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Tecnologia de acabamento de engrenagens: um olhar aprofundado sobre o aprimoramento de engrenagens
Na moderna indústria de fabricação de equipamentos de ponta, as engrenagens servem como os principais componentes para transmitir energia e movimento.Exigências extremamente elevadas de precisão das engrenagens, níveis de ruído e vida útil.Apuração de engrenagenstornou-se gradualmente um método de usinagem de precisão indispensável para engrenagens de face dura, graças à sua capacidade única de formar superfícies, excelente efeito de redução de ruído,e características de transformação ecológicas.
1- O que é aprimoramento de engrenagens?
O afiado de engrenagens é um processo de acabamento especializado concebido para refinar com precisão as superfícies dos dentes de engrenagem endurecidos.É como dar ao engrenagem uma "makeover da superfície dos dentes" após tratamento térmico, remove as escamas de óxido da superfície e as borbulhas, melhora significativamente a rugosidade da superfície do dente e corrige em certa medida pequenos erros geométricos.
O aperfeiçoamento de engrenagens é normalmente realizado num equipamento dedicadoMáquina de afinar engrenagens, cujo principal instrumento é oroda de afinaçãoA superfície dos dentes da roda de afiar, de forma semelhante a uma máquina de barbear ou a um verme, é revestida com abrasivos de grãos finos (como alumina, carburo de silício,ou materiais mais avançados, como CBN/diamante) e é muitas vezes ligado usando materiais elásticos, como resina ou borracha.
2Princípio de funcionamento do aprimoramento de engrenagens
O princípio básico do afiado de engrenagens é semelhante ao de raspagem de engrenagens, baseado no mecanismo de movimento da malhagem sem reação de engrenagens helicoidais:
A roda de afiar e a engrenagem da peça de trabalho são instaladas em eixos escalonados, formando um estado de malha semelhante a um par de engrenagens helicoidais.
A roda de afiar gira a alta velocidade (geralmente ≥ 1000 r/min), fazendo girar livremente a peça.
A peça de trabalho executa simultaneamente um movimento recíproco ao longo da direcção axial (suficientes são 3 ou 5 recíprocas para completar o processamento).
A alimentação radial é concluída de uma só vez: a pressão de contacto inicial é elevada e, em seguida, diminui gradualmente à medida que o material é removido até que a pressão desapareça, marcando o fim do processamento.
Durante todo o processo, há deslizamento relativo entre as superfícies dos dentes, tanto na direção do dente como nas direções do perfil do dente.com um diâmetro superior a 30 mm,Esta característica microstrutural é a chave para o efeito de redução do ruído e para um melhor desempenho da lubrificação.
3Características do processo de afinação de engrenagens
3.1 Usinagem de material composto a baixa velocidade, sem risco de danos térmicos
A velocidade de corte do afiado de engrenagens é extremamente baixa (geralmente apenas 1 ‰ 3 m/s), muito inferior à do moagem de engrenagens (que pode atingir 30 ‰ 60 m/s).
Quase não é gerado calor de moagem.
Evita-se o risco de "queima" e alterações na estrutura metalográfica.
Não há necessidade de se preocupar com micro-fissuras ou deformações causadas pelo estresse térmico.
3.2 Melhoria significativa da qualidade da superfície
A rugosidade da superfície pode ser reduzida de Ra 3,2 μm (após tratamento térmico) para Ra 0,4 ∼ 0,8 μm.
A tecnologia de afinação de alta potência pode até obter uma superfície ultraprecisa com Ra < 0,2 μm.
A textura de grãos transversais formada é propícia à formação de uma película de óleo, melhorando o desempenho da lubrificação.
3.3 Introdução do esforço de compressão residual, vida útil prolongada da fadiga
Durante o processo de afinação de engrenagens, o efeito de extrusão dos grãos abrasivos na superfície do dente cria uma tensão de compressão residual de até 1000 ‰ 1600 N/mm2 na camada de superfície.Isto suprime eficazmente o micro-pitting e prolonga significativamente a vida útil das engrenagens em condições de trabalho de alta carga e alta frequência.
3.4 Adequado para engrenagens com estruturas complexas
Para engrenagens com estruturas interferentes, como ombros, flanges ou dentes internos, a rectificação de engrenagens é muitas vezes limitada porque a roda de rectificação não pode entrar ou sair.com o seu método de malha flexível, pode facilmente lidar com tais desafios geométricos.
4Evolução da Tecnologia de Aprimoramento de Engrenagens
O afiado tradicional de engrenagens (também conhecido como "afiado macio") depende principalmente de rodas de afiado elásticas para acabamento de superfície e tem capacidade limitada para corrigir erros de perfil dentário.com o desenvolvimento da tecnologia de controlo numérico (NC) e materiais super-duros, o aperfeiçoamento dos artes tem alcançado três grandes saltos:
4.1 CBN Hard Honing (desde a década de 1980)
Adota uma roda de afinação a base de aço com electrop