As engrenagens de acoplamento da transmissão automotiva exigem usinagem final estável após a cementação e têmpera. Para o aço temperado 16MnCr5 com dureza Rockwell C de 58 a 62 , o acabamento com tolerâncias reduzidas deve controlar a qualidade da superfície e a estabilidade dimensional, mantendo um tempo de ciclo previsível em linhas de produção automatizadas.
A UHD, marca da Henan UHD Ultrahard Tools Co., Ltd. , desenvolveu uma solução de inserto de CBN brasado composto para acabamento a seco contínuo de furos e faces de engrenagens. Nesta aplicação, utiliza-se o inserto de CBN brasado composto UHD UPN605 C06. Permite acabamento a 160 m/min com uma profundidade de corte de 0,1 mm, ajudando a reduzir marcas de ferramenta, variação dimensional e frequência de troca de ferramentas.
As engrenagens de acoplamento da transmissão são componentes críticos do sistema de transmissão. Após o tratamento térmico, suas dimensões finais e condição superficial são definidas por meio de usinagem de precisão. Em células de torneamento CNC automatizadas ou linhas de produção integradas, mesmo pequenas variações no comportamento da pastilha podem afetar a consistência dos componentes, o tempo de atividade da máquina e o planejamento da produção.
Antes da implementação da solução UHD, a aplicação utilizava insertos de CBN importados. Embora o processo existente permitisse a operação, a produção contínua revelou diversas limitações:
| Item | Detalhes da candidatura |
|---|---|
| Indústria | Componentes automotivos |
| Peça de trabalho | Engrenagem de acoplamento de transmissão automotiva |
| Material e dureza | Aço temperado cementado 16MnCr5, HRC 58–62 |
| Área de usinagem | furo interno e face final |
| Modo de usinagem | Corte contínuo, acabamento, usinagem a seco |
| Inserir solução | Inserto de CBN brasado composto UHD UPN605 C06 , VBGW160404 |
| Velocidade de corte, Vc | 160 m/min |
| Profundidade de corte, ap | 0,1 mm |
| Alimente, f | 0,01 mm/rev |
A solução UHD combinou o projeto do inserto, a consistência de fabricação e a otimização dos parâmetros de usinagem. O objetivo não era simplesmente aumentar a velocidade de corte, mas sim estabelecer um processo de acabamento mais estável para a produção de engrenagens de aço temperado.
O inserto combina um substrato de carboneto com uma camada composta de CBN brasada. Essa estrutura foi projetada para fornecer resistência geral, juntamente com a resistência ao desgaste e a estabilidade térmica necessárias para o acabamento contínuo de aço temperado.
A geometria de corte foi otimizada para uma sobremedida de acabamento de aproximadamente 0,1 mm. Uma ação de corte mais estável ajuda a reduzir o risco de marcas de ferramenta visíveis e proporciona uma superfície acabada mais uniforme.
O controle preciso da brasagem garante consistência na posição e no ângulo da ponta de CBN. Isso reduz a variação entre os insertos e contribui para um desempenho dimensional mais previsível em todos os lotes de produção.
O processo foi ajustado para operar a 160 m/min, mantendo a estabilidade do corte a seco. A seleção da ferramenta e as condições de corte foram avaliadas em conjunto, e não como variáveis separadas.
Em comparação com os insertos de CBN importados usados anteriormente na mesma aplicação, o inserto de CBN brasado de compósito UHD proporcionou as seguintes melhorias de processo relatadas:
| Indicador de desempenho | Inserção anterior | UHD UPN605 C06 | Mudança Observada |
|---|---|---|---|
| Velocidade de corte | 140 m/min | 160 m/min | Aumentado em 20 m/min |
| Tempo de ciclo por peça | 4 segundos | 3 segundos | Aproximadamente 25% mais curto |
| Vida útil da ferramenta por aresta de corte | 50 peças/borda | 250 peças/borda | Vida útil da ferramenta 5 vezes maior |
Durante a produção contínua, as marcas de ferramentas na superfície foram visivelmente reduzidas, a variação dimensional tornou-se mais controlada e houve menor necessidade de troca de insertos. Esses fatores contribuíram para um ritmo de usinagem automatizada mais estável.
Para o acabamento de engrenagens em alto volume, o desempenho da ferramenta deve ser avaliado além de uma única aresta de corte. Geometria de inserto repetível, comportamento de desgaste estável e correspondência confiável do processo podem influenciar o desempenho em nível de linha.
Essa abordagem com inserto de CBN brasado composto é relevante quando se exige acabamento contínuo em componentes de aço cementado e temperado com pequenas sobremedidas de usinagem. Uma lógica de avaliação semelhante pode ser aplicada a engrenagens automotivas, componentes de rolamentos, peças de transmissão de energia eólica e outras peças de aço temperado. A classe, a geometria e os parâmetros de corte do inserto devem ser selecionados de acordo com as condições do material, a rigidez da máquina, a sobremedida, a tolerância e os requisitos de produção.
A UHD oferece suporte a fabricantes B2B com ferramentas de corte em CBN e PCD, insertos de CBN brasados em compósito, ferramentas conformadas e soluções de ferramentas não padronizadas. Com desenvolvimento interno de materiais CBN e diamante, fabricação digital, inspeção óptica de precisão e suporte técnico orientado à aplicação, a UHD trabalha com os clientes para adequar o projeto da ferramenta e as condições de corte às exigentes operações de usinagem de metais.
Compartilhe as informações sobre o material da peça, dureza, área de usinagem, sobremedida, parâmetros de corte e ferramentas atuais. A UHD pode avaliar sua aplicação e recomendar uma solução adequada com inserto de CBN.
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