Fabricación de engranajes: Mecanizado y proceso de engranajes a medida | JS Precision

Conclusiones clave

• La precisión es un sistema de ingeniería: la precisión de los equipos de más alta calidad se basa en una vinculación integral en términos de "diseño - materiales - tratamiento térmico - mecanizado de precisión".
• Hecho en China ≠ Fabricación de baja calidad: Las empresas líderes en fabricación de engranajes en China se han desafiado a sí mismas en relación con los niveles mundiales más altos en equipos, procesos y sistemas de calidad.
• El tratamiento térmico es fundamental para el rendimiento. Los procesos de tratamiento térmico deben adaptarse al material específico. Se valorará especialmente a los proveedores con sólidas capacidades, incluso si no son los más económicos.
• Proveedores confiables>Proveedores de precios bajos: Se debe evaluar su profundidad técnica, datos de calidad y capacidades de soporte de ingeniería, en lugar de solo mirar los precios unitarios.
• La colaboración digital es importante: las herramientas de comunicación digital para intercambiar archivos y monitorear el progreso pueden ayudar a eliminar las dificultades asociadas con la colaboración remota.

Elija JS Precision Gear Manufacturing: Soporte para procesos personalizados disponible

JS Precision se ha especializado en el mecanizado y la fabricación de engranajes durante los últimos 15 años, con una amplia experiencia en este campo. Garantizamos a nuestros clientes engranajes de precisión con módulos de 0,5 a 5.

Tenemos clientes en más de 20 países de Europa, América y el Sudeste Asiático. El año pasado, fabricamos más de 300 engranajes personalizados para nuestros clientes. Logramos plazos de entrega un 65 % más cortos para una empresa de robótica en Silicon Valley y alcanzamos un nivel de precisión ISO 5 para una empresa de equipos médicos.

Nuestra precisión de mecanizado cumple totalmente con la norma internacional ISO 1328-1:2013 "Requisitos de precisión para engranajes cilíndricos Parte 1: Tolerancias de paso, perfil y orientación", que especifica las especificaciones de tolerancia para los parámetros centrales de los engranajes de alta gama.

Esta guía es el resultado de nuestra vasta experiencia en proyectos, y cada sugerencia ha sido verificada mediante la práctica. Puede confiar plenamente en ella.

¿Busca una solución de mecanizado de engranajes personalizada? Envíe su módulo de engranaje, material y cantidades para obtener una evaluación gratuita del proceso de mecanizado en 48 horas por parte de los ingenieros de JS Precision y evitar riesgos de procesamiento.

¿Qué tecnologías fundamentales definen la fabricación moderna de engranajes de precisión?

La producción de engranajes de precisión es un sistema de procesos de ingeniería interconectados. El ciclo tecnológico del núcleo influye directamente en la mejora de la precisión y la eficiencia de la producción de engranajes en todas las etapas del proceso de fabricación.

Desde la formación hasta el producto terminado: el desarrollo de tecnologías de tallado, conformación y afeitado.

Los métodos antiguos de tallado y conformado son ineficientes y producen un acabado superficial y una calidad deficientes. La técnica de afeitado, con corte continuo, proporciona un mejor acabado superficial y precisión en el perfil dental.

Los reyes del acabado: rectificado de formas y rectificado de ruedas helicoidales

• Rectificado de formas: alta precisión, control preciso del error del perfil del diente, apropiado para producción en series pequeñas y procesamiento de superficies duras, eficiencia relativamente baja.
• Rectificado de rueda helicoidal: Rectificado continuo, de 3 a 5 veces más eficiente que el rectificado de formas, apropiado para fabricación de precisión a gran escala.

La medición es control: Centro de medición de engranajes y monitoreo de procesos

El control de calidad no puede basarse únicamente en las pruebas finales; todo el proceso de mecanizado de engranajes requiere mediciones precisas. Utilizamos un centro de medición de engranajes para generar mapas de error a color completos, lo que proporciona soporte de datos para la optimización del proceso y un sistema de control estadístico de procesos (SPC) en línea y en tiempo real para garantizar la consistencia de los lotes.

¿Desea comprobar si el diseño de su equipo es adecuado para el método de procesamiento óptimo? Indique los parámetros del perfil de diente que necesita y JS Precision le proporcionará un diagnóstico y le indicará el método de procesamiento más adecuado para aumentar la eficiencia en la fabricación de engranajes.

Figura 1 El diseño y fabricación de engranajes puede tomar muchos caminos, como el rectificado generatriz continuo que utiliza ruedas roscadas, que permanecen en contacto constante con la estructura de los dientes del engranaje en desarrollo.

¿Por qué el tratamiento térmico es la fase más crítica en el proceso de fabricación de engranajes?

El tratamiento térmico es la base del proceso de fabricación de engranajes , ya que determina su resistencia, dureza y durabilidad . Es necesario utilizar el método adecuado para optimizar su funcionalidad.

El rey de las técnicas de endurecimiento superficial: carburación y temple

Los procesos de carburación y temple permiten que el engranaje tenga una estructura “dura por fuera, resistente por dentro” con una dureza de HRC 58-62 y una excelente tenacidad del núcleo adecuada para condiciones de alta presión de contacto como el procesamiento de engranajes robóticos, aunque con altos requisitos de control de deformación.

Métodos de baja deformación: nitruración y endurecimiento por inducción

• Método de nitruración: Baja deformación, mayor resistencia al desgaste y a la corrosión, profundidad de endurecimiento de 0,1 a 0,5 mm. Se utiliza principalmente en engranajes de transmisión de precisión.
• Endurecimiento por inducción: calentamiento rápido, alta eficiencia, deformación controlable, profundidad de capa de endurecimiento ajustable e idoneidad para determinados perfiles de dientes y engranajes de módulos grandes.

Nuestro sistema de tratamiento térmico en atmósfera controlada

Cumplimos estrictamente con los requisitos de proceso de la norma ASTM A890-18 , "Especificación estándar para piezas fundidas de acero inoxidable dúplex", en el tratamiento térmico de componentes de engranajes de acero inoxidable. Utilizamos hornos multiusos de atmósfera controlada para controlar con precisión el potencial de carbono y la temperatura . Creamos curvas de proceso personalizadas según las propiedades del material y la trazabilidad de los procesos realizados.

Figura 2 Al cambiar las propiedades físicas, químicas y metalúrgicas de los engranajes, el tratamiento térmico puede optimizar o incluso extender la vida útil de los engranajes.

La propuesta de valor global: ¿Qué impulsa la ventaja de costos de una empresa líder en fabricación de engranajes en China?

Como empresa líder en la fabricación de engranajes en China, nuestra ventaja de costos no proviene de la competencia de precios bajos, sino del empoderamiento múltiple de la cadena industrial, la aplicación de tecnología y la eficiencia de la gestión.

Efecto multiplicador de los clústeres de cadenas industriales

Formamos parte de un clúster de fabricación profesional, con empresas afiliadas como empresas de acero, herramientas y tratamiento térmico. Esto nos permite acceder fácilmente a las materias primas, asegurar el procesamiento conjunto y compartir los costos de mantenimiento de equipos e I+D, algo que no pueden realizar fábricas aisladas.

Democratización y aplicación a gran escala de la tecnología

El enorme mercado chino impulsa la aplicación generalizada de dispositivos de procesamiento de alta gama. Nuestras rectificadoras de engranajes CNC y centros de medición importados se benefician de menores costos gracias a la adquisición a granel , mientras que nuestro equipo de mantenimiento técnico cualificado reduce el tiempo de procesamiento, lo que a su vez reduce el costo unitario de las tecnologías.

Revolución de la eficiencia impulsada por la digitalización y la automatización

Mediante el uso del ERP/MES, podemos integrar los pedidos y la programación. Los principales procesos incluyen el uso de sistemas automatizados de carga y descarga, que reducen la mano de obra y mejoran la eficiencia de la producción.

¿Cómo evaluar a un fabricante de engranajes personalizados para garantizar verdadera precisión y confiabilidad?

A la hora de seleccionar un fabricante de equipos personalizados , no se limite a tener en cuenta el lenguaje de marketing, debe evaluarlos rigurosamente a través de tres aspectos: proceso, datos y facilitación de la colaboración.

“Cómo” en lugar de “Puede”: Analizar los detalles del proceso

Los fabricantes de renombre mundial también deberían poder describir su flujo de proceso. Podría preguntarse: "Para un engranaje de acero 42CrMo con un módulo de 2, ¿cómo se realiza el acabado y cuál es el control de errores del perfil del engranaje?"

Solicite datos, no promesas: revise los registros históricos de calidad

Las promesas verbales no son fiables. Exija datos de informes de inspección (incluidos gráficos de curvas de error), certificados de materiales y datos de tratamiento térmico de proyectos similares para evaluar la precisión del procesamiento.

Evaluar la profundidad de la colaboración en ingeniería: DFM es la piedra de toque

Los diseñadores de fabricantes profesionales pueden ofrecer asesoramiento para la optimización del diseño incluso antes de enviar presupuestos, modificar el perfil de los engranajes o recomendar materiales, por ejemplo. La cantidad de comentarios detallados en DFM indica el entusiasmo técnico que demuestran.

¿Cómo se diseña la fabricación de engranajes para aplicaciones robóticas para lograr el máximo rendimiento?

La fabricación de engranajes para robótica es una tecnología de vanguardia que exige una precisión extremadamente alta, peso ligero y una larga vida útil del producto. Cada paso requiere un control preciso.

Rectificado de engranajes y modificación de perfiles de ultraprecisión: diseñado para lograr un funcionamiento silencioso y suave.

El nivel de ruido y vibración de las articulaciones robóticas es de altísimo nivel. Nuestra empresa utiliza tecnología de rectificado de engranajes de ultraprecisión , que ajusta el perfil y la dirección de los dientes, compensando la deformación causada por las cargas y, por lo tanto, generando un nivel de ruido inferior a 45 dB, satisfaciendo plenamente los requisitos de la robótica.

Implementación práctica de la ciencia de los materiales: desde acero de aleación de alta calidad hasta metal sinterizado

• Los engranajes flexibles de los reductores armónicos están hechos de acero inoxidable endurecido por precipitación especializado que es fuerte y resistente.
• Los engranajes utilizados en un brazo robótico están hechos de materiales de pulvimetalurgia para proporcionar resistencia y ser livianos, que son un 30% más livianos que otros engranajes hechos de metal.

Análisis integral de fallos y soporte para pruebas de vida

Ayudamos a los clientes a realizar análisis de contacto de dientes (TCA), predecir fuerzas de engranaje, brindar servicios de pruebas de vida útil limitada y brindar soporte de datos para la integración de sistemas robóticos para garantizar un funcionamiento estable de los engranajes.

¿Necesita engranajes personalizados para sus robots? Indíquenos el modelo de su robot, la carga deseada y la vida útil prevista del engranaje, y JS Precision se convertirá en su proveedor integral, desde la selección de materiales hasta la mejora de procesos, para que la fabricación de engranajes para robótica sea más precisa.

Figura 3 Conjunto de engranajes helicoidales y rectos de alto rendimiento para accionamiento manual robótico

Cómo vencer la corrosión y la dureza: ¿Cuáles son los desafíos únicos en el mecanizado de engranajes de acero inoxidable?

El procesamiento de engranajes de acero inoxidable es un punto difícil en la fabricación de engranajes , y sus propiedades materiales plantean muchos desafíos al procesamiento, que deben abordarse de manera específica.

Endurecimiento del trabajo: cada corte hace la tarea más difícil.

Los aceros inoxidables austeníticos, como el 304, se caracterizan por un endurecimiento por acritud durante el proceso de corte. Esto da como resultado una capa endurecida que puede ser hasta un 30 % - 50 % más dura que el resto del material. Esto provoca un alto desgaste de la herramienta. Utilizamos un método de corte de baja tensión basado en el control de la velocidad y los avances.

Problemas de adherencia de la herramienta y de eliminación de virutas debido a la alta tenacidad

El acero inoxidable es muy duro y resistente, lo que produce virutas que no se rompen y tienden a curvarse alrededor de la herramienta. Utilizamos herramientas de viruta profesionales con PCD y refrigerantes de alta presión de 150 bar para eliminar las virutas y enfriar la herramienta.

Retención de la resistencia a la corrosión: un equilibrio entre el tratamiento térmico y el postratamiento

El revenido de materiales de acero inoxidable martensítico para engranajes, como el 440C, es necesario después del temple, ya que podría afectar su resistencia a la corrosión. Para superar este desafío, se ha propuesto un método para determinar el proceso de revenido que no solo aumenta su dureza (HRC 55-58), sino también su resistencia a la corrosión.

¿Necesita mecanizar sus engranajes de acero inoxidable? Indíquenos el tipo de acero inoxidable, el nivel de tolerancia y las condiciones de trabajo, y JS Precision elaborará un plan de mecanizado personalizado para que supere los retos del acero inoxidable y garantice el funcionamiento preciso de sus engranajes.

¿Dónde puedo comprar engranajes para prototipos y lotes pequeños con rapidez y certeza?

Cuando se trata de prototipos y requisitos de engranajes de tiradas cortas, la pregunta "¿dónde puedo comprar engranajes?" tiene menos que ver con " fabricación de engranajes cerca de mí " y más con seleccionar un proveedor que esté listo para responder y comprometerse con la calidad.

"Cerca de mí" adquiere una nueva definición: proximidad y capacidad de respuesta en línea

Las formas modernas de comunicación y logística han superado las limitaciones geográficas. Ofrecemos soporte de ingeniería en línea 24/7. Nuestra plataforma en línea se adapta fácilmente a sus necesidades. Desde su consulta hasta la cotización, solo toma 4 horas. Esto es significativamente más corto que el estándar de la industria.

Plataforma en línea integral: una experiencia que abarca desde la consulta hasta la entrega

Nuestra plataforma online permite la digitalización de todo el proceso, desde la carga de los planos y el llenado de los requisitos para obtener una cotización inicial hasta la visualización del avance de la obra y la descarga de los informes.

Unidad de fabricación flexible para prototipos

Contamos con una línea especial para prototipos y productos de series cortas. Gracias a módulos estandarizados y sistemas de cambio rápido, hemos reducido el plazo de entrega de pedidos de series cortas (menos de 100 unidades) a 2-4 semanas , un 50 % inferior al promedio del sector.

De 8 semanas a 19 días: Cómo una startup estadounidense de robótica escaló con la fabricación de engranajes china

Cuello de botella del cliente:

Una empresa emergente de robótica de Silicon Valley se enfrentaba al siguiente problema:

Los conjuntos de engranajes reductores armónicos básicos para las nuevas articulaciones robóticas colaborativas tuvieron un tiempo de producción de 8 semanas y un precio de $200 por conjunto, proporcionados por un fabricante de engranajes personalizados en EE. UU. que los personalizó. No pudieron cumplir con las condiciones de deformación por tratamiento térmico y la mayoría de los proveedores no estaban dispuestos a aceptar un pedido de tan solo 20 conjuntos de engranajes prototipo.

Solución de precisión JS:

JS Precision aceptó este desafío.

• Realizamos esta tarea de revisión de los dibujos en 48 horas a través de nuestra plataforma en línea, y se hicieron sugerencias para DFM de parámetros de perfil de engranaje para facilitar el rectificado de engranajes.
• Simultáneamente, lanzamos nuestra línea de producción flexible de lotes pequeños y avanzamos en la adquisición de materiales y la preparación de herramientas.
• En el caso de la En nuestro proyecto se utilizó material especial de acero inoxidable endurecible por precipitación: se aplicó " tratamiento térmico al vacío + tratamiento criogénico profundo " en combinación para restringir la deformación a 0,005 mm.
• Posteriormente, el uso de máquinas rectificadoras y conformadoras de engranajes CNC con medición en línea garantiza la precisión del engranaje de acuerdo con los requisitos.

Resultado final exitoso:

Los pedidos se confirmaron y la entrega en California tardó solo 19 días. La precisión del equipo cumplió con los estándares ISO 5, y el costo unitario fue de $80, un 60 % inferior al estimado por la empresa estadounidense . El cliente pudo realizar pruebas de prototipo y el producto llegó al mercado 4 meses antes de lo previsto.

¿Necesita también engranajes de alta precisión producidos en lotes pequeños? Llame a nuestra línea de atención al cliente y describa sus dificultades técnicas y requisitos de entrega. JS Precision elaborará una solución personalizada para usted, siguiendo su ejemplo de éxito.

Figura 4 Conjunto de engranajes reductores armónicos de articulación del robot

Preguntas frecuentes

P1: ¿Cuál es el módulo de engranaje más pequeño que puedes producir?

El procesamiento de engranajes de precisión es posible si su módulo es de 0,5 o superior. Para módulos más pequeños, su procesamiento debe evaluarse según los requisitos de diseño. La empresa también cuenta con instalaciones de procesamiento de microengranajes para satisfacer demandas especiales.

P2: ¿Cómo elegir entre engranajes de plástico y engranajes de metal?

Los engranajes de plástico son apropiados para sistemas de transmisión de baja velocidad y con cargas ligeras y se distinguen por características como silenciosidad, ligereza, resistencia a la corrosión y bajos costos; los engranajes de metal son fuertes y resistentes al calor y son apropiados para trabajos de transmisión con cargas elevadas que requieren alta precisión.

Q3: ¿Cómo proporcionar dibujos de engranajes o requisitos técnicos?

Proponemos suministrar dibujos 2D detallados en PDF/DWG, que deben describir todos los datos relativos al perfil completo del diente, las tolerancias, el material y el tratamiento térmico. Los archivos 3D en formato STEP pueden servir como referencias adicionales.

P4: ¿Cuál es el tiempo y el costo de envío normal desde China?

El transporte aéreo tiene un plazo de entrega de 3 a 7 días , mientras que el transporte marítimo tiene un plazo de entrega de 20 a 35 días . El coste dependerá del peso y el tamaño de los productos. Se ofrecen presupuestos para el servicio puerta a puerta (DDP), que incluyen todos los costes de transporte e impuestos.

P5: ¿Puede haber asistencia para el montaje y ajuste de engranajes?

Sí, podemos. Solo tiene que proporcionarnos la distancia entre centros del engranaje y los requisitos de montaje, y podemos acoplar con precisión el piñón y el engranaje. Así, el ajuste a presión o un ensamblaje simple pueden engranar los componentes de forma fiable.

P6: ¿Existe una cantidad mínima de pedido (MOQ) para pedidos de lotes pequeños?

Actualmente, no tenemos requisitos específicos sobre la cantidad mínima de pedido, incluyendo el prototipado de piezas individuales y la producción en lotes pequeños. Creemos firmemente que el prototipado actual en lotes pequeños tiene un gran potencial para desarrollar futuras colaboraciones en la producción en masa.

P7: ¿Cuál es el plazo de entrega habitual de un pedido de equipo de un cliente?

Normalmente, para engranajes personalizados fabricados con materiales estándar, el plazo de procesamiento es de 3 a 5 semanas para pedidos inferiores a 100 piezas. Sin embargo, esto se negociará según la complejidad de los engranajes. También ofrecemos servicios urgentes para satisfacer las necesidades urgentes de nuestros clientes.

P8: En mi diseño la confidencialidad es imprescindible, ¿cómo lo garantizo?

Firmaremos un acuerdo de confidencialidad vinculante (NDA) con nuestros clientes. Los documentos relacionados con el proyecto se mantienen en un entorno cifrado, y hemos impartido a todos los empleados la capacitación intensiva necesaria para evitar la filtración de la información del diseño.

Resumen

La clave para la fabricación de engranajes es la precisión y la fiabilidad. Si tiene dificultades para encontrar un socio confiable, podría desviarse del camino en lo que respecta al procesamiento de engranajes a medida. JS Precision es un proveedor confiable de servicios de procesamiento de engranajes que se centra en un procesamiento eficiente y preciso.

Es hora de cambiar su perspectiva respecto de un "fabricante y proveedor de engranajes".

¡Comience hoy mismo su proyecto de engranajes de precisión! Simplemente visite el sitio web de JS Precision y cargue sus diseños de engranajes o especificaciones técnicas. Recibirá un completo " Informe de Fabricabilidad de Engranajes " y un presupuesto claro en 24 horas. Juntos, podemos darle a su máquina un corazón fuerte y robusto.