Lar > Caso > Insertos CBN de soldagem composta para acabamento de engrenagens de transmissão em aço endurecido

Acabamento de engrenagem de câmbio em aço temperado: inserto CBN soldado composto melhora eficiência e vida útil

Neste caso de aplicação, a UHD desenvolveu uma solução com insertos CBN de soldagem composta e otimização de parâmetros para o acabamento de engrenagens de acoplamento de transmissões automotivas em aço 16MnCr5 endurecido a HRC 58–62. A solução reduziu marcas de usinagem e variações dimensionais, elevou a velocidade de corte e contribuiu para maior vida útil da ferramenta e estabilidade em linhas automatizadas.

Engrenagem de acoplamento de transmissão para acabamento em aço endurecido

Condições de aplicação

  • Setor: Componentes automotivos
  • Peça: Engrenagem de acoplamento de transmissão
  • Material: 16MnCr5
  • Dureza: HRC 58–62
  • Regiões usinadas: Furo interno e face
  • Operação: Corte contínuo e acabamento
  • Classe do inserto: UHD UPN605 C06
  • Geometria: VBGW160404
  • Condição de corte: Usinagem a seco
  • Parâmetros: Vc = 160 m/min; ap = 0,1 mm; f = 0,01 mm/r
Solução comparada Vc (m/min) Eficiência (s/peça) Vida útil (peças/aresta)
Inserto CBN de marca japonesa e coreana 140 4 s 50
UHD UPN605 C06 160 3 s 250

Eficiência de usinagem cerca de 25% maior

Vida útil da ferramenta cerca de 400% maior

Desafio: estabilidade no acabamento com pequena profundidade

A engrenagem de acoplamento é um componente crítico do sistema de transmissão. Após cementação e têmpera, o aço 16MnCr5 atinge HRC 58–62 e requer acabamento com pequena profundidade de corte para o controle final de dimensões. Na linha automatizada, a solução anterior apresentava marcas de usinagem, variação dimensional após ciclos prolongados e trocas frequentes de ferramenta, fatores que afetavam o ritmo de produção e a consistência entre lotes.

Solução UHD: ferramenta e processo desenvolvidos em conjunto

A UHD Ferramentas Ultraduras aplicou o inserto CBN de soldagem composta UPN605 C06, com substrato de metal duro e camada composta de CBN. A configuração foi direcionada ao corte contínuo de aço endurecido, buscando equilibrar resistência ao desgaste, estabilidade térmica e proteção contra lascamento da aresta.

Para a operação com ap de 0,1 mm, a geometria da ponta foi ajustada para favorecer um corte mais uniforme. O controle do processo de soldagem contribuiu para maior consistência de posição e ângulo da ponta de CBN entre insertos. Em paralelo, os parâmetros foram validados para operar a 160 m/min em condição seca.

Resultados observados na linha de produção

  • Redução perceptível de marcas na superfície e acabamento mais estável nas regiões de furo interno e face.
  • Menor variação dimensional ao longo da produção contínua, favorecendo a consistência entre lotes.
  • Redução da frequência de troca de insertos, com menor interferência no ciclo da célula automatizada.
  • Redução do tempo por peça de 4 para 3 segundos, combinada a maior durabilidade por aresta.

Valor aplicável a operações semelhantes

O caso mostra que, no acabamento de aço endurecido com pequena profundidade de corte, a consistência do inserto é tão relevante quanto o desempenho de uma única aresta. A combinação entre estrutura de CBN, geometria adequada e parâmetros de corte permite criar uma base mais previsível para linhas de engrenagens automotivas, componentes de rolamentos, transmissões e outras peças endurecidas de alta repetibilidade.

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