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Máquinas de corte de engranajes y producción de ruedas dentadas

Los engranajes están disponibles en muchos tipos diferentes de engranajes: pares de engranajes rectos y helicoidales o pares de engranajes cónicos, engranajes helicoidales y engranajes rectos internos son sólo una pequeña selección de formas básicas utilizadas en muchas aplicaciones. Esta gran selección de formas da como resultado una gama igualmente amplia de procesos, máquinas y herramientas necesarias para fabricar engranajes. Para ello, se ha desarrollado una gama de máquinas de tallado de engranajes para apoyar la fabricación de engranajes.

Tipos básicos de máquinas de engranajes

Las máquinas de corte de engranajes suelen ser máquinas herramientas de corte que se utilizan para la producción de ruedas dentadas. Al igual que con otras máquinas herramienta, existen máquinas convencionales, que son operadas manualmente a mano, y máquinas programables. Aquí se puede garantizar una producción simplificada y más exacta de las ruedas dentadas mediante un control CNC programado.

Básicamente, las máquinas de engranajes se pueden clasificar en diferentes categorías según el proceso de producción utilizado. Una subdivisión aproximada para la creación del engranaje es, por un lado, el proceso de laminado y, por otro, el proceso de conformado.

Proceso de producción de engranajes

En el proceso de laminación, la rueda dentada o el dentado de la pieza de trabajo se crea mediante un movimiento entre la pieza de trabajo y la herramienta. Este movimiento de balanceo es realizado por la máquina de tallado de engranajes.

El movimiento de talladura con fresa madre de la herramienta genera el perfil del diente que se debe generar en la pieza de la misma manera que en una talladora con fresa madre. Los movimientos de talladura con fresa madre rotativa y translatoria están acoplados en la máquina herramienta, de modo que la mayoría de los procesos de talladura con fresa madre trabajan de forma continua. Este acoplamiento debe realizarse con gran precisión para garantizar una buena calidad de los engranajes. Por regla general, esto se consigue con máquinas de tallado de engranajes controladas por CNC por medio de un módulo electrónico de engranajes. En el caso de las máquinas-herramienta de control manual, el módulo de engranajes también debe controlarse manualmente para el acoplamiento, lo cual es una tarea difícil y requiere mucha práctica.

Una gran ventaja del proceso de laminado es que la herramienta se puede utilizar para todos los números de dientes de la pieza de trabajo que se generarán con el mismo módulo de rueda dentada.

Durante el conformado se utilizan herramientas de perfil que corresponden a la imagen del contador del engranaje deseado. Esto significa que la máquina de tallado de engranajes alcanza el espacio entre dientes que se producirá en la pieza de trabajo a través de la herramienta utilizada. Se deben utilizar diferentes formas de la herramienta requerida para diferentes números de dientes, ya que estos influyen en la rueda dentada producida. A diferencia del proceso de laminación, la herramienta no puede utilizarse universalmente.

El procedimiento de una máquina de tallado de engranajes

La conformación del engranaje se puede comparar con el modo de acción general de un par de engranajes. La herramienta, la llamada rueda de corte, utiliza dientes de forma evolvente, que pueden cortar la pieza de trabajo con un movimiento de impacto. Esto crea el espacio entre los dientes de la rueda dentada. A continuación, la rueda de corte debe levantarse del engranaje a fabricar y volver a su posición inicial con una carrera de retorno. Esta carrera de retorno no es un movimiento de valor añadido y, por lo tanto, es improductiva.

Tanto la pieza como la herramienta tienen un movimiento giratorio para generar el perfil deseado en la pieza mediante el llamado laminado. La rueda dentada fabricada es, por tanto, la contrapartida de la rueda de corte utilizada.

Por regla general, las mortajadoras de engranajes convencionales son adecuadas para engranajes rectos. La conversión a engranajes helicoidales sólo es posible con un gran esfuerzo y con los consiguientes costes elevados. La situación es diferente con las máquinas programables: el control CNC aporta una mejora significativa, ya que con la ayuda del control por ordenador, incluso se pueden producir piezas helicoidales sin necesidad de reequipamiento previo.

Las talladoras con fresa madre y sus ventajas

A diferencia del tallado con fresa madre, el tallado con fresa madre es un proceso continuo de tallado con fresa madre. La velocidad de corte continuo es generada por la cuchilla giratoria, que se puede ajustar de forma flexible. Esto significa que las talladoras con fresa madre no limitan los perfiles y ángulos de hélice que se pueden producir. Tanto los engranajes rectos como los helicoidales pueden fabricarse mediante un simple cambio.

Además, cada movimiento en la talladura con fresa madre es un movimiento de valor añadido. No hay una carrera de retorno improductiva, lo que resulta en un aumento de la productividad en comparación con otros procesos de tallado con fresa madre, como el tallado con fresa madre. Debido al movimiento de corte, los dientes de la cortadora se desgastan, pero la cortadora se puede mover primero, de modo que un área no utilizada previamente lleva a cabo el movimiento de corte. Sólo cuando el cabezal de corte está desgastado en toda su longitud hay que cambiar la herramienta.