Tecnología uP-Gear

Tecnología uP-Gear
La mejor solución para la fabricación de engranajes
cónicos grandes
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Soluciones de mecanizado
optimizadas junto con una
nueva alianza de fabricación
estratégica
Tanto si fabrica engranajes cónicos para maquinaria de construcción, trenes
o sistemas de propulsión naval, los retos a los que se enfrenta suelen ser
los mismos: la precisión del mecanizado, el bajo coste por pieza y la alta
productividad. Sandvik Coromant, en colaboración con HELLER, hace frente
a estos retos con la tecnología uP-Gear.
La tecnología uP-Gear eleva su
producción a un nivel superior
Una máquina HELLER de 5 ejes,
equipada con un software fácil de utilizar
y un juego de herramientas para el
mecanizado de engranajes cónicos de
Sandvik Coromant, le proporciona una
solución flexible, productiva y rentable
que le ayuda a ahorrar tanto tiempo
como dinero. Esto es a lo que llamamos
la tecnología uP-Gear.
• Flexible – los centros de mecanizado
multi-tarea se pueden emplear para
una gran variedad de geometrías de
dientes de engranaje, además de para
otros componentes
• Productiva – el tiempo de mecanizado
es hasta tres veces más rápido que
con un proceso de tallado tradicional
• Rentable – el coste de producción por
engranaje cónico se puede reducir
considerablemente
Nuevas herramientas para el
mecanizado de piezas templadas
La tecnología uP-Gear está diseñada
para lotes de tamaños medianos de
engranajes, empezando desde el módulo
4 a hasta 1,850 mm (72 pulgadas) de
diámetro. El software proporcionado
con la máquina es tan fácil de utilizar
que puede empezar a mecanizar en
seguida. Es más, las herramientas de
Sandvik Coromant ahora están también
disponibles para el semiacabado y
acabado de piezas templadas de
engranajes.
El mecanizado de engranajes cónicos
potenciado por la alianza de Gleason
El fabricante de máquinas-herramienta
HELLER ha creado una alianza estratégica con la empresa Gleason con el fin
de desarrollar centros de mecanizado
para la producción de engranajes. Dado
que HELLER equipa sus máquinas de
5 ejes con juegos de herramientas
de Sandvik Coromant, los fabricantes
que emplean estas máquinas para
la fabricación de engranajes cónicos
también pueden beneficiarse de la fuerte
presencia industrial y del compromiso de
Gleason en la maquinaria de producción
de engranajes, en especial, para lotes
más pequeños de engranajes cónicos de
gran tamaño.
Ambas desventajas son ahora historia.
Con la tecnología uP-Gear, los costes de
la máquina no son superiores a los de
una máquina tradicional de 5 ejes y el
coste por herramienta es considerablemente inferior que el de las
herramientas para engranajes cónicos.
Además, el tiempo de mecanizado es
muy breve si se compara con un proceso
de tallado convencional. La versatilidad
de la tecnología uP-Gear también reduce
el número de pasos del proceso, ya
que, por ejemplo, todo el mecanizado
requerido antes del tratamiento térmico
se puede realizar en la misma máquina.
¡En la fabricación de engranajes cónicos,
la tecnología uP-Gear ahorra tanto tiempo
como dinero!
La tecnología uP-Gear ahorra tiempo y
dinero
Los engranajes cónicos se mecanizan
habitualmente en una máquina de
engranajes cónicos especializada o
empleando un centro de mecanizado de
5 ejes convencional equipado con fresas
de tallado estándar.
Naturalmente, una máquina específica
para engranajes cónicos proporciona
una alta productividad; pero, para lotes
pequeños, el coste por componente es
muy alto debido a que tanto la máquina
como las herramientas especiales son
mucho más caras que una máquina
estándar de 5 ejes. Los procesos convencionales de tallado también tienen sus
desventajas: tiempos de mecanizado
muy grandes.
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Ejemplo
de productividad
jo
¡Ejemplo d e ba
volumen d e
prod ucción !
Tecnología uP-Gear
Duración del ciclo
Centro de mecanizado
de 5 ejes con proceso de
tallado
x 2.3
Costes de la herramienta
Ejemplo:
Diámetro del engranaje: 1500
mm (59.055 pulg.)
Número de dientes: 49
Módulo (DP): 14 mm (1.814)
Producción de bajo volumen
Costes de la
máquina
Otros costes
HELLER y Gleason
HELLER es un fabricante de máquinas-herramienta con sede
en Nürtingen, Alemania. Con más de 2.300 trabajadores y
centros de producción en todo el mundo, HELLER dispone de
puntos de venta y servicios en todos los principales mercados.
Gleason, con sede en Rochester, Nueva York, es líder mundial
en el desarrollo, la fabricación y la venta de maquinaria de
fabricación de engranajes. Entre sus clientes se encuentran el
sector de la automoción, los vehículos pesados, la aviación, la
energía eólica y la construcción.
Gleason actuará como distribuidor exclusivo de los centros
de mecanizado con las soluciones para engranajes existentes
de HELLER, y ambas empresas colaborarán para mejorar aún
más la fabricación de engranajes en esta plataforma. Dado
que HELLER tiene como objetivo encontrar soluciones flexibles
para el mecanizado de engranajes en lotes de pequeños a
medianos, ambos líderes mundiales se complementan a la
perfección.
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Tipos de herramientas de gran
precisión
El tipo y el número de herramientas necesarias para el
proceso de tecnología uP-Gear depende del módulo de
engranajes, así como de la estrategia de mecanizado seleccionada.
La tecnología uP-Gear requiere un juego de herramientas de
alta precisión para el fresado de geometrías de dientes de
engranajes. Asimismo, es posible utilizar el mismo juego de
herramientas en varios tipos de perfiles y tamaños de dientes
de engranajes. Además, nuestras soluciones ahora cubren
tanto procesos de mecanizado en blando como en duro.
Además de mecanizar geometrías de dientes de engranajes,
el centro de mecanizado de 5 ejes también permite que las
piezas en bruto sean mecanizadas en desbaste utilizando
herramientas estándar de torneado y/o fresado.
La gama de herramientas de Sandvik Coromant para la
tecnología uP-Gear ha sido diseñada para tres operaciones
principales: apertura del espacio entre dientes, mecanizado de
la protuberancia y acabado de los flancos del engranaje. Todas
las herramientas están optimizadas para el mecanizado de la
pieza tanto antes como después del tratamiento térmico.
A1
Desbaste
A2
Desbaste
A3
Desbaste
A4
Universal
A5
Perfilado
Tipo A
Desbaste del espacio
entre dientes
Clasificación de las herramientas de la tecnología
uP-Gear:
B
C1
C2
Acabado del perfil
Ajustable
Acabado del flanco
Universal
Tipo C
Tipo B
Mecanizado de la
protuberancia
Protuberancia
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Tipo A – Mecanizado en desbaste del espacio entre dientes
A1 Desbaste
A2 Desbaste
Diseñada para alcanzar el mayor
régimen de arranque de viruta posible.
El tamaño de la plaquita está optimizado
para reducir el número de pasadas de
mecanizado. Esto reduce la duración de
los ciclos.
Para el segundo paso del proceso de
mecanizado. Diseñada para arrancar
la viruta a una mayor profundidad en el
espacio entre dientes.
A3 Desbaste
A4 Universal
Debe adaptarse al espacio entre dientes
específico para alcanzar una incidencia
suficiente entre la fresa y el engranaje
durante el mecanizado de la pieza.
Una alternativa a A1-A3 y A5 para
los fabricantes que buscan una
solución más universal, p. ej., cuando
la productividad no es prioritaria. Se
trata de una atractiva solución para
aquellos usuarios que quieren un coste
de inversión inicial inferior y que no
quieren/necesitan tres fresas para
mecanizar en desbaste.
A5 Perfilado
Optimizada para el mecanizado de los
flancos del engranaje. Disponible en dos
tipos: el primero, para el mecanizado
de flancos de engranaje cóncavos, y el
segundo, para el mecanizado de flancos
de engranaje convexos.
Tipo B − Mecanizado de la protuberancia
B Protuberancia
Diseñada para el mecanizado de las
protuberancias del engranaje. Gracias a
su alto número de dientes efectivos, los
tiempos de mecanizado son muy breves.
Tipo C − Acabado del flanco tras el tratamiento térmico de la pieza
C1 Universal
C2 Acabado del perfil
Herramienta de gran precisión
para el acabado de los flancos del
engranaje. Para garantizar la precisión,
cada plaquita puede ser adaptada
para eliminar la excentricidad. Esto
proporciona al engranaje un acabado
superficial excelente.
Como para C1, cada plaquita puede
ser ajustada. La precisión de estas
fresas es extremadamente alta.
En comparación con C1, ambas
herramientas han sido optimizadas para
proporcionar la mayor productividad y
calidad de la pieza posible.
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Cómo seleccionar su juego de herramientas
La siguiente imagen muestra tres juegos de herramientas para
el mecanizado de engranajes cónicos helicoidales según el tipo
de exigencias de producción y fabricación. Las dos consideraciones principales son productividad vs. flexibilidad y volumen de
producción bajo vs. volumen de producción medio.
El Juego de Rendimiento proporciona la mayor productividad
posible para lotes de tamaños medianos. Todas sus herra-
mientas están optimizadas para los pasos de mecanizado
mostrados.
El Juego Básico es para volúmenes de producción bajos y una
máxima flexibilidad. Se compone de un número reducido de
herramientas que ofrecen la mayor flexibilidad posible. Por
ejemplo, una única herramienta puede ser utilizada para todo el
mecanizado en desbaste, aunque la duración de los ciclos será
superior.
El Juego Básico Extendido es una opción que cubre esta área
intermedia. Ofrece una gama limitada de herramientas optimizadas para el desbaste junto con fresas individuales flexibles
para las operaciones de semiacabado y acabado.
Desbaste y semiacabado
Antes del tratamiento térmico
Semiacabado 1)
Después del tratamiento
térmico
Acabado
Antes o después del
tratamiento térmico
MEDIO
Le ayudaremos ha crear un juego de herramientas de tecnología
uP-Gear a la medida de sus necesidades específicas. Depen­
diendo de la gama de engranajes que desea producir y el
volumen requerido, creamos una herramienta rentable y eficiente
que cumple con sus expectativas: máxima productividad o
mayor flexibilidad.
A1
A2
A3
B
A5
A5
A5
A5
C2
JUEGO BÁSICO EXTENDIDO:
A3
B
A4
A4
C1
A4 2)
C1
C2
VOLUMEN DE PRODUCCIÓN
PRODUCTIVIDAD
JUEGO DE RENDIMIENTO:
FLEXIBILIDAD
JUEGO BÁSICO:
A4 2)
1) Sólo necesario si se debe realizar acabado de
piezas templadas. La operación creará creces de
acabado constantes para las herramientas de
acabado.
BAJO
2) Se puede utilizar el mismo cuerpo de herramienta,
pero se necesitan plaquitas de diferentes calidades.
Rango de uso:
Óptimo: la herramienta está optimizada para una
operación específica con el fin de maximizar la
productividad.
Posible: la herramienta puede ser utilizada
para mecanizar el material subrayado pero se
requerirán más pasadas (p. ej. mayor duración de
los ciclos) que con las herramientas optimizadas.
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Al analizar el tipo de producción en cuestión (lotes pequeños o
medianos), Sandvik Coromant y Gleason/HELLER le propondrán
la mejor y más rentable solución para usted.
MEDIO
La elección del juego de herramientas depende del tipo de
producción y del volumen requerido. Uno de los tres juegos
expuestos (Rendimiento, Básico Extendido o Básico) debería
ajustarse a las características de su producción, p. ej., el
número de piezas y la variedad de engranajes que desea
mecanizar, el coste de la inversión inicial, los costes del
consumo de plaquitas, etc. Todos los aspectos deben ser analizados para averiguar qué juego se ajusta a sus necesidades
específicas.
Coste por pieza
Costes de plaquita
Inversión en herramienta
VOLUMEN DE PRODUCCIÓN
PRODUCTIVIDAD
JUEGO DE RENDIMIENTO:
JUEGO BÁSICO EXTENDIDO:
Coste por pieza
Costes de plaquita
FLEXIBILIDAD
Inversión en herramienta
JUEGO BÁSICO:
Coste por pieza
Costes de plaquita
BAJO
Inversión en herramienta
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Tecnología uP-Gear
El proceso
La tecnología uP-Gear puede ser utilizada para
mecanizar tanto en blando como en duro, p. ej. antes o
después del tratamiento térmico.
1
2. Diseño del proceso
En función del juego de herramientas
elegido para el mecanizado de los dientes
del engranaje, se definen los pasos para el
número de pasadas de mecanizado para el
desbaste, semiacabado y acabado.
2
5
1. Diseño del engranaje
El engranaje se diseña empleando
un software estándar para el
diseño de engranajes cónicos.
5. Mecanizado
Después de que el programa de
control numérico (programa NC)
se haya comprobado, el engranaje
cónico se mecaniza con el juego de
herramientas seleccionado.
6. Tratamiento térmico
Tras el mecanizado en blando del
engranaje, se le aplica el tratamiento
térmico.
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3. Programación NC
Los ciclos de tecnología uP-Gear hacen
que la creación del programa NC sea muy
sencilla.
3
4
4. Mecanizado virtual
El software de mecanizado virtual suministrado con
la máquina simula el proceso de mecanizado, lo que
ayuda a eliminar posibles colisiones entre la máquina
y el engranaje, y entre la herramienta y el engranaje.
7. Mecanizado
8. Medición
Tras el tratamiento térmico, el engranaje se somete al
proceso de semiacabado para garantizar que la tolerancia de
mecanizado es lo más uniforme y baja posible. A continuación,
se somete la pieza a una operación de acabado empleando las
fresas de gran precisión para el acabado de flancos.
La inspección final de la calidad del
engranaje. En caso de ser necesaria
alguna modificación, los controles de la
máquina permiten una fácil introducción
de los datos de corrección.
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Ejemplos de aplicación
Ejemplo de aplicación 1:
Desbaste antes del tratamiento térmico
Datos de la pieza
Diámetro:
778 mm (30.630 pulg.)
Módulo /DP:
14.2 mm / 1.789
Número de dientes:38
Gleason-HELLER MCH 280-C
Máquina:
Duración del proceso
Ciclos de tecnología uP-Gear = 90 minutos
Ejemplo de aplicación 2:
Ejemplo de aplicación
Datos de la pieza
Diámetro:
300 mm (11.811 pulg.)
Módulo
5.68 mm / 4.472
/DP:
Número de dientes:36
Máquina:
Gleason-HELLER FP 4000
Duración del proceso
Ciclos de tecnología uP-Gear, desbaste = 12 minutos
Ciclos de tecnología uP-Gear, acabado = 40 minutos
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Tecnología uP-Gear
Sencilla
• No es necesario cambiar los procesos existentes
• Introducir los datos en el panel de control de la máquina es fácil
Flexible
• El centro de mecanizado de 5 ejes también se puede utilizar para otros componentes
• Le permite mecanizar diferentes tipos de geometrías de diente
Rápida
• Reduce un tercio el tiempo de mecanizado
• El mecanizado completo en una sola configuración le ahorra tiempo
Rentable
• Bajo coste por componente en comparación con los procesos de tallado
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+
Sede en España y Portugal:
Sandvik Coromant Iberica
P.E. Puerta de Madrid Este
C/ Tapiceros, 9
28830 - San Fernando de Henares
Madrid
Correo electrónico: [email protected]
www.sandvik.coromant.com
C-1140:545 SPA/01 © AB Sandvik Coromant 2012.06 Impreso en papel reciclable.
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