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Acabado de engranajes automotrices de acero templado con insertos CBN de larga vida útil

UHD desarrolló una solución con inserto CBN soldado UPN605 para el acabado de engranajes conducidos de acero 20CrMnTiH templado a HRC58–62. Sin modificar los parámetros ni el ciclo de producción existentes, la solución redujo las marcas de mecanizado, mejoró la consistencia dimensional y elevó la vida útil por filo de 150 a 1000 piezas en una línea automatizada.

Engranaje conducido para acabado de acero templado

Datos de la aplicación

  • Industria: componentes automotrices
  • Pieza: engranaje conducido
  • Material: 20CrMnTiH
  • Dureza: HRC 58–62
  • Zonas mecanizadas: cara frontal y diámetro exterior
  • Operación: acabado con corte ligeramente interrumpido
  • Grado de inserto: UHD UPN605
  • Geometría: CNGA120408
  • Refrigeración: corte en seco
  • Velocidad de corte: Vc = 130 m/min
  • Profundidad de corte: ap = 0,07 mm
  • Avance: f = 0,08 mm/r

Comparación en las mismas condiciones de corte

Solución de herramienta Vc (m/min) Eficiencia (s/pieza) Vida útil (piezas/filo)
Inserto cerámico europeo y estadounidense 130 12 s 150
UHD UPN605 130 12 s 1000

Vida útil aumentada aproximadamente un 570%. El ciclo de mecanizado se mantuvo en 12 segundos por pieza.

Reto de mecanizado

En la línea automatizada, el pequeño sobremetal de 0,07 mm exigía un acabado estable durante ciclos prolongados. Los insertos cerámicos utilizados anteriormente podían cumplir el ritmo básico, pero presentaban marcas de mecanizado visibles, variación dimensional con el desgaste y una vida media de alrededor de 150 piezas por filo. Los cambios frecuentes de herramienta también interferían en la continuidad de la producción.

Solución de inserto CBN para acero templado

UHD propuso el inserto CBN compuesto soldado UPN605 como alternativa de sustitución con parámetros equivalentes. Su estructura de capa compuesta de CBN y sustrato de carburo se orientó a equilibrar resistencia al desgaste y resistencia al impacto en el corte ligeramente interrumpido. La geometría del filo y el control de la soldadura se ajustaron para favorecer la consistencia geométrica, la estabilidad de corte y la evacuación de viruta en el acabado de cara frontal y diámetro exterior.

Implementación sin modificar el proceso existente

La validación se realizó mediante sustitución directa: mismo equipo, corte en seco, Vc de 130 m/min, ap de 0,07 mm, avance de 0,08 mm/r y ciclo de 12 segundos por pieza. Este enfoque permitió comparar el comportamiento de la herramienta sin introducir cambios adicionales en la línea, reduciendo la complejidad de la prueba de proceso.

Valor observado para la producción automatizada

  • Reducción visible de las marcas de mecanizado y comportamiento de acabado más uniforme.
  • Menor deriva dimensional durante periodos de mecanizado continuos.
  • Menor frecuencia de cambio de herramienta, con menos interrupciones de la línea.
  • Mayor previsibilidad para operaciones automatizadas o con menor intervención manual.
  • Una referencia replicable para el acabado de engranajes, piezas de transmisión y otros componentes de acero templado con requisitos de alta consistencia.

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