Los engranajes de turbinas eólicas carburizados y endurecidos, fabricados con 18CrNiMo7-6 o 20CrMnTi , suelen alcanzar una dureza HRC60–64 . En el caso de los engranajes solares, planetarios y de corona interna, el rendimiento del mecanizado en condiciones de alta dureza depende no solo del grado de CBN, sino también de la adecuación de la estructura del inserto al proceso de mecanizado.
UHD aplica un método de selección de plaquitas de CBN basado en procesos para el desbaste interrumpido, el acabado de precisión de orificios, el mecanizado frontal continuo y la formación de ranuras de alivio de raíz. Esto ayuda a los fabricantes a evaluar la selección de herramientas en función de la estabilidad de corte, la consistencia dimensional, los requisitos de superficie y el control práctico de la producción.
Los componentes de los engranajes de las turbinas eólicas suelen combinar una alta dureza superficial, grandes dimensiones, perfiles complejos y exigentes requisitos de montaje. En condiciones de carburización y endurecimiento, los filos de corte pueden estar expuestos simultáneamente a desgaste abrasivo, carga térmica e impacto mecánico. Un único inserto de uso general puede no proporcionar el mismo nivel de control en todas las operaciones.
La cuestión práctica no radica simplemente en qué inserto de CBN utilizar, sino en qué configuración de inserto es la adecuada para cada condición de corte . El contacto interrumpido en la raíz de un engranaje, el corte continuo y estable a través de la cara de una corona dentada grande, el mandrinado fino de un orificio crítico y la formación de una ranura de alivio imponen diferentes exigencias a la resistencia del filo, la geometría, el control de virutas y el comportamiento ante el desgaste.
El desbaste cerca de elementos interrumpidos o áreas de la raíz del engranaje puede causar astillamiento del filo, rotura localizada o propagación de microfisuras cuando el filo de corte no es adecuado para cargas de impacto.
Las operaciones de mandrinado de precisión pueden verse afectadas por el comportamiento inestable de los insertos, lo que provoca variaciones en el tamaño del orificio, la redondez, la cilindricidad o la uniformidad de la superficie.
El mecanizado continuo de grandes superficies en engranajes anulares internos puede resultar laborioso cuando la configuración de la herramienta no se ajusta a las condiciones térmicas y de desgaste constantes.
El ancho de la ranura, el perfil inferior, el control de las rebabas y la repetibilidad pueden ser difíciles de mantener cuando se utiliza una plaquita de torneado general para una característica que requiere una geometría de conformado específica.
Para el mecanizado de engranajes carburizados endurecidos HRC60–64, UHD separa el proceso en distintas tareas de mecanizado en lugar de aplicar una sola categoría de inserto a cada característica:
| Tarea de mecanizado | Serie de inserciones recomendadas de UHD CBN | Enfoque de selección | Área de aplicación típica |
|---|---|---|---|
| Desbaste interrumpido | Serie de insertos de CBN soldados integralmente | Resistencia del filo orientada al impacto y rendimiento de desbaste estable. | Caras grandes, zonas de raíz de engranaje interrumpidas, características de torneado toscas |
| Acabado de precisión de orificios | Inserto de CBN recubierto | Consistencia dimensional, control de acabado fino, calidad de la superficie | Mandrinado de alta precisión de agujeros y elementos de acoplamiento. |
| Corte continuo de caras grandes | Serie de insertos CBN para rostro completo | Eficiencia de corte continuo, comportamiento de desgaste uniforme, uniformidad de la superficie. | Grandes caras continuas en engranajes anulares internos |
| Formación de surcos de alivio de raíces | Serie de insertos ranuradores de CBN | Geometría de ranura específica, repetibilidad del perfil, control de rebabas y vibraciones. | Ranuras de alivio en la raíz del engranaje y ranuras anulares |
Para el torneado basto, donde el contacto de corte se interrumpe o el impacto es más pronunciado, se considera la serie de insertos UHD Integral Brazed CBN por su estructura optimizada para la absorción de impactos. Esta operación se evalúa generalmente en función de la robustez del filo, la estabilidad de la sujeción de la pieza, la severidad de la interrupción del corte y la distribución del margen de mecanizado.
Objetivo de la aplicación: reducir el riesgo de astillamiento impredecible de los bordes, manteniendo al mismo tiempo una trayectoria de desbaste estable antes de las operaciones de acabado.
Los orificios de los engranajes y sus componentes de acoplamiento requieren un control más preciso, ya que su geometría puede afectar el ajuste de los cojinetes y del conjunto. El inserto de CBN recubierto UHD está diseñado para aplicaciones de acabado donde la uniformidad de las dimensiones del orificio y el estado de la superficie son criterios de selección importantes.
Objetivo de la aplicación: facilitar un proceso de acabado más controlado una vez que el desbaste ha establecido un margen de mecanizado estable.
Las superficies de gran tamaño en los engranajes anulares internos pueden implicar largos periodos de contacto continuo. La serie de insertos UHD Full Face CBN es idónea para evaluar operaciones de corte continuo donde la eficiencia de la producción, la uniformidad de la superficie y la progresión predecible del desgaste son aspectos fundamentales.
Objetivo de la aplicación: alinear el área de contacto del inserto y el comportamiento de corte con los requisitos de torneado frontal sostenido.
Las ranuras de alivio de raíz y las ranuras anulares tienen requisitos específicos en cuanto a ancho, forma del fondo, calidad de la pared lateral y repetibilidad. La serie de insertos de ranurado UHD CBN admite aplicaciones específicas de formación de ranuras donde una geometría diseñada a medida es preferible a generar el perfil mediante pasadas repetidas con un inserto de torneado general.
Objetivo de la aplicación: lograr un proceso de formación de ranuras más controlable y reducir la necesidad de correcciones repetidas durante la producción.
Se debe seleccionar un inserto de CBN y verificarlo en función del entorno de producción real. Antes de confirmar el grado, la geometría o la preparación del borde de un inserto, UHD recomienda revisar los siguientes datos:
Asigne a cada característica del engranaje las funciones de desbaste, acabado, corte continuo o ranurado.
Seleccione la categoría de inserto de CBN adecuada según la condición de corte predominante.
Validar la geometría, la preparación de los bordes, la sujeción, la tolerancia y las condiciones de mecanizado.
Utilice la retroalimentación de las pruebas para perfeccionar la configuración de la herramienta y lograr un mecanizado por lotes repetible.
En el mecanizado de materiales duros HRC60–64, la falla del filo puede ser consecuencia de la combinación de impacto mecánico, calor y desgaste abrasivo. El corte interrumpido, la irregularidad en el material, la rigidez de sujeción limitada y una configuración de plaquita inadecuada para el nivel de impacto pueden aumentar el riesgo de astillamiento. Una plaquita de CBN soldada integralmente, diseñada para resistir impactos, constituye un punto de partida relevante para evaluar las condiciones de desbaste interrumpido.
El desbaste y el acabado de orificios tienen prioridades diferentes. El desbaste se centra en la eliminación estable de material bajo impactos potencialmente mayores, mientras que el acabado se enfoca más en la consistencia dimensional y la calidad de la superficie. Separar estas operaciones permite que la selección de la plaquita se ajuste al objetivo de mecanizado real.
Las plaquitas de CBN de cara completa son adecuadas para el mecanizado continuo de caras grandes, como las operaciones de mecanizado frontal en engranajes anulares internos. Sin embargo, su idoneidad debe confirmarse en función de la estabilidad de la máquina, el material a mecanizar, los parámetros de corte y el estado superficial requerido.
Una ranura de alivio de raíz suele tener requisitos definidos de ancho, radio inferior y pared lateral. Un inserto de ranurado de CBN específico proporciona una forma más directa de controlar la forma de la ranura que generarla repetidamente con una herramienta de torneado general, sujeto a la verificación adecuada de la geometría y el proceso.
UHD ofrece a los fabricantes de engranajes para turbinas eólicas la posibilidad de seleccionar insertos de CBN en función del proceso de mecanizado, en lugar de utilizar un único inserto para todos los casos.
Como proveedor de herramientas de corte ultraduras y soluciones personalizadas, Henan UHD Ultrahard Tools Co., Ltd puede brindar asistencia en la revisión de la geometría de los insertos, la evaluación de la preparación del filo, la orientación sobre la aplicación, el desarrollo de herramientas no estándar y los servicios de reafilado o reacondicionamiento de herramientas para los requisitos de producción aplicables.
Indíquenos la pieza a trabajar, la cantidad y los requisitos de herramientas. Nuestro equipo le ofrecerá una solución práctica.
