é ajudar a diminuir riscos de saúde e segurança que podem resultar de operadores manuseando peças com rebarbas afiadas. Muitos fabricantes oferecem soluções altamente desejáveis de chanframento e rebarbação com máquinas de fresamento e rebarbação em resposta aos riscos potenciais, permitindo usuários aplicar tecnologia de chanframento ótima para suas linhas particulares de aplicação usando tecnologias de conformação ou corte — até incluindo engrenagens tamanho caminhão.

Ferramentas de Chanframento de Engrenagens: Deformação Plástica e Ferramentas de Compressão

Ferramentas avançadas de chanframento utilizam compressão para permitir chanfros serem criados na borda. A pressão e deformação do material podem alterar a estrutura do metal. Pense em ferramentas de chanframento como engrenagens cônicas, com largura de aproximadamente 10-15 mm, e normalmente muito bem acabadas com superfície espelhada para prevenir desgaste precoce.

As principais vantagens do chanframento com estas ferramentas incluem:

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

Os ângulos dos chanfros são definidos pelo desenho da ferramenta, mas o tamanho baseia-se no tempo de laminação e pressão da ferramenta contra a engrenagem. Se o tempo de contato entre ferramenta e peça aumenta, o chanfro torna-se maior. A pressão que define a força de deformação é criada com cilindro pneumático. Este método garante uma "força elástica" que previne quebra.

Operação de Laminação de Chanfro

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

Enquanto a rebarba da face é removida por lâminas únicas, discos de rebarbação ou discos de lima, a rebarba da face do dente requer ferramentas especiais de laminação com funcionalidade de brunimento ou remoção por corte de roscas adicional downstream antes de subsequente operação de acabamento duro. Engrenagens requerem operação de laminação após chanframento devido à deformação plástica causada por esta operação e para eliminar rebarbas ou inchaços que se formam no material. Enquanto rebarbas na superfície podem ser removidas por máquinas ou ferramentas de rebarbação, as da hélice podem permanecer. Estas rebarbas, geralmente em faixa de 0,05 a 0,07 mm, causam problemas em fases subsequentes de retificação e podem colocar a roda de retificação em risco. Neste ponto uma operação de laminação nas engrenagens torna-se necessária. Engrenagens que são laminadas e chanfradas são testadas após tratamento térmico. Trincas não se formam na área laminada. A estrutura será normal e conforme a todas as características estruturais do material.

Resumo

Chanframento e rebarbação de engrenagens é sem dúvida a tecnologia de processo chave na indústria automotiva para alcançar transmissão suave onde a capacidade de produzir chanfros fortes e precisos é muito importante. Para engrenagens que são acabadas subsequentemente, uma operação de laminação de chanfro pode ser integrada com chanframento e rebarbação como mencionado. Múltiplas opções de configuração em ferramentaria permitem solução para ampla gama de engrenagens automotivas.