Considerando la costante crescita della domanda per ingranaggi nell’industria in generale così come nell’automotive, nella trasmissione di potenza e nell’aerospazioale, non ci si meraviglia che i produttori siano alla ricerca di soluzioni per ridurre sia i tempi ciclo dei processi di rettifica dei loro ingranaggi che il rumore emissione dagli stessi.
CUMI lavora costantemente alla soluzione di tali problemi ed offre soluzioni complete per le esigenze della rettifica degli ingranaggi.
Dr. Xavier Kennedy, General Manager – Capo Ricerca e Sviluppo, CUMI
Gli abrasivi sono materiali usati per molare, abradere o pulire pezzi da lavorare per ottenere la forma e la finitura desiderate. La tecnologia abrasiva è messa alla prova dai materiali oggetto di lavorazione, dai severi requisiti di qualità delle superfici, dale modifiche ai processi di produzione e da obiettivi di costo spesso molto aggressivi. La rettifica degli ingranaggi è uno dei processi critici nella formazione dei componenti. Essa comporta un’area di contatto relativamente ampia tra utensile e pezzo da lavorare ed è estremamanete sensibile ai danni meccanici e metallurigici.
Sfide nei processi di rettifica di ingranaggi
Per quanto riguarda i materiali e gli aspetti di progettazione, gli stringenti requisiti dell’industria aereo-spaziale, di quella automobilistica e del settore energetico hanno spinto la capacità produttiva verso lo sviluppo di materiali speciali e verso tolleranze sempre più al limite. I progressi nelle rettificatrici con funzionalità multitasking hanno portato a numerosi vantaggi come la riduzione delle impostazioni, la riduzione degli utensili e dei dispositivi di fissaggio ed una maggiore accuratezza del pezzo ed anche – molto importante – ad un aumento del volume di produzione. La crescente domanda di alta efficienza ed emissione acustica degli ingranaggi spinge al limite il processo di rettifica. Con l’ampliamento della gamma di applicazioni per trasmissioni planetarie automatiche e l’aumento del numero di giri, gli ingranaggi in media diventano sempre più piccoli, mentre i volumi di produzione aumentano drasticamente. Lo stesso vale per le applicazioni industriali.
Il passaggio verso ingranaggi sempre più piccoli comporta una aspettativa di tempi di rettifica sempre più brevi. Nell’ultimo decennio, produttività e precisione del profilo, assenza di bruciature e resistenza alla fatica sono le sfide principali che un produttore di mole deve affrontare.
Come conseguenza delle attuali condizioni economiche, in qualità di fornitori di soluzioni, le aziende che operano nel mercato industriale sono costantemente sotto pressione dai propri clienti con la richiesta di ridurre i costi. Ciò richiede da parte loro un’azione immediata per controllare i costi e fornire ai clienti una soluzione adeguata che affronti il Costo Totale di Processo pittosto che il prezzo di acquisto della singola attrezzatura.
TCO – Mole abrasive
La costante innovazione di CUMI e le varianti dei prodotti – grazie alla ricerca interna e alle alleanze strategiche con i leader mondiali nella tecnologia di rettifica – hanno garantito all’azienda Indiana il riconoscimento internazionale come produttore di abrasivi di qualità e fornitore di soluzioni complete di rettifica. Nello stato dell’arte di CUMI, la produzione di mole per ingranaggi con nuovi abrasivi micro cristallini, un nuovo avanzato sistema di profilatura, design innovativi per il fissaggio della ceramica e tecnologie di produzione rivoluzionarie hanno consentito di sviluppare una produzione di nuova generazione di mole per la rettifica cilindrica e angolare di ingranaggi. CUMI fornisce soluzioni di rettifica che includono mole di rettifica per ingranaggi sia per singolo dente che multi-dente.
CUMI Mole per rettifica ingranaggi
Mola rettifica ingranaggi a profilo singolo | |||
Grano | |||
Livello | Tipo grana | Carattteristiche | Benefici |
Buono | RA | Rottura controllata del grano | Taglio a freddo |
Migliore | 1CUMISA | Grana Micro Cristallina | Auto-ravvivante |
Profondità di diamantatura più bassa | |||
Legante | |||
Livello | Tipo legante | Caratteristiche | Benefici |
Buono | V736 |
Capacità di tenuta elevata |
Tempo ciclo più breve
Frequenza e profondità di diamantatura inferiori |
|
Mola rettifica ingranaggi multi profile (generazione continua) | |||
Grana | |||
Livello | Tipo grana | Caratteristiche | Benefici |
Buono | SA | Rottura controllata del grano | Taglio regolare |
Migliore | 3CUMISA | Grana Micro Cristallina | Migliore precisione |
Legante | |||
Livello | Tipo fissaggio | Caratteristiche | Benefici |
Buono | V677 | Elevata capacità di tenuta | Profondità più bassa di diamantatura |
Prevenzione di bruciature di rettifica | |||
Migliore | V736 | Legante per alta velocità | Capacità di mantenimento della forma |
Vita più lunga |
Soluzioni di rettifica per ingranaggi: mole per asportazione dei trucioli e levigatura e finitura combinate
Rettifica e finitura
La super-finitura delle superfici di lavoro degli ingranaggi e delle loro parti di raccordo si traduce in benefici prestazionali. Una superificie super rifinita degli ingranaggi, infatti, tende a liberare sollecitazioni, a evitare danneggiamenti del metallo e picchi di rugosità che riducono la vita dell’applicazione. Gli ingranaggi così lavorati presenteranno attrito ridotto, temperatura operativa inferiore, minore usura, migliore resistenza allo sfregamento e migliore resistenza alla fatica da contatto. Il processo di rettifica e finitura continua è stato accettato nella pratica dell’industria degli ingranaggi. CUMI ha sviluppato una mola specifica per questa operazione. La parte di finitura della mola è realizzata con un abrasivo fine con legante polimerico ad alta resilienza. La resilienza della mola di finitura può essere modificata per adattarsi al pezzo da lavorare ed ai parametri di rettifica. (Figura 1).
Maggiore produttività con prestazioni prevedibili
La necessità di elevate produttività e lo spostamento delle lavorazioni meccaniche verso tipologie di alto volume richiedono una maggiore velocità rimozione del materiale nel processo di rettifica ed a sua volta riflettono un maggiore fattore Q’. Gli abrasivi studiati da CUMI con geometria specifica accoppiata a leganti funzionali aiutano a raggiungere Q’ di 24 rispetto al valore normale di 16. Questi ingranaggi progettati non sono solo resistenti ma hanno una densità di massa bassa. L’unicità della forma e della distribuzione conferisce maggiore porosità interconnessa ed una buona accessibilità dei lubrorefrigeranti alla zona di rettifica. Un alto livello di porosità garantisce la rimozione dei trucioli. Queste mole di nuova generazione aumentano l’output di rettifica, garantiscono una significativa riduzione della frequenza di diamantatura della mola, riducono al minimo la possibilità di bruciature ed offrono prestazioni di rettifica affidabili e costanti (Figura 2).
Mola rettifica ingranaggi multi profilo (generazione continua) | |||
Grano | |||
Livello | Tipo grana | Caratteristiche | Benefici |
Migliore | CUMISA /fine | Grano grosso / Grano fine | Prevenzione delle bruciature |
Sgrossatura / Finitura nella stessa operazione | |||
Capacità di mantenere elevate velocità di taglio | |||
Legante | |||
Livello | Tipo fissaggio | Caratteristiche | Benefici |
Buono | V677 | Elevata capacità di tenuta | Profondità di diamantatura più bassa |
Resistenza più elevata | Prevenzione delle bruciature | ||
Migliore | V736 | Legante ad alta velocità | Capacità di mantenimento della forma |
Vita più lunga |
Figure 1: Utensile super-finitura .
Abrasivo a grano fine con legante resiliente
Mola rettifica ingrannagi a profilo singolo | |||
Grano | |||
Livello | Tipo grana | Caratteristiche | Benefici |
Migliore | 3EX | Grana speciale | Rettifica più veloce |
Elevato flusso di refrigerante | Prevenzione da bruciature | ||
Elevata porosità | Fattore Q più elevato | ||
Legante | |||
Livello | Tipo fissaggio | Caratteristiche | Benefici |
Buono | V736 | PIù elevate resistenza del legante | Tempo ciclo più breve |
Frequenza e profondità di diamantatura più basse | |||
Migliore | VCA2 | Rottura progressive del grano | Capacità di mantenimento della forma |
Vita più lunga |
Figura 2:
Mola abrasiva con granuli modulari
Autore: Dr. Xavier Kennedy
Carborundum Universal Limited (CUMI), India fa parte della multinazionale Murugappa Group, conglomerate con un fatturato di circa 4.6 miliardi di US$. Si tratta di una società di ingegneria completamente integrata con capacità che spaziano dalla produzione di grani smerigliatori ad alte prestazioni ai leganti, dall’ingegneria applicativa alla progettazione e costruzione di mole abrasive per applicazioni differenti, che trovano applicazione in tutti i settori.