Tallado de Engranajes
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Departamento de Ingenierí Ingeniería Mecá Mecánica Tecnologí Tecnología Mecá Mecánica I 67.15 Unidad 10: Tallado de engranajes y cremalleras 1 TALLADO DE ENGRANAJES Los procedimientos de tallado de ruedas dentadas se dividen en dos grandes familias: 1) Procedimientos de reproducció reproducción ⇒ el borde cortante de la herramienta es una copia exacta de la rueda a tallar o de cierta parte de ella. Como consecuencia, estos mé métodos precisan de un número elevado de herramientas, ya que incluso para fabricar ruedas dentadas con el mismo mó módulo hace falta una herramienta para cada nú número de dientes puesto que el hueco interdental entre dientes contiguos varí varía. Se pueden distinguir los siguientes procedimientos: 2 TALLADO DE ENGRANAJES - Fundició Fundición ⇒ se puede considerar como herramienta el molde que se llena con el material colado. Este molde es una copia exacta de la futura rueda, si no se considera el sobre espesor que va asociado a la fundició fundición. - Procesos de metalurgia de polvos (pulvimetalurgia). pulvimetalurgia). - Estampado ⇒ la matriz que sirve como herramienta cortante tiene la forma de la futura rueda. Es un procedimiento empleado generalmente con ruedas delgadas. - Extrusió Extrusión y rebanado. - Mediante cortadores conformadores ⇒ el cortador tiene la forma exacta del hueco interdental. Cabe distinguir dos métodos segú según la má máquina herramienta utilizada: 3 TALLADO DE ENGRANAJES • Cepillado ⇒ la herramienta, en la secció sección perpendicular a la direcció dirección de su movimiento, tiene perfiles cortantes que se corresponden perfectamente con el contorno del hueco interdental del engranaje a tallar. • Fresado ⇒ es un mé método de gran difusió difusión, similar a la talla por cepillado, pero aquí aquí en lugar de una cuchilla con forma determinada se utiliza como herramienta una fresa especial estandarizada: la "fresa de mó módulo“ dulo“, cuyos dientes tienen perfiles idé idénticos a la forma del hueco interdental que se persigue. Al final de cada operació operación de fresado la fresa vuelve a su posició posición inicial y la pieza bruta gira un ángulo igual a 1/z de vuelta para poder fresar el siguiente hueco. 4 TALLADO DE ENGRANAJES Fresas de mó módulo con plaquitas intercambiables 5 TALLADO DE ENGRANAJES Fresa de mó módulo con plaquitas intercambiables 6 TALLADO DE ENGRANAJES 7 TALLADO DE ENGRANAJES Tallado de engranajes con fresa de mó módulo 8 TALLADO DE ENGRANAJES El dentado de ruedas dentadas con fresas de forma y clasificadas por mó módulos utilizado con la má máquina fresadora, tiene el inconveniente de que, para confeccionar un par de ruedas armó armónicas (de igual mó módulo y de forma tal que engranen indistintamente unas con otras), es necesario en rigor, una fresa especial para cada nú número de dientes, porque la forma del hueco va cambiando continuamente. Recordamos que dos ruedas dentadas se dicen armó armónicas, cuando cumplen la ley general del engrane: es decir, que los flancos de los dientes en situació situación de engrane rueden con rodadura perfecta sin deslizamiento. deslizamiento. Para ello, el perfil de dichos flancos debe ser una evolvente de cí círculo perfecta. 9 TALLADO DE ENGRANAJES Se llama “evolvente de cí círculo” rculo” a la curva descrita por un punto de una recta (generatriz) que gira sin deslizar sobre una circunferencia base. Evolvente de cí círculo normal 10 TALLADO DE ENGRANAJES El elevado precio de una "fresa de mó módulo" y la rapidez con la que se desgastan, obliga a recurrir a una cierta inexactitud en el tallado al emplear la misma fresa para ruedas con un nº nº de dientes cercano a aqué aquél para el que está está diseñ diseñada la fresa Lo habitual es utilizar juegos de 8 fresas para cada mó módulo (en ocasiones tambié también de 15 ó 26 para una mayor exactitud), cada una de las cuales abarca cierto nú número de dientes, de forma que cada fresa se corresponde con el nú número menor de dientes de su serie, ya que al aumentar "z" disminuye el hueco interdental, evitando de esta manera el peligro de "acuñ "acuñamiento". 11 TALLADO DE ENGRANAJES El dentado realizado con las má máquinas de fresar universales para aplicaciones industriales (cajas de cambio, reductores, transmisiones en general) se encuentra fuera de uso, pues aparte de producir un tallado imperfecto del diente (que requiere ser corregido), insume mucho tiempo. Este mé método resulta aconsejable solo en producciones pequeñ pequeñas, mientras que en las fabricaciones “en serie” serie”, especialmente para la industria automotriz, son indicados sin ninguna duda, los procedimientos con má máquinas especiales basadas en el procedimiento continuo, por generació generación ó de rodamiento. 12 TALLADO DE ENGRANAJES 2) Procedimientos de generació generación ó rodamiento ⇒ para los diferentes tipos de dentados a obtener, es necesario establecer movimiento relativos combinados entre pieza y herramienta. Estos diferentes tipos de dentados son: a.a.- Engranajes cilí cilíndricos de dientes rectos b.b.- Engranajes cilí cilíndricos de dientes helicoidales c.c.- Ruedas helicoidales con tornillo sin fin d.d.- Engranajes có cónicos de dientes rectos e.e.- Engranajes có cónicos de dientes helicoidales f.f.- Engranajes có cónicos de dientes hipoidales g.g.- Engranajes cilí cilíndricos interiores con dientes rectos ó helicoidales h.h.- Engranajes cilí cilíndricos con dientes bi – helicoidales 13 TALLADO DE ENGRANAJES Para la obtenció obtención de los dentados enumerados, se utilizan los siguientes sistemas de creado por generació generación: 1.n 1.- Sistema Fellows – generació generación por rueda madre ó piñó piñón mortajador (engranajes cilí cilíndricos) 2.2.- Sistemas Maag y Sunderland – generació generación por peine creador ó cremallera mortajadora (engranajes cilí cilíndricos) 3.3.- Sistema Rhenania ó Pfauter – generació generación por fresa madre creadora ó tornillo sin fin (engranajes cilí cilíndricos) 4.4.- Sistemas Bilgram y Gleason/ Gleason/Coniflex (engranajes có cónicos) 14 15 16 17 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA FELLOWS Utiliza una herramienta de acero templado en forma de engranaje llamado rueda madre ó piñó n mortajador, piñón mortajador, mediante la cual talla engranajes cilí cilíndricos ó helicoidales exteriores e interiores por el sistema de cepillado ó mortajado. mortajado. Los dientes son tallados por el movimiento rectilí rectilíneo alternativo del piñó n cortante, trabajando como un útil de piñón mortajar, mortajar, y girando alrededor de su eje al mismo tiempo que la pieza a dentar. Es necesario que estos movimientos de giro se encuentren sincronizados “como si engranaran” engranaran”, y de forma que esté esté conjugado con el movimiento rectilí rectilíneo de vaivé vaivén, para que la rueda generadora del corte efectú efectúe su trabajo como una mortajadora. mortajadora. 18 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA FELLOWS Generació Generación de ruedas dentadas por mortajado 19 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA FELLOWS Generació Generación de ruedas dentadas por mortajado 20 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA FELLOWS Generació Generación de ruedas dentadas cilí cilíndricas rectas por mortajado 21 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA FELLOWS Generació Generación de ruedas dentadas cilí cilíndricas rectas por mortajado 22 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA FELLOWS En los dentados interiores, el útil de corte y la pieza han de girar en el mismo sentido, n mortajador sentido, empleando un piñó piñón con ángulos de corte especiales, contando con 18 ó más dientes cortantes y tallados en perfil constante. En este tipo de procedimiento de talla, todos lo engranajes obtenidos con el mismo mó módulo y ángulo de presió presión resultan intercambiables, sea cual fuere su nú número de dientes. Por lo tanto, bastará bastará con una sola herramienta de cada mó módulo para tallar todas las ruedas, sea cual fuere el nú número de dientes, incluso las cremalleras. El piñó n mortajador tiene la ventaja de que todos los dientes piñón trabajan por igual, puesto que entran en acció acción en forma 23 correlativa. TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA FELLOWS Dentado de cremalleras Dentado exterior Dentado interior Dentado tipo chevron (bihelicoidal) bihelicoidal) 24 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA FELLOWS Normalmente, las má máquinas Fellows son provistas para tallar ruedas de dientes rectos; pero dotadas de un accesorio adicional, se encontrará encontrarán capacitadas para confeccionar dentados helicoidales ó “chevron” chevron” (bihelicoidales). bihelicoidales). La má máquina Fellows está está concebida de tal manera que el roce de la herramienta en el perí período de ascenso (carrera pasiva), queda eliminado mediante un dispositivo que hace retirar la pieza que se está está tallando en la longitud suficiente, volviendo luego automá automáticamente a la posició posición inicial de trabajo. El nú número de pasadas y las velocidades convenientes está están condicionados al tamañ tamaño de los dientes, dureza del material y grado de acabado. Normalmente, la operació operación se cumple en dos pasadas: una de desbaste y otra de acabado, cada una 25 de ellas en un ciclo completo (vuelta entera). TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA FELLOWS Para el tallado de dentados helicoidales, se requiere un accesorio opcional, cuyas caracterí características son las de transformar el movimiento rectilí rectilíneo alternativo en un movimiento helicoidal, para que acompañ acompañe la direcció dirección de la hélice del piñó n mortajador, piñón mortajador, que forzosamente debe tener sus dientes en forma helicoidal. Este dispositivo está está constituido por un par de guí guías copiadoras fijas: una en el husillo de la herramienta y la otra en un manguito deslizante del porta herramienta. Tal dispositivo, al descender el vá vástago del husillo en cuyo extremo está n mortajador, está montado el piñó piñón mortajador, y al darle el giro en forma simultá simultánea, resultará resultará un movimiento helicoidal de corte. 26 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA FELLOWS Máquina Fellows 27 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA FELLOWS Nomenclatura subconjunto carro porta herramientas 1: coliza 2: macho helicoidal 3: guí guía helicoidal hembra 4: manguito buje de las guí guías 5: vá vástago soporte de herramienta 6: herramienta cortante 7: brazo oscilante con sector dentado de accionamiento del vástago en su movimiento de trabajo de vaivé vaivén 28 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA FELLOWS En la má máquina Fellows de la figura anterior, la herramienta se encuentra montada en el extremo del vá vástago del carro porta herramientas (4), el cual se desplaza horizontalmente entre las guí guías (G – G’) del bastidor (3) de la má máquina. La rueda a tallar (6) está está, a su vez, montada sobre un plato (13) a eje vertical, paralelo a la trayectoria que sigue la herramienta (5). (5). El empleo del cortante (6) y de las guí guías helicoidales apropiadas (2/3) es necesario para el tallado de dentados helicoidales interiores y exteriores. La guí guía derecha (normal) debe ser reemplazada por una guí guía tal, que provoque el movimiento helicoidal necesario, al vá vástago (5) y al cortante (6). El cambio de guí guía está está situado dentro del manguito dentro del cual coliza (4). 29 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA FELLOWS El valor y la intensidad del paso de la guí guía helicoidal (3) deberá deberán corresponder a la del cortante empleado (6). La correlació correlación entre el ángulo de la hé hélice del dentado de la pieza (B), el mó módulo aparente (m0), el nú número de dientes de la herramienta cortante (zh (zh)) y el paso del la guí guía helicoidal (p) está está dada por la siguiente relació relación: tg = zh.m0. zh.m0.π/p. Es posible entonces, con una sola guí guía helicoidal, tallar dentados de ángulos diferentes, empleando cortantes helicoidales, consiguié consiguiéndose así así tallar todos los nú números de dientes deseados en la pieza. Cuando la rueda a tallar haya dado un giro completo, se habrá habrá convertido en una rueda 30 dentada con perfil a evolvente TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA FELLOWS En estas má máquinas pueden tallarse en forma simultá simultánea dos ó más ruedas iguales. Este procedimiento de tallado “en tandem” tandem” permite reducir los tiempos de maquinado, gracias al trabajo simultá simultáneo de dos piñ piñones mortajadores de igual dentado, montadas en un solo eje. Para el tallado de cremalleras, tanto a dientes rectos como helicoidales, es necesario tambié también un dispositivo que se monta sobre la mesa de la má máquina para que transforme su movimiento, que normalmente es de rotació rotación, en uno rectilí rectilíneo y continuo. 31 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA FELLOWS Diferentes ejemplos de operaciones y herramientas del sistema Fellows 32 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA FELLOWS Diferentes tipos de herramientas del sistema Fellows 33 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA FELLOWS Tambié También pueden tallarse engranajes con dientes angulares denominados “chevron” chevron”, desde 600 mm. hasta 2000 mm. de diá diámetro. El tallado es conseguido por un par de piñ piñones mortajadores dispuestos “en tandem” tandem”, donde una de ellas talla el dentado helicoidal de la izquierda y la otra el de la derecha sobre el cuerpo de la pieza – rueda, sin garganta de desahogo en los empalmes. La rueda – madre inferior corta de abajo hacia arriba, y la superior en sentido inverso. Los dos cortantes tienen dirigidos sus dientes inclinados en direcciones inversas. Un dispositivo adicional permite terminar la zona de encuentro de ambos dentados, en la parte media de la zona 34 tallada, eliminando las rebabas. TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA MAAG Este mé método se basa en un principio aná análogo al Fellows, Fellows, pero en este caso, en vez de un piñó n generador ó rueda madre, piñón se utiliza una herramienta cortante en forma de dientes de cremallera, llamada peine creador ó cremallera mortajadora. mortajadora. Esta herramienta se mueve alternativamente en la direcció dirección vertical, cepillando por mortajado los dientes de la rueda a tallar, y movié moviéndose rueda y herramienta como si engranaran en una misma direcció dirección. Despué Después de cierto recorrido, la herramienta ó la mesa de la máquina se separan automá automáticamente recorriendo un nú número exacto de pasos para poder actuar de nuevo, hasta que hayan sido mortajados todos los huecos. 35 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA MAAG 36 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA MAAG 37 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA MAAG 38 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA MAAG 39 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA MAAG El movimiento de retroceso de la mesa porta pieza es indispensable, porque el peine es de una longitud limitada, y comprende un nú número de dientes que puede variar en relació relación al mó módulo de 4 a 12. Podrá Podrán realizarse así así, dentados exteriores en ruedas frontales, tanto de dientes rectos como de dientes inclinados ó helicoidales. La má máquina Maag es má más productiva que la Fellows, Fellows, dada la mayor facilidad de reafilar la herramienta, puesto que su perfil es rectilí rectilíneo, y es el que corresponde al tipo de perfiles de evolvente de cí círculo, adoptado universalmente en las máquinas talladoras de engranajes. 40 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA MAAG Por la manera de trabajar en este sistema, se pueden establecer dos grupos: 1.1.- Máquinas tipo Sunderland ⇒ la herramienta empieza su penetració penetración tangencialmente a la rueda a tallar, y al llegar a la profundidad a la que se ha regulado, automá automáticamente se para y retira la herramienta, girando la rueda a tallar la cantidad del valor del paso (un diente). Hecho el cambio de posició posición tambié también en forma automá automática, empieza a funcionar y penetrar de nuevo el útil de corte, y así así hasta terminar el tallado por generació generación con este principio. 41 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA MAAG Tallado con cremallera mortajadora Método Sunderland 42 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA MAAG 2.2.- Máquinas tipo Maag ⇒ el útil de corte trabaja animado de un movimiento alternativo de ascenso y descenso vertical. El diá diámetro primitivo de la rueda a tallar rueda sobre la lí línea primitiva de la cremallera mortajadora, mortajadora, desplazá desplazándose la mesa con el movimiento de avance, y producié produciéndose así así la generació generación del dentado, habiendo entrado la herramienta por uno de los lados. Cuando la pieza a tallar ha salido de la herramienta por el lado contrario, la má máquina se para automá automáticamente, quedando la herramienta en el punto muerto superior, y retrocediendo la mesa junto con la pieza al punto inicial, para comenzar un nuevo ciclo de generació generación. 43 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA MAAG Durante este proceso, ocurre como si la rueda a tallar engranara con la cremallera que la está está creando, de modo que los movimientos producidos deben ser de tales magnitudes, que la longitud de traslació traslación de la mesa en el sentido lineal, corresponda exactamente a una porció porción desarrollada del círculo de generació generación. El movimiento de generació generación, que puede ser dirigida a derecha y a izquierda a travé través de una palanca “ex – profeso” profeso”, da lugar al avance de la pieza a tallar, y se produce por fracciones sucesivas en cada carrera de descenso. La pieza que se trabaja permanece en reposo, y lo mismo ocurre con los órganos que mandan ó controlan la generació generación. 44 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA MAAG El principal órgano de regulació regulación de una dentadora Maag es el disco de mando de levas con topes dispuestos en su periferia, representados por medio de agujeros perforados igualmente distanciados. Este disco de mando va acoplado directamente al árbol principal, y sigue los movimientos de rotació rotación del mismo en los dos sentidos. La distancia entre dos agujeros sucesivos corresponde a la divisió división de un paso a tallar, sea cual fuere la magnitud de éste. Por lo tanto, si son 5 los dientes del peine, habrá habrá que tomar 5 agujeros del disco, colocando los topes levas entre A y B. Otro tope leva C limita la rotació rotación del disco de mando, y a su vez, la de la mesa. 45 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA MAAG Máquinas Sunderland y Maag 46 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA MAAG Nomenclatura Má Máquina Maag 1: base 2: montante 3: cabezal mortajador 4: carro longitudinal 5: carro transversal 6: tornillo sin fin de comando de rotació rotación de la mesa 7: mesa circular 8: cárter del disco de comando 9: botó botón 10: tornillo sin fin para inclinar el cabezal b: comando de desplazamiento transversal de la mesa c: volante para regulació regulación del movimiento de penetració penetración d: acoplamiento principal de marcha e: palanca para acople y desacople automá automático del embrague de marcha f: palanca de comando del contador 47 h: herramienta de corte (peine) TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA MAAG Tallado de una corona dentada con má máquina Maag 48 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA MAAG 49 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA MAAG Dada la limitada longitud de la cremallera mortajadora, mortajadora, es necesario un movimiento de repetició repetición, por lo que el carro porta pieza, siempre sobre la lí línea primitiva del peine, corre un cierto nú número de pasos cuando el porta herramienta se para en su posició posición de principio de carrera (punto muerto superior), para dar el tiempo necesario a la repetició repetición. El nú número de repeticiones está está en relació relación directa al nú número de dientes, dientes, por lo cual todos los órganos de la má máquina que se hallaban en movimiento, se paran automá automáticamente despué después de una vuela completa de la rueda a tallar. Con las dentadoras Maag pueden realizarse dentados sobre ruedas de hasta un diá diámetro má máximo de 5 metros. 50 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA MAAG Las má máquinas Maag de tallar doble, para ruedas de un diá diámetro de 200 mm. como má máximo, con dientes rectos ó helicoidales, trabaja segú según el proceso normal, pero por medio de dos correderas porta cuchillas, de suerte tal que dos ruedas son talladas en forma simultá simultánea. Mientras que una rueda es desbastada, la otra es terminada, y el desbaste y el respectivo acabado de los dientes se realizan en una sola pasada, ya que el retorno de la mesa sirve para tallar la rueda siguiente. 51 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA MAAG Operaciones de tallado con má máquina Maag 52 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA La generació generación del dentado por fresado continuo se realiza mediante el empleo de una herramienta especial en forma de tornillo sin fin, cuya secció sección longitudinal normal a la direcció dirección de las espiras, tiene la forma aproximada de una cremallera capaz de engranar con todas las ruedas del mismo mó módulo aunque posean diferentes nú número de dientes. Este útil se denomina fresa creadora, tornillo creador ó tornillo fresa, la cual es aplicada al soporte ó cabezal del porta herramienta de la má máquina dentadora, dentadora, la cual le comunica los movimientos necesarios (giratorio y continuo). Este mé método se utiliza solo para desbaste, ó para ruedas dentadas que no exijan una precisió precisión extrema. 53 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA En este tornillo, varias ranuras se disponen en forma normal a la hé hélice, interrumpiendo la continuidad del filete, para que pueda cortar y expulsar al mismo tiempo las virutas. El dorso de los dientes que quedan así así formados tiene los flancos destalonados, así así como la punta (á (ángulo de inclinació inclinación). Son utilizados dos tipos de fresas creadoras para el tallado: una de ellas es cilí cilíndrica en toda su longitud, lo cual permite obtener el tallado del dentado en una sola pasada, y se usa para mó módulos pequeñ pequeños. La otra es levemente tronco có cónica, lo cual permite un desbaste inicial que se va profundizando paulatinamente, y por ello se las utiliza para mó módulos y pasos más grandes. 54 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA 55 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA 56 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA 57 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Fresa creadora 58 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Fresa creadora 59 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Fresas creadoras 60 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Fresas creadoras 61 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Fresas creadoras 62 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Fresas creadoras 63 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Fresas creadoras 64 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Fresas creadoras 65 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Fresas creadoras 66 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Fresas creadoras 67 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Fresa creadora formada por fresas de mó módulo “en tandem” tandem” 68 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Fresa creadora formada por fresas de mó módulo “en tandem” tandem” 69 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Fresa creadora formada por fresas de mó módulo “en tandem” tandem” 70 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Fresa creadora formada por fresas de mó módulo “en tandem” tandem” 71 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Con este mé método pueden obtenerse: a) Engranajes cilí cilíndricos de dientes rectos ⇒ el eje de giro de la fresa creadora se dispone segú según un ángulo (α (α) igual al de la hé hélice media del filete, de modo que las espiras de la fresa en contacto con la rueda a dentar resulten verticales. El cuerpo de la rueda a tallar se sujeta a la mesa de la máquina dentadora, dentadora, recibiendo aquella un movimiento desmodró desmodrónico, nico, girando como si engranaran. Para una vuelta del cuerpo de la rueda, la fresa tiene que realizar tantas vueltas como dientes haya de tener la rueda que se talla. Luego de cada vuelta de la rueda, el cabezal porta herramienta realiza un movimiento de avance. 72 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Tallado de engranajes de dientes rectos con fresa creadora 73 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Tallado de engranajes de dientes rectos con fresa creadora 74 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Tallado de estriado de dientes rectos con fresa creadora 75 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Tallado de estriado de dientes rectos con fresa creadora 76 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Tallado de engranajes de dientes rectos con fresa creadora 77 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Tallado de engranajes de dientes rectos con fresa creadora 78 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Tallado de engranajes de dientes rectos con fresa creadora en máquina fresadora 79 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Tallado de engranajes de dientes rectos con fresa creadora en máquina fresadora 80 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Tallado de engranajes de dientes rectos con fresa creadora en máquina fresadora 81 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA b) Engranajes cilí cilíndricos de dientes helicoidales ó inclinados ⇒ el eje de la fresa creadora deberá deberá estar inclinado con un ángulo que esté esté en relació relación a la de la espiral de arrollamiento de los flancos a tallar, de modo que las espiras de la fresa en contacto con la rueda a tallar, resulten inclinadas con el mismo ángulo y en el sentido de los flancos a tallar. Por lo tanto, si el ángulo que forma el eje del creador con el plano de la rueda es igual al de la hé hélice de la rueda, se tiene un dentado recto normal. Si al ángulo antedicho, se le da un valor distinto, se tienen dientes helicoidales. 82 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Si α = ángulo de la hé hélice del tornillo creador y β = ángulo de la hé hélice de los dientes de la rueda , el ángulo de inclinació inclinación axial de la herramienta valdrá valdrá: α + β si ambas son de inclinació inclinación a la derecha α – β si ambas son de inclinació inclinación a la izquierda Si el eje del creador está está en el mismo plano que la secció sección media de la rueda, se obtiene el fresado de ruedas globoidales; globoidales; ó sea, ruedas helicoidales para tornillos sin fin. 83 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Para poder realizar estas operaciones, el porta herramientas de la má máquina dentadora es inclinable ó giratorio hacia ambos lados como má máximo 90° 90°. Con este procedimiento de rodamiento pueden ser fresadas no solamente ruedas frontales de dientes rectos ó inclinados, sino tambié también los perfiles de dientes y de ranurados que no pueden fresarse por rodamiento, tales como las ruedas de trinquete, cremalleras, estriados, rotores ranurados, ranurados, etc. El fresado de ejes estriados es similar al de las ruedas dentadas, difiriendo solo en la forma de los dientes, que por lo general son de secció sección cuadrada ó rectangular. 84 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Tallado de ruedas helicoidales 85 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Tallado de ruedas helicoidales 86 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Tallado de ruedas helicoidales 87 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Tallado de ruedas helicoidales 88 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Tallado de ruedas helicoidales 89 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Tallado de ruedas helicoidales 90 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA c) Rueda helicoidal que engrana con tornillo sin fin ⇒ se emplea una fresa creadora especial, exactamente igual al tornillo que tiene que engranar con la rueda, y cuyo paso tiene que medirse en sentido del eje de la fresa (mó (módulo oblicuo). Ademá Además, el diá diámetro de la fresa creadora debe ser igual al del tornillo que ha de engranar en la prá práctica. Esta herramienta especial tiene la parte inicial rebajada en forma tronco có cónica, con la que se empieza a cortar material, una vez establecida la distancia correcta entre rueda y fresa, siendo los diá diámetros primitivos de ambas tangentes. 91 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA La fresa se enrosca en la corona, girando como si se condujeran recí recíprocamente y avanzando segú según un paso determinado. No es conveniente dejar girar la rueda por la simple impulsió impulsión del tornillo creador, sino que es aconsejable obligarla a girar por una transmisió transmisión de engranajes, sincronizada entre los movimientos relativos pieza herramientas. De no hacerlo así así, la diferencia de dureza del material a tallar dará dará lugar a una talla irregular. La regulació regulación de la má máquina Rhenania es idé idéntica que para el caso del tallado de ruedas cilí cilíndricas de dientes helicoidales. 92 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Muchos trabajos en má máquinas modernas de dentar son efectuados por el movimiento de avance de la pieza a tallar, en el mismo sentido que el giro de la fresa. Atacando la pieza al revé revés, de forma que se inicie la viruta por la mayor secció sección, se alcanzan y se obtienen mejores resultados, mayor duració duración de la herramienta y mayor pulido de las superficies de los flancos de los dientes. Este tallado en concordancia requiere que el avance sea cumplido por un accionamiento hidrá hidráulico, pues la presió presión hidrá hidráulica utilizada es mucho mayor que el peso del cabezal de la má máquina, y sumando la fricció fricción producida en la trayectoria, se provee un medio adicional para reducir al mínimo la tendencia a retroceder de la herramienta. 93 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Máquina dentadora tipo Rhenania construida por la casa Pfauter 94 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Máquina dentadora Tipo Rhenania construida por la casa Pfauter 95 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA Máquina dentadora Tipo Rhenania construida por la casa Pfauter 96 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA La má máquina talladora tipo Rhenania construida por la casa Hermann Pfauter de Alemania, consta de una base ó bancada (1), sobre la cual desplaza en carro longitudinal (6) entre sendas guí guías prismá prismáticas (17), existentes en su cara longitudinal superior. El montante principal es de secció sección rectangular y hueco (2), y lleva en su frente guí guías verticales por las que desliza y desplaza el carro porta herramientas. En las talladora Pfauter, Pfauter, el montante principal no integra la bancada, siendo desplazable sobre guí guías de aquella en el sentido longitudinal, mientras que el contra montante forma una sola pieza con la bancada. 97 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA En la parte superior, se halla ubicado un volante (14) de accionamiento manual, para el desplazamiento vertical del carro citado, con dispositivo de bloqueo. Enfrente se halla otra columna llamada contra montante (3) que forma parte del citado carro porta mesa longitudinal (6), arriostrada con el montante principal mediante una traviesa fija llamado puente (4) y que forma un conjunto rí rígido. La palanca (15) es el dispositivo de ajuste de este conjunto, una vez posicionado el contra montante en su lugar. El carro porta herramienta (5) se desplaza sobre las guí guías verticales del montante principal (2). 98 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA El eje porta fresa (p) es de acero cementado y rectificado, llevando la fresa un agujero central tronco có cónico para recibir el mandril sobre el cual se halla montada la fresa. El eje del citado mandril descansa en sendos cojinetes de rodamiento. El carro porta fresa está está dispuesto en voladizo y equilibrado su peso por medio de un contrapeso encerrado en el montante, y puede ser inclinado hacia ambos lados, de modo tal que pueden tallarse dientes con un ángulo de hé hélice máximo de 60° 60°. El giro de este soporte es gobernado por una escala nonius, nonius, de modo que permite lecturas con una aproximació aproximación de 5’ 5’. 99 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA El accionamiento de la fresa y su avance vertical se derivan del eje exterior (16) de desplazamiento vertical, que transmite su giro a travé través de engranajes có cónicos, hasta otro árbol que corre entre las guí guías del montante. Las diversas velocidades del eje de la fresa se obtienen mediante ruedas de recambio. La mesa presenta ranuras para la sujeció sujeción de la pieza, y un agujero central para el equipo de montaje, y se encuentra apoyada en un cojinete có cónico con una espiga central larga y suficientemente fuerte. Por medio del volante de maniobra (12), el carro longitudinal de la mesa (6) es desplazado segú según (E – E’), permitiendo el centrado rá rápido de las piezas. 100 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA La profundidad de los dientes se obtiene por el mencionado desplazamiento, acercando la mesa a la herramienta despué después de cada vuelta de la ruada a tallar. El avance automá automático se desacopla a falta de 0,25 mm. para llegar a la profundidad total, el cual se consigue por el acople del árbol (10), cuya velocidad de giro es seleccionada por la caja (A). La rueda a tallar se fija sobre el plato giratorio (7) por medio del tornillo del mandril (t), con el cual queda centrado y fijado fijado solidariamente por un anillo extensible tronco có cónico, y por unos tornillos auxiliares si la rueda a tallar fuera grande. El giro del plato (7) se alimenta a travé través de un tornillo sin fin (10) que engrana con la corona (11), y de un tren de engranajes intercambiables, para determinar la relació relación de velocidades con respecto a la fresa madre. 101 TALLADO DE ENGRANAJES: SISTEMA RHENANIA La capacidad de las má máquinas Rhenania admiten tallados desde ruedas de 80 mm. hasta 3000 mm. de diá diámetro, y desde 65 mm. hasta 1000 mm. de altura de la rueda a tallar. Los valores usuales para los diferentes movimientos son: Vc fresa creador ⇒ 3838-5454-6464-8888-9292-112 rpm 8888-108108-128128-156156-184184-224 rpm Vc polea conducida ⇒ 555 y 1110 rpm Avances horizontales y verticales del carro por vuelta de la mesa ⇒ 0,102 - 2,24 mm. y 0,229 – 5,01 mm. Avances carro porta herramienta por vuelta de la mesa ⇒ 0,305 – 6,43 mm. Motor elé eléctrico reversible de ⇒ 1440 rpm 102 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Los mé métodos de generació generación de dentados tambié también se han extendido al tallado de ruedas có cónicas, cuya ejecució ejecución es difí difícil, porque tanto el espesor del diente como la curvatura de sus flancos, varí varían hacia el vé vértice del cono original en forma constante. En las má máquinas fresadoras universales utilizando plato divisor, só sólo se consigue un perfil aproximado al teó teórico, quedando condicionados a retoques posteriores con fresas de forma. Aún con el uso de dispositivos oscilantes, que dan el ángulo del diente muy exacto, las evolventes no se desarrollan convergiendo al centro, pues las lí líneas de contacto son rectas que pasan por el centro de concurrencia de los 103 vértices de los conos originales. TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Ruedas dentadas có cónicas Cambios en la secció sección del diente y tallado de dientes rectos y helicoidales 104 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Las ruedas dentadas có cónicas pueden mecanizarse muy exactamente por el procedimiento de rodamiento, pero tambié también es necesario un subterfugio para resolver el problema del espesor variable y del terminado posterior de los flancos por separado (retoque). Para ello, se han desarrollado má máquinas especiales para tallado de dientes de ruedas có cónicas por generació generación, sobre una lí línea que se presenta constantemente a la herramienta, las cuales está están basadas en el principio de composició composición de los movimientos: de rotació rotación sin rozamiento de una superficie có cónica sobre un plano alrededor de un eje de rodadura, y de revolució revolución alrededor de un punto. 105 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Existen cuatro sistemas de generació generación para el tallado de ruedas có cónicas por medio de má máquinas especiales: 1.1.- Procedimiento Bilgram ⇒ la herramienta de corte actú actúa como en las limadoras. 2.2.- Procedimiento Gleason ⇒ la herramienta de corte actú actúa por cepillado con dos cuchillas que actú actúan alternativamente cada una sobre los flancos de los dientes. 3.3.- Procedimientos Zerol - Spiromatic – Oerlikon ⇒ para tallado de ruedas dentadas có cónicas con dientes a espiral. 4.4.- Procedimiento Klingelnberg ⇒ para tallado de engranajes hipoidales (hiperboloides). 106 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Procedimiento Bilgram El dentado por acepillado se consigue por la acció acción de una cuchilla de perfil trapezoidal (H), animada de un movimiento rectilí rectilíneo alternativo sincronizado con un movimiento de rotació rotación planetario de la rueda a tallar, que se halla montada en un mandril oscilante (A). La herramienta tiene solo un movimiento de vaivé vaivén en una sola lí línea, como en las má máquinas limadoras, y la rueda a tallar solo realiza un movimiento oscilante de giro sobre su eje hasta un determinado ángulo. 107 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS El mandril porta pieza (A) está está sostenido sobre una base soporte (B), a su vez giratoria alrededor de una eje (O – O’), por acció acción del mecanismo de tornillo sin fin y rueda helicoidal (E). El centro (O) coincide con el vé vértice del cono primitivo de la rueda (P) a tallar. En el extremo del mandril se dispone una rueda có cónica (C), con igual conicidad que el cono primitivo de la rueda a cortar, apoyá apoyándose sobre una plantilla (U). Cuando se le imprime una rotació rotación al mecanismo de tornillo sin fin (E), la rueda tronco có cónica (C) es obligada a rodar sobre la plantilla (U), y transmite por lo tanto su movimiento a la pieza a tallar (P). 108 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Principio de Bilgram para tallado de ruedas dentadas cónicas 109 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Para que este movimiento resulte preciso, se ha dispuesto sobre el plano de apoyo y el cono de rodamiento, dos delgadas lá láminas de acero que constituyen la plantilla. Cada una de ellas tiene un extremo apoyado sobre el plano (D), y el otro acompañ acompañando al cono de rodamiento. Merced al movimiento oscilatorio del mandril (A) y la rotació rotación del cono (C) combinados, va presentando la herramienta (H), en el momento en que no tiene contacto con la pieza, trayectorias direccionales que convergen todas en (O). Al mismo tiempo, el divisor continuo que lleva la má máquina, permite hacer que gire la rueda a tallar un paso por cada carrera activa de la herramienta, determinando el perfil del diente. 110 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Con este principio, la cuchilla corta los flancos de los dientes durante una rotació rotación planetaria de la amplitud permitida por la plantilla. Terminada esta operació operación, el cono (C) vuelve a su posició posición inicial, y dispositivos automá automáticos de mando incluido el divisor, provocan la rotació rotación angular correspondiente a un nuevo paso. Este mecanismo tiene la ventaja de repartir la inexactitudes que puedan presentarse debido al desgaste de las cuchillas. La generació generación del perfil del diente se produce en forma progresiva en tres tiempos. El inconveniente mayor de este procedimiento está está que se necesitará necesitarán tantas plantillas como ángulos diferentes tengan las ruedas a tallar. 111 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Máquina dentadora Bilgram 112 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Procedimiento Gleason Se utilizan dos herramientas que se mueven alternativamente actuando cada una en la carrera de retroceso de la otra, teniendo la rueda a tallar un movimiento de rotació rotación perió periódica ó de avance angular. Cuando queda terminado un diente, se hace avanzar el cuerpo de la rueda a tallar la magnitud correspondiente al paso. El ciclo generador de la evolvente está está accionado por dos trenes de ruedas (H y J). Las ruedas del juego (H) mandan al aparato divisor que lleva la rueda a tallar, y el juego de ruedas (J) manda el cabezal porta herramienta. 113 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Procedimiento Gleason Sistema de cuchillas dobles 114 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Talladora Gleason Sistema de cuchillas dobles 115 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Talladora Gleason Sistema de cuchillas dobles 116 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Talladora Gleason Sistema de cuchilla simple 117 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Talladora Gleason Sistema de cuchillas dobles 118 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Esta má máquina Gleason denominada Coniflex, Coniflex, permite realizar el “abombado” abombado” de los flancos de los dientes, obteniendo siempre puntos de contacto entre los dientes del par que han de engranar en la prá práctica (A – A’) aunque por defectos de montaje ó por deformaciones del temple, no coincidan los vértices de los conos primitivos. Los dientes abombados ofrecen la ventaja de reducir las superficies de contacto durante el engrane, y de garantizar una transmisió transmisión regular, poseyendo tambié también una mayor resistencia que el diente recto. 119 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Una má máquina Gleason más moderna utiliza dos cuchillas tambié también pero circulares tipo discos fresas, provistas de una cantidad de herramientas cortantes postizas que constituyen los dientes ó filos, y que poseen sus ejes regulables. 120 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS 121 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Talladora Gleason Sistema de discos fresas dobles 122 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Talladora Gleason Sistema de disco fresa simple 123 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Generació Generación de ruedas dentadas có cónicas con dientes a espiral Los engranajes có cónicos con dientes rectos son inadmisibles en algunas transmisiones rá rápidas a causa del ruido y de las vibraciones. Por ello, se emplean frecuentemente en la industria los engranajes con dentado curvado ó en espiral. Esto permite la reducció reducción de la altura del diente hacié haciéndolo más consistente, que la que pudiera obtenerse con dientes rectos en la misma dimensió dimensión de la rueda, a la par que por haber siempre puntos de contacto en el juego de ruedas, se eliminan las trepidaciones y los ruidos, obteniendo mayor suavidad de marcha, como en los engranajes helicoidales. 124 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Como las curvas de estos dentados no responden todas a la misma espiral, cada uno requiere fó fórmulas, mé métodos y máquinas adecuadas con herramientas de corte circular. Los mecanismos de las má máquinas con que se obtienen estos tallados suelen ser aú aún má más complejos que en las má máquinas de tallado de engranajes có cónicos de dientes rectos. Los dientes de los engranajes có cónicos pueden obtenerse segú según varios estilos de curvas; espiral, logarí logarítmica, espiral de Arquí Arquímedes, desarrollo de cí círculo, arco de cí círculo, arco de hélice, epicicloide alargada (Oerlikon ), hipocicloide alargada (Oerlikon), y cicloide có cónica. Cada tipo de curva requiere un mé método y una má máquina especial. 125 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Las má máquinas dentadoras de este tipo pueden ejecutar tres tipos principales de dientes, a saber: a.a.- Espiral con ángulo cero (Zerol) Zerol) b.b.- Espiral oblicua c.c.- Hipoidales ó Hiperboloides (Hypoid (Hypoid)) de ejes alabeados La caracterí característica que define la espiral có cónica es el ángulo (ψ (ψ) que forma el eje de la rueda dentada, medida en correspondencia de la circunferencia primitiva media. Entre los engranajes espirales se distinguen los engranajes cónicos Zerol, Zerol, donde ψ = 0. 126 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Generació Generación de ruedas dentadas có cónicas con dientes a espiral Ángulo cero (Zerol (Zerol)) Espiral oblicua Hipoidal (Hypoid) Hypoid) 127 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS 128 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Generació Generación de ruedas dentadas có cónicas con dientes a espiral 129 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS La casa Gleason de USA que se dedica a la fabricació fabricación de engranajes y má máquinas para construir engranajes, tiene su propio tipo de diente normalizado, habiendo sido la primera en construir talladoras de engranajes có cónicos en espiral. Posteriormente aparecieron otros constructores, como Klingelnberg, Klingelnberg, Oerlikon, Oerlikon, Boettcher y Mammano. Mammano. Las má máquinas má más modernas para el tallado de engranajes a espiral está están provistas de una fresa en forma de disco con cuchillas postizas insertadas, mediante la cual se pueden obtener dos tipos diferentes de dientes: de altura constante y de altura variable. Sobre el disco pueden montarse cuchillas para desbaste y para acabado de los flancos de los dientes. 130 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Máquina talladora de engranajes con dientes a espirales hipoidales 131 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Máquina talladora de engranajes con dientes a espiral 132 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Espiral oblicua – Método Gleason Este mé método resuelve el problema del tallado en curva con perfil individual a evolvente de cí círculo, pero con generatrices que se acercan a la forma de un arco de cí círculo. La herramienta que utiliza está está formada por un disco que girando recorre una trayectoria circular. Para ello, se dispone un cierto nú número de cuchillas de secció sección triangular con vértice a 29° 29°, uno cortando a la izquierda y otro a la derecha, hacié haciéndolo en conjunto como los dientes de una fresa de cuchillas mú múltiples. 133 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Los movimientos necesarios son los siguientes: 1.1.- Movimiento de rotació rotación del disco porta herramienta segú según el Mc. Mc. 2.2.- Movimiento giratorio angular del carro porta disco (c) en un sentido y otro como el de una cuñ cuña, segú según (F – F1). 3.3.- Movimiento discontinuo de giro de la rueda a tallar (R), cada vez que se corta un diente, segú según (F2). El tornillo sin fin (T) solicita al porta disco los movimientos en un sentido ú otro, segú según (f – f1). 134 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Dentadora a espirales oblicuas Gleason 135 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Dentadora a espirales oblicuas Gleason 136 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS La fresa frontal ó plato de cuchillas (A) labra un surco por vez en la rueda a tallar. El husillo ó árbol porta herramientas va montado en un caja giratoria dentro del soporte (B), y éste puede regularse entre las guí guías del tambor (C), a fin de poder variar la excentricidad del plato de cuchillas respecto de la rueda. El disco fresa es accionado por el motor elé eléctrico (D) a travé través del varios engranajes. La rueda (E) a tallar va montada sobre el árbol del soporte (F), el cual está está emplazado sobre una placa orientable angularmente. Dicha rueda recibe el movimiento de divisió división y de rotació rotación por medio del juego de tornillo sin fin y rueda helicoidal. 137 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Estos dos movimientos los alimenta el motor elé eléctrico (H), el cual transmite el giro al árbol (I) a travé través de dos pares de engranajes có cónicos. La leva (L) acoplada sobre el mismo árbol (I) sirve para hacer avanzar el soporte (F) y por lo tanto la rueda (E) hacia la herramienta. El citado soporte (F) puede a continuació continuación retroceder lo suficiente para separar la rueda (E) de la herramienta, a fin de que aquella puede efectuar la divisió división angular correspondiente a un paso, y labrar seguidamente otro surco de espiral. La segunda leva (M) montada tambié también sobre el mismo árbol (I) actú actúa sobre el acoplamiento corredizo (N) para invertir el sentido de rotació rotación del tornillo sin fin (O) y por lo tanto del 138 tambor (C). TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Con un par có cónico de engranajes, se enlaza el movimiento de avance del cabezal (F) y el de rotació rotación de la caja (C) con el grupo de ruedas de recambio (P) y con el diferencial (Q), el cual funciona solo para efectuar la divisió división de los dientes de la rueda a tallar. El aparato divisor (R) gira constantemente, y un dispositivo de trinquete determina el movimiento de divisió división cada vez que la rueda se separa de la fresa. Dicho movimiento, segú según un ángulo correspondiente a un paso, es transmitido a la rueda a tallar superponié superponiéndose al movimiento de retorno de la generació generación, por medio de las ruedas de recambio (S) que mueven los porta saté satélites del diferencial (Q). 139 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Basados en el mismo principio del mé método Gleason, Gleason, se han ideado varios mé métodos similares con varios grupos de dos herramientas montadas sobre el mismo disco, cada una de ellas siguiendo una trayectoria individual, efectuá efectuándose el tallado sobre varios dientes en forma simultá simultánea. Como consecuencia de la sincronizació sincronización entre movimientos de rotació rotación de la rueda a tallar y de la herramienta, se obtienen curvas cí cíclicas y arcos de epicicloide de modo continuo y sin emplear el aparato divisor. La talladora Spiromatic – Oerlikon permite realizar este procedimiento de trabajo. 140 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Tallado de espirales oblicuas Procedimiento Spiromatic - Oerlikon Dentadora Mammano 141 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Procedimiento Spiromatic - Oerlikon 142 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS La dentadora Mammano, Mammano, en vez de labrar un surco cada vez, realiza una pasada progresiva simultá simultánea para todos los surcos, presentando las siguientes ventajas: • La rueda a tallar gira con movimiento continuo y uniforme, sin interrupciones y sin necesidad de movimiento pendular. • No lleva divisor, cuyo mecanismo es siempre muy delicado y complicado. • No posee el carro que hace avanzar y retroceder la rueda, a fin de efectuar la divisió división. • El movimiento dado a herramienta y pieza no es pendular y repetido dos veces para cada diente, sino que se efectú efectúa una sola vez en un solo sentido, desde el principio del trabajo hasta finalizar el mismo. 143 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS En esta má máquina, las cuchillas del disco tienen una disposició disposición y una funció función distintas, pues está están dispuestas segú según una espiral, siendo parte de ellas de preparació preparación, otras de desbaste y otras de acabado, presentando la ventaja de una ejecució ejecución má más rá rápida. Ademá Además, esta má máquina posee en general 24 velocidades de rotació rotación del disco porta herramientas entre 14 y 750 rpm, y 21 velocidades de avance. 144 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Tallado de espirales oblicuas 145 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Tallado de espirales oblicuas 146 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Tallado de engranajes hipoidales (hiperboloides) La obtenció obtención de pares de superficies conjugadas, en el caso de movimientos en que los ejes de los hiperboloides son alabeados, resulta de fabricació fabricación muy complicada. Los engranajes hipoidales, cuyo aspecto general es el de los engranajes có cónicos, se emplean para la transmisió transmisión del movimiento entre ejes alabeados, en los cuales no coinciden los vé vértices de los conos primitivos originales. Se distinguen a primera vista de las ruedas có cónicas por tener dientes de secció sección asimé asimétrica, teniendo la ventaja de no ser necesario mantener una de la ruedas en voladizo. 147 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Tallado de engranajes hipoidales de ejes alabeados 148 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Las superficies primitivas del movimiento entre ejes alabeados se reducen a dos hiperboloides, que tienen en cada instante una generatriz comú común. El movimiento relativo puede obtenerse por el rodamiento de un hiperboloide sobre el otro, pero acompañ acompañado de un deslizamiento en la direcció dirección de la generatriz de contacto. Para que dos hiperboloides de revolució revolución puedan considerarse superficies primitivas que se acuerden ó se correspondan, se debe cumplir que: R1.ctg α1 = R2.ctg α2, siendo R la circunferencia de garganta del hiperboloide, y α el ángulo que forman las generatrices del hiperboloide con el eje de rotació rotación. 149 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Las principales dificultades que ofrece la transmisió transmisión del movimiento entre ejes alabeados con ruedas helicoidales y que impiden su empleo para la transmisió transmisión de grandes fuerzas tangenciales son: a.a.- El contacto se produce puntualmente. b.b.- Los dientes se deslizan fuertemente uno respecto del otro durante el contacto. c.c.- La velocidad tangencial relativa (VT) entre los dientes en contacto es en general grande. El mé método de trazado de superficies conjugadas constituye un proceso muy complejo y laborioso, y se reemplaza en la prá práctica por el trazado de curvas conjugadas aproximadas. 150 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS La má máquina de dentar Klingenlberg de Alemania está está basada en el principio de talla de las coronas có cónicas con una fresa de forma tronco có cónica, empleando una fresa madre có cónica para obtener dientes en espiral sobre una corona có cónica. Por este motivo, la fresa tiene forma de cono, donde los dientes está están dispuestos segú según una espiral de paso constante, trabajando fresa madre y rueda a tallar como si engranaran, al igual que lo hicieran una vez tallados ambos engranajes. Con este procedimiento se pueden tallar ruedas có cónicas hasta un diá diámetro má máximo de 840 mm. y mó módulo má máximo 15. Las fresas, por ser especiales, son fabricadas en forma exclusiva por la misma casa que construye la má máquina.151 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Tallado de rueda y piñó n con piñón fresa madre tronco có cónica 152 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Máquina Klingenlberg talladora de dientes hipoidales 153 TALLADO DE ENGRANAJES CONICOS Las transmisiones por tornillo sin fin y rueda helicoidal son un caso particular de transmisió transmisión por movimiento entre ejes alabeados. Los dientes helicoidales tienen la forma de hélice, sucediendo habitualmente cuando se emplea una parte limitada de la hé hélice. Pero cuando el ángulo de inclinació inclinación de la hé hélice es muy pequeñ pequeño, y el radio de la rueda relativamente pequeñ pequeño, el diá diámetro de transforma en filete, y la rueda en un tornillo sin fin. El par de ruedas que engrana se convierte entonces en un tornillo sin fin (rueda helicoidal transformada) y una rueda de dientes helicoidales comú común. 154 TALLADO DE ENGRANAJES: FRESAS DE ESPIGA Contrariamente a los procedimientos de tallado de dentados con herramientas creadoras por generació generación, que resultan de elevado precio, la casa TOS de Checoslovaquia fabrica una máquina talladora especial que emplea fresas de espiga, mucho má más econó económica. Se emplea para fresar ruedas rectas y có cónicas con dientes rectos, helicoidales y angulares (chevron). La rueda a ser tallada se monta sobre el husillo y plato del carro porta pieza, el cual puede desplazarse a mano sobre las guí guías de la bancada, y es accionada por un motor elé eléctrico individual, mientras que la fresa de espiga recibe su movimiento de otro motor independiente. 155 TALLADO DE ENGRANAJES: FRESAS DE ESPIGA 156 TALLADO DE ENGRANAJES: FRESAS DE ESPIGA El avance y el retroceso de la fresa se hallan asegurados en forma automá automática por un sistema hidrá hidráulico, y la correcció corrección de los dientes se lleva a cabo mediante una plantilla de copiado. Otro sistema hidrá hidráulico y automá automático se encarga de hacer retroceder la fresa con rapidez, despué después de fresado el hueco entre dos dientes consecutivos, haciendo volver el carro porta herramientas a su posició posición de partida, y hacer girar la rueda a tallar la correspondiente fracció fracción de vuelta para ejecutar el diente siguiente. El carro porta pieza puede recibir un movimiento de rotació rotación de 180° 180° alrededor de una columna de eje vertical, lo que permite trabajar en uno ú otro lado del porta piezas. 157 TALLADO DE ENGRANAJES: FRESAS DE ESPIGA 158 TALLADO DE ENGRANAJES: FRESAS DE ESPIGA 159
