5 melhores tipos de processamento de engrenagens (engrenagens para caixa de engrenagens de motor elétrico)

Desde engrenagens estão entre as peças mecânicas mais antigas ainda em uso hoje, a ideia delas já existe há algum tempo. Seja na indústria automobilística, na indústria aeroespacial, em qualquer equipamento industrial ou mesmo algo tão básico quanto um relógio. Em todos os lugares são necessárias engrenagens, portanto, você pode estar interessado em aprender sobre a fabricação de engrenagens.

O fabricação de engrenagens é, portanto, um tópico de preocupação. Este artigo fornece informações sobre os processos de usinagem de engrenagens mais populares que ainda estão em uso hoje.

1.1 Processos de usinagem de engrenagens

O material mais frequentemente usado para fazer engrenagens é o aço, juntamente com uma variedade de materiais não ferrosos como plástico e compósitos. Os seguintes processos são usados na fabricação: forjamento, fundição, usinagem, estampagem, moldagem por injeção de plástico e procedimentos de metalurgia do pó. O processo de produção mais popular entre estes é a usinagem. Três tipos são mais frequentemente usados em usinagem de engrenagens:

• Geração de Engrenagens
• Corte de forma de engrenagem
• Formação de Engrenagens

2.1 Geração de Engrenagens

A geração de engrenagens é o processo de corte de engrenagens quando uma ferramenta de corte giratória e a peça de trabalho giratória estão em movimento relativo uma à outra. Método Sunderland, fresagem e modelagem são os principais processos de geração de engrenagens.

2.1.1 Método Sunderland

Método Sunderland usando cortador tipo cremalheira. Para completar o usinagem (corte), a fresa HSS tipo cremalheira, que possui ângulos de inclinação e folga, realiza um movimento alternativo enquanto interage com a engrenagem em bruto, de forma muito semelhante a um par de cremalheira e pinhão.

2.1.2 Aplicação do Método Sunderland

As aplicações para este método incluem:

• Engrenagens de dentes retos e helicoidais de tamanho moderado, com excelente precisão e qualidade
• Cortar os dentes de engrenagens com um recesso central (ranhura), como aquelas com engrenagens helicoidais duplas ou espinha de peixe
• Engrenagens de corte de cluster com canais helicoidais ou retos

No entanto, embora automático, esse método requer apenas algumas operações de indexação.

2.2 Moldagem de engrenagens

O processo de modelagem de engrenagens é idêntico ao corte do tipo cremalheira, com a exceção de que um cortador circular é usado em vez de um cortador de cremalheira linear e a peça bruta gira como uma engrenagem reta, assim como o cortador faz movimento alternativo.

O método de geração, que tem grande produtividade e economia, é caracterizado pela indexação automática e pela capacidade de um único cortador abranger a gama completa de vários dentes para uma dada combinação de módulo e ângulo de pressão. O cortador do tipo engrenagem é construído em HSS, tem o ângulo de inclinação correto e os ângulos de folga corretos.

Além disso, modelagem de engrenagens tem os seguintes benefícios em relação ao corte do tipo cremalheira:

• Não há necessidade de indexação separada.
• Tanto engrenagens cilíndricas externas quanto internas podem ser feitas com grande precisão e finalizadas usando dentes retos ou helicoidais.
• Também é mais produtivo.

2.3 Fresagem de engrenagens

Engrenagens menores, em particular as pequenas engrenagens helicoidais e retas, são feitas por especialistas por meio do processo de fresagem de engrenagens. Pode ser usado para criar rodas dentadas e splines, além de engrenagens menores e engrenagens menores. Não há outra maneira de fazer qualquer uma delas.

Benefícios

• O processo é flexível e produz rodas sem-fim, helicoidais, retas e de rosca sem-fim.
• A fresagem de engrenagens é uma técnica rápida, acessível e altamente produtiva porque é uma operação contínua.
• O processo produz engrenagens precisas e funciona bem para fabricação de lotes médios e grandes.
• Como ele pode cortar todas as engrenagens de um módulo, independentemente do número de dentes de cada engrenagem, o cortador é universal.

Desvantagens

• Engrenagens internas e cônicas não podem ser produzidas por fresamento de engrenagens.
• Para um método de fogão, deve haver espaço suficiente na configuração do componente.

3.1 Corte de forma de engrenagem

Quando equipamento de corte, ferramentas de corte moldadas são usadas, as quais têm o formato ou perfil exato que é desejado para a engrenagem concluída. Brochamento e fresamento são as duas principais técnicas de corte de forma.

3.1.1 Abordagem

Uma ferramenta de corte multidentes chamada brocha é usada para brochar engrenagens, que é a maneira mais rápida de usinar engrenagens. Os dentes de uma brocha são tipicamente mais altos do que os dentes anteriores. Por causa disso, conforme o processo de brochamento avança, a profundidade do corte fica mais profunda com cada dente. Os dentes para engrenagens internas são frequentemente produzidos por brochamento. É possível "brochar em pote" os dentes externos. Os dentes da engrenagem são cortados durante este procedimento usando um pote, uma ferramenta de brochamento oca.

3.1.2 Fresagem

Uma fresa giratória multi-arestas e uma peça de trabalho são movidas uma em relação à outra durante o processo fundamental de usinagem conhecido como fresamento, que é usado para remover dentes de engrenagem individuais. Engrenagens grandes e de passo grosso são criadas por meio de uma variante técnica conhecida como "gashing". Usando uma fresa giratória para remover rapidamente o metal de uma peça bruta, o gashing é uma técnica para fresadoras de serviço pesado.

4.1 Formação de Engrenagens

Sem o uso de ferramentas de corte, as engrenagens são feitas usando técnicas de conformação de engrenagens (laminação, fundição, metalurgia do pó, impressão 3D). Corte de forma de engrenagem envolve o uso de ferramentas para criação de perfis de engrenagens (fresamento, modelagem, planejamento, plotagem e EDM).

4.1.1 Rolamento

Uma das primeiras formas de formação é a laminação. Ao laminar uma peça em branco por meio de duas ou três matrizes, a engrenagem é formada. A laminação é uma alternativa adequada quando a conservação do material é uma prioridade máxima. Antes de aumentar a produção, você deve levar em consideração os parâmetros de laminação, deformações e impactos da microestrutura.

4.1.2 Fundição

Fundição é uma técnica de conformação usada para fazer engrenagens completas com formatos de dentes fundidos, bem como blanks de engrenagens que são posteriormente usinados. Fundir engrenagens requer atenção cuidadosa às tolerâncias e precisão, e fazer moldes de fundição requer custos iniciais significativos. No entanto, uma vez que os parâmetros do molde e do processo são estabelecidos, altos volumes de produção fazem o investimento valer a pena.

4.1.3 Metalurgia do Pó

Quando comparada às engrenagens tradicionais de aço e ferro fundido com acabamento mecanizado, a metalurgia do pó é uma opção mais acessível para modelagem de alta precisão. Engrenagens pequenas, excelentes, de esporão, cônicas e espirais podem ser feitas usando essa técnica, mas tamanhos maiores de engrenagens não são adequados para isso.

4.1.4 Impressão 3D

Um objeto tridimensional é construído por meio de manufatura aditiva a partir de um modelo CAD 3D. Devido à natureza do processo, máquinas aditivas podem criar designs intrincados com estruturas de treliça. Além disso, com técnicas de manufatura aditiva, engrenagens convencionais e não circulares podem ser produzidas, e impressoras 3D de alta qualidade são amplamente acessíveis e têm preços razoáveis.

5 Conclusão

Como você pode ver, existem inúmeras técnicas para fabricação de engrenagens, sejam eles gerados, formados ou cortados. Esperamos sinceramente que este artigo tenha ajudado você a compreender os métodos de fabricação mais populares.