Serviços de corte de engrenagens CNC: um guia de decisão para fresagem, torneamento e retificação.

Os serviços de corte de engrenagens são sempre vitais no setor de transmissões industriais. As engrenagens são componentes essenciais em sistemas de transmissão de veículos de novas energias, máquinas aeroespaciais e robôs industriais.

Os serviços de corte de engrenagens afetam diretamente a precisão da fabricação de engrenagens, que está intimamente ligada à vida útil do equipamento, ao consumo de energia e aos níveis de ruído. Técnicas de usinagem incorretas podem resultar em aumento exponencial dos custos de fabricação , quebra de equipamentos e baixo desempenho.

Este artigo se concentrará nos requisitos fundamentais da usinagem de engrenagens, examinando detalhadamente os pontos cruciais para o valor comercial e tecnológico dos três principais métodos adotados nesse processo.

A complexidade envolvida no corte de engrenagens personalizadas exige assistência técnica especializada . A JS Precision é uma parceira profissional com vasta experiência na produção de engrenagens e capaz de fornecer uma solução completa, desde a seleção do processo até a entrega. Em outras palavras, a produção de engrenagens será precisa e eficiente.

Tabela de Respostas Principais

Principais conclusões:

1. Quando os requisitos de precisão da engrenagem forem ≥ ISO 5 ou a rugosidade da superfície do dente for < 0,8 μm , será necessário selecionar os serviços de retificação de engrenagens CNC .

2. No processamento de engrenagens internas ou engrenagens estruturais com produção média, os serviços de usinagem CNC de engrenagens apresentam vantagens econômicas exclusivas.

3. Ao escolher um prestador de serviços, é preciso garantir a precisão dos equipamentos utilizados , por exemplo, o fornecimento de equipamentos de teste que atendam aos padrões do Centro Alemão de Testes de Engrenagens de Klingelnberg, bem como a apresentação de casos de sucesso.

4. A JS Precision oferece soluções personalizadas de corte de engrenagens , combinando todos os processos de fresagem, conformação e retificação de engrenagens, desde a otimização do projeto da engrenagem.

A experiência da JS Precision: a chave para melhorar a estabilidade das engrenagens.

Na JS Precision, temos mais de quinze anos de experiência em usinagem de engrenagens e mais de 500 clientes em todo o mundo , em diversos setores exigentes, como o automotivo, aeroespacial e de robótica. Nossa principal vantagem competitiva reside em nossa busca incessante pela perfeição na tecnologia de fabricação de engrenagens e em nosso profundo conhecimento das principais dificuldades enfrentadas por nossos clientes.

Em relação aos equipamentos, utilizamos equipamentos de alta qualidade, como máquinas de fresagem de engrenagens alemãs – LIEBHERR, máquinas de conformação de engrenagens japonesas – OKUMA e retificadoras de engrenagens – REISHAUER da Suíça, juntamente com todos os módulos, como os módulos 1 a 12, com níveis de precisão que variam de ISO 3 a ISO 10 .

Ao utilizar a Caixa de Engrenagens Eletrônica (EGB) e a tecnologia de sincronização flexível, conseguimos realizar o travamento preciso entre a ferramenta e a peça de trabalho, garantindo um erro de passo da engrenagem com precisão micrométrica.

A experiência média da nossa equipe de engenheiros no setor é superior a 10 anos, o que nos permite oferecer consultoria valiosa em Design para Manufaturabilidade (DFM) aos nossos clientes. Anteriormente, auxiliamos um fabricante de veículos de novas energias a aprimorar o projeto de sua caixa de engrenagens planetária, minimizando o ruído das engrenagens em 4 decibéis e aumentando a eficiência da produção em 30%.

Nossos rigorosos processos de controle de qualidade nos conferem as certificações ISO 9001 e AS9100D. Cada engrenagem é minuciosamente testada utilizando instrumentos métricos 3D, medidores de perfil de dentes, entre outros, cujos resultados podem ser rastreados do início ao fim.

Procura formas de garantir um desempenho mais estável e uma vida útil mais longa para as suas engrenagens? Contacte já a equipa de engenharia da JS Precision para partilhar as suas necessidades e oferecemos uma análise de viabilidade do processo gratuita e serviços de usinagem de engrenagens personalizados.

Por que escolher serviços de corte de engrenagens precisos é a chave para o sucesso do seu projeto?

Os serviços de corte de engrenagens são o componente principal da usinagem de engrenagens, e sua seleção determina diretamente o custo, o prazo de entrega e o desempenho final do produto no projeto.

A escolha do processo adequado não só garante uma produção de engrenagens eficiente e sem problemas, como também melhora o desempenho dos equipamentos utilizados. A escolha de um processo inadequado pode resultar em baixa precisão das engrenagens, aumento de custos e atrasos no projeto.

Na produção em massa de engrenagens externas, processos de corte inadequados podem aumentar o custo unitário em mais de 20%. A escolha incorreta de um processo de corte apropriado em aplicações de precisão pode resultar em produtos que não atendem à finalidade para a qual foram projetados.

Serviços profissionais de corte de engrenagens podem definir o processo ideal com base em fatores como o tipo de engrenagem, o lote de produção e os requisitos de precisão, alcançando um equilíbrio entre custo, eficiência e qualidade.

Ainda com dificuldades na seleção do processo? Clique para baixar o "White Paper sobre Seleção de Processos de Engrenagem" da JS Precision e obtenha orientações gratuitas sobre a adequação do processo a diferentes cenários. Se você já possui requisitos preliminares, entre em contato diretamente com nosso consultor de processos para obter uma análise de seleção personalizada e gratuita.

Análise Técnica Detalhada: A Verdade por Trás dos Três Principais Processos de Usinagem de Engrenagens CNC

A usinagem de engrenagens envolve o controle do perfil, passo e superfícies para criar engrenagens de qualidade. Os processos de fresagem CNC, conformação de engrenagens e retificação de engrenagens atendem a diferentes necessidades. A seguir, uma análise dos princípios básicos e cenários de aplicação.

Serviços de fresagem CNC: Quando são mais adequados para produção de alto volume e alta eficiência?

Osserviços de fresagem de engrenagens CNC envolvem o corte e a produção simultâneos de engrenagens por meio de um processo de fresagem. Este método é ideal e o mais indicado para o corte de alta eficiência de engrenagens externas de grande volume . Neste serviço, é possível produzir engrenagens com módulos que variam de 1 a 12.

Utiliza uma fresadora de engrenagens alemã LIEBHERR com fresas de metal duro revestidas, permitindo velocidades de corte de até 180 m/minuto. O tempo de processamento por peça para uma engrenagem de aço liga 4140 é de apenas 5 minutos, e para quantidades acima de 1000 unidades , o custo é mais de 30% menor em comparação com a usinagem de engrenagens convencionais.

A desvantagem é que ela não consegue fresar engrenagens internas nem aquelas com ressaltos lado a lado. Ao procurar por serviços de fresagem de engrenagens perto de mim, é preciso garantir que a máquina de fresagem seja compatível com os módulos das engrenagens e o tamanho do lote de produção.

Serviços de usinagem CNC de engrenagens: Como solucionar os desafios de usinagem de engrenagens internas e estruturas de engrenagens complexas?

Os serviços de usinagem de engrenagens CNC envolvem o corte recíproco dos dentes da fresa e a rotação da peça para gerar uma engrenagem. Sua principal vantagem é a flexibilidade, permitindo a produção de engrenagens com formatos complexos que não podem ser fabricados por fresagem por geração. Isso inclui engrenagens internas e engrenagens de múltiplos estágios.

Essas máquinas de fresar engrenagens da JS Precision trabalham com engrenagens internas com um módulo de 1 a 10 unidades, além de um diâmetro interno do furo igual ou superior a 20 mm, com precisão ISO 7. São eficazes para usinagem de precisão de engrenagens complexas na faixa de 50 a 500 unidades. Minimizam o uso de ferramentas de corte especiais , reduzindo custos.

A rugosidade superficial de 1,6 a 3,2 μm satisfaz diretamente os requisitos gerais, mas sua taxa de eficiência é menor em comparação com os processos de fresagem de engrenagens, o que os torna menos adequados para a produção em massa de engrenagens com formas mais simples.

Serviços de retificação de engrenagens CNC: Quando é necessário investir em precisão e qualidade de superfície de alto nível?

Os serviços de retificação de engrenagens CNC são um dos principais processos de acabamento de engrenagens. Utilizam rebolos para retificar as engrenagens, eliminando erros nos perfis dos dentes e na rugosidade da superfície, de forma a eliminar erros na deformação por têmpera e proporcionar um processamento de altíssima precisão .

A JS Precision utiliza rebolos de CBN e a técnica de dressagem eletroquímica (ECD) para processar engrenagens de aço temperado HRC58-62 com precisão ISO-3 e rugosidade superficial de apenas 0,2-0,4 µm, tornando este processo obrigatório em equipamentos de transmissão de alta qualidade devido ao seu menor nível de ruído e maior vida útil.

O investimento em equipamentos para retificação de engrenagens é de 3 a 5 vezes maior do que o de uma fresadora de engrenagens convencional, e o tempo de processamento para uma única peça é de 5 a 8 vezes maior. É adequada para cenários de alta velocidade (>5000 RPM), alta carga e baixo ruído, e a escolha de empresas especializadas em retificação CNC de engrenagens é fundamental para garantir o desempenho.

Figura 1: Tecnologia de corte de engrenagens de três núcleos

Matriz de comparação técnica: como orientar suas decisões de processo com base em dados?

A escolha de um processo de corte de engrenagens deve ser baseada em dados. A tabela de comparação de parâmetros e a análise das principais dimensões a seguir ajudarão você a encontrar rapidamente a solução ideal.

Tabela comparativa dos principais parâmetros para três processos principais de usinagem de engrenagens CNC

Precisão e Acabamento Superficial: Qual processo pode alcançar uma superfície dentária ultralisa com Ra 0,4μm?

A precisão das engrenagens e o acabamento superficial impactam diretamente a eficiência e o nível de ruído da transmissão. Somente os serviços de retificação de engrenagens CNC são capazes de garantir uma superfície de dente ultralisa com um valor Ra de 0,2 a 0,4 μm , assegurando operação em alta velocidade (acima de 5000 RPM) e funcionamento silencioso (abaixo de 60 dB).

A rugosidade Ra de 1,6 a 6,3 μm é adequada para máquinas em geral. A rugosidade Ra de 1,6 a 3,2 μm é adequada para uma ampla gama de aplicações industriais. A retificação de engrenagens de precisão da JS utiliza resfriamento por nanofluido para evitar deformações térmicas, com uma precisão do perfil do dente inferior a 3 μm. Essas especificações são voltadas para aplicações em equipamentos de alta tecnologia.

Índice de custo-benefício: como o custo unitário depende do tamanho do lote?

O custo unitário depende consideravelmente do tamanho do lote para os diversos processos e, consequentemente, para lotes acima de 1000 unidades, a fresagem por engrenagem motorizada apresenta o menor custo unitário; para lotes entre 50 e 500 unidades, os serviços de usinagem CNC de engrenagens são mais econômicos; e para aplicações de precisão, independentemente do tamanho do lote , a retificação de engrenagens é a única opção necessária.

Por exemplo, para uma engrenagem com módulo de 2,5 e feita de 20CrMnTi, o custo unitário para conformação de engrenagens para um lote de produção de 100 unidades é de cerca de US$ 80, para fresagem por geração com um lote de produção de 1000 unidades, o custo unitário é de apenas US$ 35 e, para retificação de engrenagens com precisão ISO 5, o custo unitário é de cerca de US$ 150.

Os limites dos materiais e do design: você já ultrapassou os limites de um processo específico no design de suas engrenagens?

Cada processo possui suas limitações materiais e de projeto, cuja validação é imprescindível para a sua seleção:

A fresagem por engrenagem e a conformação de engrenagens são apropriadas para materiais macios antes do tratamento térmico (até HRC35), e a retificação para aço temperado (HRC58-62). O módulo máximo para fresagem por engrenagem e retificação é de 12 mm, e para conformação de engrenagens, é de 10 mm. Para engrenagens internas, os processos de conformação e retificação exigem um furo interno de no mínimo 20 mm , e a largura do dente para fresagem por engrenagem é de 150 mm, para conformação de engrenagens, é de 120 mm e para retificação, é de 100 mm.

Caso o projeto da engrenagem ultrapasse os limites acima, a JS Precision pode fornecer soluções de usinagem viáveis por meio de esquemas de corte de engrenagens personalizados , combinados com múltiplas etapas de processo ou projetos de ferramentas especializadas.

Guia de decisão: Qual serviço de corte de engrenagens atende melhor às necessidades do seu projeto?

A essência da seleção de serviços de corte de engrenagens gira em torno da "adequação às necessidades". As seguintes árvores de decisão foram fornecidas em um cenário para determinar imediatamente qual é o processo mais apropriado.

Cenário 1: Como escolher para projetos de transmissão de alta precisão que exigem alto desempenho?

Projetos que exigem alta precisão, como transmissões para veículos de nova energia e componentes de transmissão aeroespacial, requerem engrenagens com precisão ≥ nível ISO 5 Ra<0,8μm. Como o material é geralmente aço temperado, a retificação CNC de engrenagens é uma excelente opção . A JS Precision é uma empresa especializada em retificação CNC de engrenagens e possui capacidade para oferecer serviços completos para engrenagens de alta precisão.

Cenário 2: Quais são as considerações ao usinar uma engrenagem interna ou um conjunto de engrenagens com ressaltos?

Ao processar estruturas complexas, como engrenagens internas e múltiplas, deve-se optar por serviços de fresagem de engrenagens CNC. Três pontos devem ser observados:

• Forneça desenhos detalhados com as dimensões principais para inspeção de interferência de ferramentas.
• Defina claramente o tamanho do lote e a precisão.
• Confirme a capacidade de análise de simulação do provedor de serviços.

Cenário 3: Como localizar um fornecedor de serviços para personalização em pequenos lotes, que é urgente e exige uma resposta rápida e localizada?

Para " serviços de fresagem de engrenagens perto de mim ", os princípios fundamentais que devem ser verificados são a resposta rápida e a flexibilidade do processo . Isso requer a verificação da capacidade do equipamento, da capacidade de análise rápida do processo e do ciclo de entrega do prestador de serviços.

A seguir, um resumo das principais informações de compatibilidade para alinhar claramente as necessidades aos processos:

Figura 2. Ao decidir qual serviço de corte de engrenagens escolher, alguns fatores devem ser considerados antecipadamente.

Caso prático: A JS Precision melhorou a eficiência de entrega para seus clientes em 200% por meio da otimização de processos.

Contexto e problemas do projeto

Um fabricante de máquinas de embalagem de alta tecnologia precisa urgentemente de 500 componentes de engrenagens planetárias com módulo de 2,5, material 20CrMnTi, dureza HRC58-62 e precisão ISO grau 6. A retificação tradicional de dentes individuais requer 21 dias para entrega , enquanto o cronograma do projeto tem apenas 10 dias restantes, o que representa um risco de quebra de contrato.

Solução de Processo Híbrido da JS Precision: De que forma a Fresagem de Engrenagens + Retificação de Engrenagens são cruciais para romper esse impasse?

Ao recebermos o pedido, uma equipe de engenheiros da JS Precision realizou uma análise rápida do processo. Em resposta à solicitação de uma solução de processo híbrida para 'Desbaste e Acabamento', oferecemos o seguinte:

1. Decomposição e desbaste do processo: Em um acabamento superficial não crítico para dentes e seções de raiz de engrenagens, os serviços de fresagem de engrenagens de alta velocidade com uma fresa de metal duro revestida, a uma velocidade de 180 m/minutos, eliminaram o excesso de material em uma tarefa de pré-processamento concluída em 5 minutos por peça.

2. Acabamento de Precisão: Nas superfícies dos dentes, responsáveis pela transmissão de ruído e resistência à fadiga, o processo de retificação das engrenagens foi realizado por meio de retificação CNC com rebolo CBN, com precisão do perfil do dente de acordo com a norma ISO 6 e precisão do acabamento do dente de acordo com a norma Ra 0,8um.

3. Processo Paralelo: Os processos de desbaste e acabamento foram realizados em paralelo em estações diferentes. As peças desbastadas foram transferidas para a etapa subsequente de acabamento, sem tempo de espera, resultando em uma redução significativa no tempo de ciclo.

Resultados Quantificáveis

• Tempo: O prazo de entrega foi reduzido de 21 para 7 dias . Isso melhorou a eficiência das entregas em 200% e permitiu que o cliente evitasse o risco de inadimplência.
• Custo: Houve uma otimização de 60% na sobremedida de moagem. Consequentemente, houve uma redução de 15% nos custos totais de produção. Isso representa uma economia total para o cliente de aproximadamente US$ 8.000 .
• Qualidade: A precisão dos dentes das engrenagens de identificação apresentou boa qualidade, atendendo ao nível 6 da norma ISO. Os níveis de ruído durante a operação das engrenagens foram reduzidos em 3 decibéis durante o processo de instalação junto ao cliente, satisfazendo os requisitos de melhor qualidade para os equipamentos de embalagem.

Neste caso específico, existe um amplo entendimento sobre como empresas de retificação CNC de engrenagens, com o mais alto nível de conhecimento em integração de processos, podem alcançar a otimização tanto em termos de custo quanto de tempo.

Para replicar esse caso de sucesso e alcançar uma solução vantajosa para todos, em termos de eficiência e economia, para o seu projeto, entre em contato com a JS Precision e nós lhe forneceremos nossa solução de processo híbrido personalizada.

Figura 3: Caixa de engrenagens planetária para máquinas de embalagem

Além do princípio da proximidade: cinco regras de ouro para escolher fornecedores de serviços de corte de engrenagens.

Em vez disso, muitos clientes preferem pesquisar por "serviços de fresagem de engrenagens perto de mim", mas é impossível garantir a qualidade apenas pela localização. As cinco regras de ouro mencionadas abaixo garantirão que você encontre um bom fornecedor de serviços de corte de engrenagens.

Regra Um: Possui uma cadeia de processos completa e equipamentos de alta qualidade?

Os melhores fornecedores de serviços devem possuir habilidades abrangentes em fresagem, conformação e retificação de engrenagens para oferecer consultoria imparcial e otimizada. A JS Precision combina todos os três processos acima e possui equipamentos de ponta que lhe permitem realizar serviços complexos de processamento de engrenagens.

Regra Dois: O sistema de controle de qualidade é rigoroso? Possui certificações reconhecidas?

A qualidade das engrenagens é crucial para a qualidade e o funcionamento dos equipamentos. Um prestador de serviços precisa ter um sistema de controle de qualidade abrangente. A JS Precision possui as certificações ISO 9001 e AS9100D e oferece controle de qualidade completo do processo com equipamentos de teste padrão alemão da Klingelnberg.

Regra Três: Quais são as capacidades de suporte de engenharia? Elas podem participar da otimização do projeto inicial?

Os fornecedores de serviços de corte de engrenagens devem investir na otimização do projeto inicial. A JS Precision conta com engenheiros que oferecem sugestões de DFM (Design for Manufacturing - Design para Manufatura) para otimizar o formato e o design das engrenagens, reduzindo custos e maximizando a eficiência sem comprometer o desempenho — essa é a principal vantagem dos serviços de corte de engrenagens personalizados.

Regra Quatro: O serviço "perto de mim" significa cadeia de suprimentos confiável e resposta rápida?

A essência de um verdadeiro serviço "perto de mim" reside na comunicação eficiente e nas respostas rápidas. A JS Precision utiliza um sistema digital que permite o acompanhamento em tempo real do andamento dos pedidos e o compartilhamento de dados, suporte técnico 24 horas por dia, 7 dias por semana, e entrega rápida através de uma rede logística global.

Regra Cinco: Possui a capacidade de desenvolvimento sustentável para uma cooperação a longo prazo?

Escolher um fornecedor de serviços é escolher um parceiro de longo prazo. É fundamental verificar a situação financeira desse fornecedor: quanto investem em P&D e qual o seu planejamento de capacidade? A JS Precision investe anualmente 15% da sua receita em aprimoramento tecnológico. Novos processos e equipamentos são constantemente introduzidos para garantir uma cooperação estável e duradoura.

Perguntas frequentes

Q1: Qual é o método mais barato: fresagem de engrenagens, conformação de engrenagens ou retificação de engrenagens?

Aproximadamente, a ordem de custo, do mais barato ao mais caro, para produção em lote é: fresagem de engrenagens, conformação de engrenagens e, por último, retificação de engrenagens. A conformação de engrenagens pode ser menos dispendiosa em lotes pequenos a moderados do que a fresagem de engrenagens para engrenagens internas ou outras geometrias de engrenagens complexas; no entanto, essa opção deve ser avaliada caso a caso.

Q2: Qual é a precisão máxima que pode ser alcançada com a retificação de engrenagens?

Serviços de retificação de engrenagens CNC de alta qualidade podem garantir os padrões de precisão ISO 3 para os perfis dos dentes, com erros inferiores a 3 micrômetros para indústrias de ponta como a aeroespacial.

Q3: A retificação das engrenagens deve ser realizada antes ou depois do tratamento térmico?

A retificação de engrenagens é normalmente realizada após o processo de tratamento térmico , que pode causar deformação, e a retificação ajuda a remover essa deformação nas engrenagens.

Q4: É possível usinar engrenagens feitas de materiais superduros, como o carboneto cementado?

Sim, isso pode ser categorizado como corte de engrenagens personalizado. A JS Precision utiliza abrasivos diamantados e processos específicos para usinar engrenagens feitas de materiais superduros, como carboneto cementado, para atender às demandas específicas da aplicação.

Q5: Vocês aceitam encomendas de pequenos lotes (por exemplo, menos de 100 peças)?

A JS Precision aceita encomendas de pequenos lotes, mas precisa avaliar a viabilidade econômica do processo. Para encomendas com menos de 100 peças, a fresagem ou retificação de engrenagens pode ser mais adequada para uma produção flexível, evitando o alto custo de ferramentas de corte especializadas.

Q6: Qual é o prazo de entrega típico, desde o projeto até o produto final?

Dependendo do processo e da quantidade do pedido, o prazo de entrega varia. Pedidos simples de fresagem de engrenagens são entregues em 2 a 3 semanas, enquanto o tempo necessário para a conclusão de pedidos complexos de retificação de engrenagens pode ser de 4 a 6 semanas. A JS Precision oferece serviços de entrega expressa para pedidos que exigem alta precisão, com execução em até 7 dias .

Q7: Vocês oferecem serviços de projeto e otimização de engrenagens?

Sim, as principais empresas de retificação CNC geralmente oferecem suporte completo de engenharia de processos. A equipe de engenharia da JS Precision pode fornecer aos clientes serviços completos, como projeto de engrenagens, otimização de parâmetros e planejamento de processos.

Q8: Qual é o primeiro passo para trabalhar com JS Precision?

Primeiramente, precisamos que nos forneça desenhos ou especificações de suas engrenagens, como tipo de engrenagem, módulo, número de dentes, nível de precisão, material, quantidade a ser produzida e prazo de entrega. Teremos prazer em lhe oferecer uma análise de processo e um orçamento gratuitos.

Resumo

Não existe um processo "melhor" para corte de engrenagens, apenas um processo "ótimo". Seja você buscando serviços eficientes de fresagem de engrenagens, serviços flexíveis de usinagem CNC de engrenagens ou serviços precisos de retificação CNC de engrenagens, o importante é encontrar um serviço que atenda às suas necessidades.

Com seu sistema de processos completo, equipamentos modernos, engenheiros especializados e controle de qualidade rigoroso, a JS Precision oferece serviços personalizados de corte de engrenagens, desde a otimização do projeto até o produto final. Isso significa que você pode otimizar custos, eficiência e qualidade para obter os melhores resultados.

Acabe com a angústia na escolha do processo. Entre em contato imediatamente com a equipe de especialistas em engrenagens da JS Precision e nos informe suas necessidades. Enviaremos uma análise de processo e um orçamento gratuitos para iniciarmos o processo de fabricação de componentes de transmissão de melhor qualidade.