En la fabricación de componentes para automoción, el acabado de engranajes de transmisión cementados y templados exige controlar simultáneamente la calidad superficial, la precisión dimensional y la estabilidad del ciclo. Para este tipo de operación, UHD desarrolló una solución basada en sus Composite Brazed CBN Insert Series, orientada al mecanizado en seco de acero 16MnCr5 con dureza de HRC 58–62 y pequeño sobremetal.
El engranaje de acoplamiento de una caja de cambios es un componente de transmisión crítico. Tras la cementación y el temple, su acabado final debe cumplir requisitos exigentes de geometría, superficie y repetibilidad entre lotes. Cuando esta operación se integra en tornos CNC automáticos o líneas conectadas, la previsibilidad de la herramienta se vuelve tan importante como su capacidad de corte.
Antes de introducir la solución de UHD, el proceso utilizaba insertos CBN importados. Aunque ofrecían una base de estabilidad, la producción continua mostraba marcas de herramienta durante el corte con poco sobremetal, variación dimensional tras periodos prolongados de trabajo y cambios frecuentes de inserto que afectaban al ritmo de la línea.
| Elemento | Condición aplicada |
|---|---|
| Sector | Componentes de automoción |
| Pieza | Engranaje de acoplamiento para transmisión |
| Material y dureza | Acero 16MnCr5 cementado y templado, HRC 58–62 |
| Zonas mecanizadas | Diámetro interior y cara frontal |
| Tipo de operación | Corte continuo de acabado |
| Inserto UHD | UPN605 C06, VBGW160404, CBN soldado compuesto |
| Refrigeración | Mecanizado en seco |
| Parámetros de corte | Vc = 160 m/min · ap = 0,1 mm · f = 0,01 mm/vuelta |
La solución no se limitó a sustituir el inserto. UHD combinó la estructura de la herramienta con el ajuste del proceso para adaptar el corte a un acabado de bajo sobremetal sobre acero endurecido.
La combinación de sustrato de carburo y capa compuesta de CBN soldada busca mantener la resistencia global del inserto y aportar resistencia al desgaste y estabilidad térmica en el corte continuo de acero templado.
El diseño del filo se optimizó para una profundidad de corte del orden de 0,1 mm, favoreciendo una acción de corte más uniforme y reduciendo el riesgo de marcas visibles en la superficie.
El control del proceso de soldadura y de la posición del cabezal contribuye a reducir diferencias entre insertos, un aspecto relevante para limitar variaciones dimensionales en producción por lotes.
La velocidad se ajustó a 160 m/min bajo condiciones de mecanizado en seco, buscando mejorar el ritmo de producción sin perder la estabilidad requerida en la operación de acabado.
| Indicador | Inserto CBN utilizado anteriormente | Solución UHD |
|---|---|---|
| Velocidad de corte | 140 m/min | 160 m/min |
| Tiempo por pieza | 4 segundos | 3 segundos, aproximadamente un 25% menos |
| Vida por filo | 50 piezas/filo | 250 piezas/filo, aproximadamente un 400% más |
Los resultados corresponden a este caso y a sus condiciones específicas de material, máquina, operación y parámetros. La aplicación final debe validarse según el entorno real de producción.
Este caso ilustra una cuestión frecuente en el acabado de acero endurecido: no basta con seleccionar un material de corte resistente al desgaste. La estructura del inserto, la geometría del filo, la consistencia de fabricación y los parámetros de corte deben responder conjuntamente a la pieza y al tipo de operación.
Para operaciones de pequeño sobremetal en HRC 58–62, la estabilidad del proceso depende de la correspondencia entre herramienta y condición de corte, especialmente en líneas automatizadas donde la repetibilidad es un requisito operativo.
El enfoque puede servir como referencia para engranajes de automoción, componentes de rodamientos, piezas de transmisión eólica y otras aplicaciones con corte continuo de materiales endurecidos, siempre tras revisar las exigencias de la pieza, el equipo y el acabado requerido.
Henan UHD Ultrahard Tools Co., Ltd. desarrolla herramientas de corte ultraduras y soluciones personalizadas para aplicaciones de mecanizado de precisión. Además de insertos CBN y PCD, UHD puede colaborar en la selección de material de corte, diseño de geometría, adaptación a condiciones especiales y optimización de parámetros.
Para evaluar una aplicación de acabado de acero templado, resulta útil compartir el material y su dureza, la zona de mecanizado, el sobremetal, la operación, los parámetros actuales, el tipo de máquina y los objetivos de calidad o productividad.
Indíquenos la pieza a trabajar, la cantidad y los requisitos de herramientas. Nuestro equipo le ofrecerá una solución práctica.
