Maravillas de la tecnología - Corte de engranajes
Ningún coche, reloj o máquina podría funcionar sin engranajes. El mundo técnico y nuestra vida cotidiana serían impensables sin ellos. La producción de engranajes precisos puede suponer un reto para el fabricante. La elección de la solución de utillaje para la producción de engranajes depende de varios factores: El tamaño de los módulos, el tamaño de los lotes y la tecnología de las máquinas disponibles son los principales factores que determinan la tecnología de fabricación que debe seleccionarse. En particular, las nuevas máquinas herramienta con ejes acoplados y sincronizados ofrecen hoy en día posibilidades para la fabricación de engranajes que antes estaban reservadas a máquinas especiales.
Se distingue entre engranajes y ejes con dentado interior o exterior. Los engranajes pueden ser rectos, helicoidales o de espiga, así como cónicos rectos o helicoidales, engranajes helicoidales en los que los dos ejes no tienen necesariamente un punto de intersección común, así como engranajes hipoidales similares. Un engranaje también puede ser un tornillo sin fin en un engranaje helicoidal. Una forma especial es, por ejemplo, la cremallera dentada. Según la posición de los ejes entre sí, los engranajes se subdividen en engranajes de rodillos y engranajes de tornillo.
La forma de diente más común es la evolvente. Los engranajes evolventes son igualmente adecuados para relaciones de transmisión de rápido a lento y viceversa, y para rotación en sentido horario y antihorario. Tienen un juego relativamente bajo y su fabricación es sencilla y barata. El segundo tipo importante de engranaje es el cicloidal. Sus ventajas son la baja fricción en la transmisión de lento a rápido y las mayores relaciones de transmisión factibles. Sin embargo, este tipo de diente es más exigente en cuanto a diseño y producción. Los llamados engranajes de piñón ya no desempeñan un papel importante (salvo en la forma especial de transmisión por cadena que se encuentra en las transmisiones de bicicletas y motos).
La medida del tamaño de los dientes de un engranaje es el módulo. Se define como el cociente del paso del engranaje p (la distancia entre dos dientes adyacentes) y la constante Pi. Las variables de los dientes, como la altura de la punta y la raíz, el radio de la raíz y el chaflán de la punta, se especifican con el módulo. Para poder utilizar herramientas normalizadas, se utiliza la norma DIN 780. En la serie preferida I van desde el módulo 0,05 hasta el módulo 60 y en la serie preferida II desde el módulo 0,055 hasta el módulo 70. En el sistema imperial de medición se utiliza el "paso diametral" en lugar del módulo.
Los procesos de mecanizado con un filo de corte geométricamente definido son el tallado con fresa madre, el fresado de perfiles, el cepillado, el perfilado, el brochado, el desbarbado, el brochado de perfiles, el fresado de formas libres en 5 ejes y el rasurado. Los procesos de mecanizado con aristas de corte indeterminadas son el rectificado de engranajes o perfiles, el bruñido, el lapeado, el erosionado y el grabado. Para el mecanizado de engranajes en grandes series en la ingeniería mecánica y de automoción, se recurre principalmente a máquinas herramienta con cinemáticas especiales y herramientas de diseño elaborado, como las talladoras de engranajes. Estas costosas inversiones sólo suelen amortizarse cuando se producen grandes series. Los contornos de diente exigentes y precisos pueden mecanizarse en centros de torneado CNC y centros de mecanizado CNC comunes con herramientas adaptadas a la aplicación.
La cartera de productos de HORN incluye una amplia gama de herramientas para la producción de diferentes geometrías de dientes de engranajes, desde módulo 0,5 hasta módulo 30. Ya se trate de dientes de engranajes rectos, uniones eje-cubo, tornillos sinfín, engranajes cónicos, piñones o de formas personalizadas, todos estos perfiles de dientes pueden fabricarse hoy en día de forma económica con herramientas para fresado, ranurado y otros procesos. Otra prueba de la competencia en el tallado de engranajes es la gama de productos de tallado de engranajes. Este proceso se conoce desde hace más de 100 años. Sin embargo, sólo ha encontrado una aplicación más amplia desde que los centros de mecanizado y los tornos universales con husillos totalmente sincronizados y software optimizado para el proceso han hecho posible el uso de esta tecnología altamente compleja.
