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Máquinas de corte de engrenagens e produção de rodas dentadas

As engrenagens estão disponíveis em muitos tipos diferentes de engrenagens: pares de engrenagens cônicas e helicoidais ou pares de engrenagens cônicas, engrenagens sem fim e engrenagens cônicas internas são apenas uma pequena seleção de formas básicas usadas em muitas aplicações. Esta grande variedade de formas resulta em uma gama igualmente ampla de processos, máquinas e ferramentas necessárias para a fabricação de engrenagens. Para este fim, foi desenvolvida uma gama de máquinas de corte de engrenagens para apoiar a fabricação de engrenagens.

Tipos básicos de engrenagens

As máquinas de corte de engrenagens são geralmente máquinas-ferramentas de corte que são utilizadas para a produção de rodas de engrenagens. Tal como acontece com outras máquinas-ferramentas, existem máquinas convencionais, que são operadas manualmente à mão, e máquinas programáveis. Aqui uma produção simplificada e mais exata das rodas dentadas pode ser assegurada por um comando CNC programado.

Basicamente, as engrenagens podem ser classificadas em diferentes categorias de acordo com o processo de produção utilizado. Uma subdivisão áspera para a criação da engrenagem é, por um lado, o processo de laminação e, por outro, o processo de moldagem.

Processo de produção de engrenagens

No processo de laminagem, a roda dentada ou o dente da peça de trabalho é criado por um movimento entre a peça de trabalho e a ferramenta. Este movimento de rolamento é realizado pela máquina de corte de engrenagens.

O movimento de fresagem da ferramenta gera o perfil do dente a ser gerado na peça de trabalho da mesma forma que numa fresadora. Os movimentos de fresagem rotativos e translatórios são acoplados na máquina-ferramenta de modo que a maioria dos processos de fresagem trabalhem continuamente. Este acoplamento deve ser realizado com alta precisão para garantir uma boa qualidade das engrenagens. Como regra geral, isso é feito com máquinas de corte de engrenagens controladas por CNC por meio de um módulo de engrenagens eletrônico. No caso de máquinas-ferramentas controladas manualmente, o módulo de engrenagens também deve ser controlado manualmente para o acoplamento, o que é uma tarefa desafiadora e requer muita prática.

Uma grande vantagem do processo de laminação é que a ferramenta pode ser usada para todos os números de dentes da peça de trabalho a serem gerados com o mesmo módulo de roda dentada.

Durante a conformação, são utilizadas ferramentas de perfil que correspondem à imagem do contador da engrenagem desejada. Isso significa que a máquina de corte de engrenagens alcança a folga do dente a ser produzida na peça de trabalho através da ferramenta usada. Diferentes formas da ferramenta necessária têm de ser utilizadas para diferentes números de dentes, uma vez que estes influenciam a roda dentada produzida. Ao contrário do processo de laminação, a ferramenta não pode ser utilizada universalmente.

O procedimento de uma máquina de moldagem de engrenagens

A forma da engrenagem pode ser comparada com o modo de ação geral de um par de engrenagens. A ferramenta, a chamada roda de corte, utiliza dentes de forma involutiva, que podem cortar a peça de trabalho com um movimento de impacto. Isso cria a folga do dente da roda dentada. A roda de corte deve então ser levantada da engrenagem a ser produzida e voltar à sua posição inicial com um curso de retorno. Este curso de retorno não é um movimento de valor acrescentado e, por isso, é improdutivo.

Tanto a peça de trabalho como a ferramenta têm um movimento de rotação para gerar o perfil pretendido na peça de trabalho através do chamado rolamento. A roda dentada produzida forma assim a contrapartida da roda de corte utilizada.

Como regra geral, as máquinas convencionais de moldagem de engrenagens são adequadas para engrenagens de dentes retos. A conversão para engrenagens helicoidais só é possível com muito esforço e custos elevados. A situação é diferente com as máquinas programáveis: o controle CNC traz uma melhora significativa, já que com a ajuda do controle por computador, até mesmo as peças helicoidais podem ser produzidas sem reequipamento prévio.

Máquinas de dobragem e suas vantagens

Ao contrário da fresagem de engrenagens, a fresagem de engrenagens é um processo contínuo de fresagem de engrenagens. A velocidade de corte contínua é gerada pela fresa rotativa, que pode ser ajustada de forma flexível. Isto significa que as fresadoras não restringem os perfis e os ângulos de hélice que podem ser produzidos. As engrenagens dentadas retas e helicoidais podem ser produzidas por uma simples troca de marcha.

Além disso, cada movimento na fresagem de engrenagens é um movimento de valor acrescentado. Não existe um curso de retorno improdutivo, o que resulta num aumento da produtividade em comparação com outros processos de fresagem de engrenagens, como a fresagem de engrenagens. Devido ao movimento de corte, os dentes da fresa se desgastam, mas a fresa pode ser movimentada primeiro, de modo que uma área não utilizada anteriormente realize o movimento de corte. Só quando a cabeça de corte está desgastada ao longo de todo o seu comprimento é que a ferramenta tem de ser substituída.