A fresagem de engrenagens helicoidais é um processo de várias etapas que exige planejamento e execução cuidadosos. Neste artigo, detalharemos o processo de fresagem de engrenagens helicoidais passo a passo, fornecendo insights e melhores práticas para otimizar seu fluxo de trabalho de fabricação.
Da seleção das ferramentas e parâmetros corretos à implementação de técnicas avançadas como fresamento de subida, você obterá uma compreensão abrangente do que é preciso para produzir engrenagens helicoidais de alta qualidade de forma consistente. Ao dominar essas etapas, você pode reduzir os prazos de entrega, minimizar o refugo e melhorar o desempenho geral da engrenagem para permanecer à frente no cenário competitivo de hoje.
Etapa 1: Configurar a fresadora e a peça de trabalho
Para começar o processo de fresagem de engrenagens helicoidais, o primeiro passo é configurar corretamente a fresadora e a peça de trabalho. A fresadora deve ser uma fresadora horizontal ou vertical capaz de operações de fresagem helicoidal.
A peça de trabalho, que se tornará a engrenagem helicoidal, deve ser fixada com segurança no dispositivo de fixação da peça da máquina, como uma morsa ou dispositivo de fixação. A peça de trabalho deve ser posicionada de forma a permitir o correto ângulo de hélice ser cortado.
Antes de prosseguir, verifique se as configurações de velocidade e avanço da máquina são apropriadas para o material que está sendo cortado e o tamanho da engrenagem. Consulte o manual da máquina ou tabelas de referência para determinar as taxas de velocidade e avanço ideais.
Etapa 2: Selecione e instale a ferramenta de corte apropriada
Escolher a ferramenta de corte correta é crucial para fresar engrenagens helicoidais com sucesso. Os tipos mais comuns de fresas usadas para esse propósito são fresas de topo e fresas laterais, ambas podem ser encontradas em vários tamanhos e configurações para se adequar a diferentes especificações de engrenagens.
Fresas de topo para corte de engrenagens helicoidais normalmente têm um formato especializado com arestas de corte retificadas para combinar com o perfil do dente da engrenagem. Essas fresas são projetadas para cortar toda a profundidade do dente em uma única passagem. As fresas laterais, por outro lado, têm arestas de corte retas ou helicoidais e são usadas para cortar os dentes da engrenagem progressivamente em várias passagens.
Ao selecionar a ferramenta de corte, considere fatores como o módulo da engrenagem, o número de dentes, o ângulo da hélice e o material. O diâmetro da fresa deve ser apropriado para o tamanho da engrenagem e seu comprimento deve ser suficiente para acomodar a engrenagem. largura do rosto.
Depois que a fresa apropriada for escolhida, instale-a no fuso da fresadora, garantindo que ela esteja adequadamente assentada e apertada. Para fresas laterais, verifique também se a fresa está alinhada com a peça de trabalho no ângulo de hélice correto.
Etapa 3: Configurar os parâmetros de fresamento helicoidal da máquina
Com a peça de trabalho e a ferramenta de corte no lugar, o próximo passo é inserir os parâmetros necessários no sistema de controle da fresadora para gerar os dentes da engrenagem helicoidal. Este passo é crítico para atingir a geometria e a qualidade desejadas da engrenagem.
Os principais parâmetros a serem definidos são:
- Ângulo da hélice: Este é o ângulo dos dentes da engrenagem em relação ao eixo da engrenagem. Ele determina a direção da hélice (esquerda ou direita) e afeta as características de desempenho da engrenagem.
- Módulo da engrenagem: O módulo é a razão entre o diâmetro do passo e o número de dentes e determina o tamanho dos dentes da engrenagem.
- Número de dentes: É a contagem de dentes na engrenagem, que deve corresponder ao design pretendido.
- Profundidade de corte: A profundidade de corte controla quanto material é removido em cada passagem da fresa. Para fresas de topo, a profundidade total do dente é normalmente cortada em uma passagem. Para fresamento lateral, várias passagens são usadas com profundidades incrementais crescentes.
- Taxa de avanço: A taxa de avanço é a velocidade na qual o cortador se move através da peça de trabalho, geralmente expressa em polegadas por minuto ou milímetros por minuto. Ela afeta as forças de corte e o acabamento da superfície.
A maioria das máquinas de fresagem CNC modernas tem funções integradas para fresagem helicoidal que geram automaticamente os caminhos de ferramenta necessários com base nesses parâmetros. No entanto, em máquinas manuais, a configuração é feita usando uma combinação das configurações de cabeçote de indexação, parafuso de avanço e trem de engrenagens da máquina.
Etapa 4: Execute a operação de fresamento helicoidal
Com todos os preparativos concluídos, o processo de corte de engrenagem helicoidal real pode começar. O procedimento específico varia dependendo do tipo de fresadora e cortadora sendo usados.
Para fresadoras CNC, uma vez que o programa é carregado e verificado, o operador pode iniciar a máquina, e ela executará automaticamente a sequência de corte. A fresa se moverá em um caminho helicoidal ao redor da peça de trabalho, removendo gradualmente o material para formar os dentes da engrenagem. Dependendo da profundidade de corte programada, isso pode ser concluído em uma única passagem ou em várias passagens com profundidades de corte incrementais.
Em máquinas manuais com uma fresa de topo, o operador deve sincronizar a rotação da peça de trabalho (por meio do cabeçote de índice) com o movimento linear da fresa (por meio do parafuso de avanço) para gerar o caminho de corte helicoidal. Isso requer coordenação cuidadosa e habilidade para manter a proporção correta de rotação para movimento linear.
Para fresamento lateral em máquinas manuais, o processo envolve configurar a fresa no ângulo de hélice apropriado e, em seguida, fazer uma série de passes pela face da peça de trabalho, indexando a peça de trabalho entre cada passe para criar os dentes de engrenagem individuais. A fresa é progressivamente alimentada mais profundamente na peça de trabalho a cada passe até que a profundidade total do dente seja alcançada.
Durante toda a operação de fresagem, é essencial monitorar o processo de corte de perto, observando sinais de desgaste da ferramenta, trepidação ou outros problemas que possam afetar a qualidade da engrenagem. A aplicação adequada do fluido de corte também é necessária para lubrificar o cortador, remover cavacos e regular a temperatura.
Etapa 5: Inspecione e verifique a engrenagem helicoidal
Após a operação de fresagem ser concluída, a etapa final é inspecionar completamente a engrenagem helicoidal recém-cortada para verificar sua precisão e qualidade. Isso envolve várias verificações importantes:
- Perfil do dente: Use ferramentas de medição de precisão, como um paquímetro de dentes de engrenagem ou comparador óptico, para verificar se o perfil do dente corresponde ao design pretendido dentro das tolerâncias especificadas. Isso inclui verificar a espessura do dente, o diâmetro da raiz e o diâmetro externo.
- Ângulo da hélice: Verifique se o ângulo da hélice dos dentes corresponde à especificação do projeto. Isso pode ser feito usando um medidor de ângulo da hélice ou medindo o avanço da hélice sobre um número especificado de dentes.
- Passo: Verifique se o espaçamento entre os dentes (o passo circular) é consistente e atende aos requisitos do projeto. Um medidor de passo de engrenagem pode ser usado para esse propósito.
- Runout: Monte a engrenagem em um eixo de precisão e use um indicador de mostrador para medir o runout radial total dos dentes. Isso verifica se há alguma oscilação ou excentricidade na engrenagem.
- Acabamento de superfície: Inspecione visualmente a superfície dos dentes da engrenagem para quaisquer sinais de aspereza, rasgos ou outros defeitos de usinagem. Um acabamento de superfície suave é importante para a operação e durabilidade adequadas da engrenagem.
Se alguma discrepância ou defeito for encontrado durante a inspeção, pode ser necessário fazer ajustes na configuração de usinagem e recortar a engrenagem. Em alguns casos, pequenos erros podem ser corrigidos por meio de operações de acabamento secundário, como raspagem ou brunimento.
Uma vez que a engrenagem tenha passado por todas as verificações de qualidade, ela pode ser considerada completa e pronta para uso em sua aplicação pretendida. A manutenção adequada, incluindo limpeza e lubrificação regulares, ajudará a garantir o desempenho ideal e a longevidade da engrenagem helicoidal.
