{"id":534,"date":"2025-11-19T11:10:10","date_gmt":"2025-11-19T10:10:10","guid":{"rendered":"https:\/\/www.emag.com\/blog\/es\/?p=534"},"modified":"2025-11-19T12:08:46","modified_gmt":"2025-11-19T11:08:46","slug":"engranes-planetarios-escalonados-para-transmisiones-electricas-optimizacion-del-proceso","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.emag.com\/blog\/es\/engranes-planetarios-escalonados-para-transmisiones-electricas-optimizacion-del-proceso\/","title":{"rendered":"Engranes planetarios escalonados para transmisiones el\u00e9ctricas: optimizaci\u00f3n del proceso mediante la combinaci\u00f3n de tecnolog\u00edas en el mecanizado de engranes"},"content":{"rendered":"

Los engranes planetarios escalonados son componentes clave en los sistemas de transmisi\u00f3n de veh\u00edculos el\u00e9ctricos. Estas piezas deben cumplir con exigencias de alta precisi\u00f3n y, al mismo tiempo, ser aptas para una producci\u00f3n en serie rentable. La combinaci\u00f3n de una geometr\u00eda compleja y tolerancias estrictas requiere conceptos de fabricaci\u00f3n bien pensados.<\/strong><\/p>\n

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Caracter\u00edsticas de dise\u00f1o y requisitos de tolerancia del engrane planetario escalonado<\/h3>\n

El engrane planetario escalonado se caracteriza por dos engranes de diferentes dimensiones dispuestos sobre un cuerpo base com\u00fan. El engrane interior m\u00e1s peque\u00f1o se encuentra muy cerca de un reborde adyacente de mayor di\u00e1metro, que est\u00e1 dise\u00f1ado como un engrane helicoidal.<\/p>\n

Para el funcionamiento del engrane planetario, es fundamental la orientaci\u00f3n precisa de ambos engranes entre s\u00ed. En la pr\u00e1ctica, se exigen tolerancias de posici\u00f3n de 0,03 mm en relaci\u00f3n con el c\u00edrculo primitivo. Este requisito se deriva de la necesidad de garantizar una distribuci\u00f3n uniforme de la carga en el engrane planetario. Las desviaciones en la posici\u00f3n angular provocar\u00edan un mayor desgaste, ruido y una reducci\u00f3n de la vida \u00fatil del engrane.<\/p>\n

\"Engrane

Engrane planetario escalonado con dos dentados orientados con precisi\u00f3n entre s\u00ed. Los diferentes di\u00e1metros y el espacio reducido que ello conlleva para el uso de herramientas de dentado plantean requisitos especiales para la tecnolog\u00eda de fabricaci\u00f3n.<\/p><\/div>\n

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Estrategias convencionales de fabricaci\u00f3n y sus limitaciones<\/h3>\n

Al fabricar planetarios escalonados, surge un problema derivado de la propia geometr\u00eda: el engrane interno est\u00e1 tan cerca del hombro adyacente que no hay suficiente espacio de salida para la herramienta de fresado por generaci\u00f3n. Un fresado por generaci\u00f3n convencional provocar\u00eda colisiones con dicho hombro. Como alternativa, quedar\u00eda el brochado, un proceso discontinuo con una productividad considerablemente menor, o el fresado por generaci\u00f3n inversa (power skiving) en una m\u00e1quina separada.<\/p>\n

Por ello, los planetarios escalonados se fabrican tradicionalmente en dos fijaciones: una en una m\u00e1quina de fresado y otra en una m\u00e1quina de power skiving o brochado. En este proceso, primero se mecaniza el primer engrane. Luego, la pieza debe ser reubicada para mecanizar el segundo engrane. Este procedimiento tiene varios inconvenientes:<\/p>\n

La manipulaci\u00f3n m\u00faltiple provoca errores de posicionamiento que afectan directamente la orientaci\u00f3n angular entre los engranes. Se requieren operaciones adicionales de medici\u00f3n y alineaci\u00f3n para cumplir con las tolerancias especificadas. Esto incrementa los tiempos de producci\u00f3n y eleva los costos de fabricaci\u00f3n.<\/p>\n

A menudo, la \u00fanica soluci\u00f3n viable es fabricar ambos engranes en una sola fijaci\u00f3n mediante power skiving, para garantizar la precisi\u00f3n en el posicionamiento. Sin embargo, esto implica una p\u00e9rdida de productividad, ya que el engrane de mayor tama\u00f1o podr\u00eda preformarse de manera m\u00e1s eficiente mediante fresado.<\/p>\n

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Optimizaci\u00f3n del proceso mediante la combinaci\u00f3n de m\u00e9todos de fresado<\/h3>\n

La soluci\u00f3n consiste en combinar estrat\u00e9gicamente dos m\u00e9todos de fresado por generaci\u00f3n dentro de una sola fijaci\u00f3n: power skiving para el engrane peque\u00f1o, propenso a colisiones, y fresado para el engrane externo.<\/p>\n

Durante el power skiving se mecaniza el engrane peque\u00f1o, que presenta riesgo de colisi\u00f3n. Para ello, se utiliza una herramienta de corte que puede ser un engrane tipo campana c\u00f3nico o un engrane cil\u00edndrico, los cuales se acoplan de forma continua a la pieza y generan el perfil del engrane mediante un proceso de corte por rodamiento. La ventaja clave de este m\u00e9todo es que la herramienta requiere un espacio axial de salida muy reducido, lo que permite su uso incluso en espacios de montaje limitados. El mecanizado se realiza en m\u00faltiples pasadas, ajustando progresivamente la herramienta hasta alcanzar la geometr\u00eda final deseada.<\/p>\n

\"Power

El proceso de power skiving permite mecanizar engranes cercanos a hombros sin necesidad de espacio axial de salida.<\/p><\/div>\n

Una vez finalizado el power skiving, el cabezal de fresado de la HLC 150 H (con un \u00e1ngulo de giro m\u00e1ximo de 180 grados) se posiciona para mecanizar el engrane externo. Este engrane de mayor tama\u00f1o se trabaja mediante fresado por generaci\u00f3n. Para ello se utiliza una herramienta de corte de m\u00faltiples hilos, que permite una tasa de remoci\u00f3n de material significativamente mayor por unidad de tiempo en comparaci\u00f3n con el power skiving. El engrane helicoidal se fabrica mediante un proceso de doble pasada, lo que garantiza una alta calidad superficial junto con tiempos de mecanizado reducidos.<\/p>\n

\"Cabezal

Despu\u00e9s del power skiving, el cabezal de fresado se gira para realizar el fresado del segundo engrane.<\/p><\/div>\n

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Requisitos t\u00e9cnicos<\/h3>\n

La implementaci\u00f3n de esta combinaci\u00f3n de procesos exige ciertas caracter\u00edsticas espec\u00edficas en la m\u00e1quina herramienta. Es necesario contar con un cabezal giratorio con un rango de giro suficiente para posicionar ambas herramientas \u2014el engrane de power skiving y el cortador de fresado \u2014 en la posici\u00f3n de trabajo adecuada respecto a la pieza.<\/p>\n

Un aspecto especialmente relevante para esta aplicaci\u00f3n es la disposici\u00f3n de los ejes. El cabezal de fresado de la m\u00e1quina de engranes debe poder desplazarse verticalmente, incluyendo su punto central de rotaci\u00f3n. Solo as\u00ed se logra el recorrido necesario para posicionar tanto el cortador de fresado como el engrane de power skiving en sus respectivas posiciones de mecanizado. Sin esta capacidad, el proceso de power skiving no puede realizarse desde el punto de vista geom\u00e9trico.<\/p>\n

 <\/p>\n

La HLC 150 H es la soluci\u00f3n adecuada para engranes planetarios escalonados<\/h3>\n

La HLC 150 H de EMAG cumple con los requisitos constructivos necesarios y permite la combinaci\u00f3n de procesos descrita. La m\u00e1quina cuenta con un cabezal de fresado con funci\u00f3n de giro de 180 grados. Gracias a un contrapunto y una interfaz autom\u00e1ticos para el cabezal, el cambio de herramienta se realiza sin necesidad de herramientas adicionales, \u00a1en menos de dos minutos!<\/p>\n

Por su dise\u00f1o, la HLC 150 H permite desplazar verticalmente el punto de rotaci\u00f3n del cabezal de fresado, lo cual es un requisito fundamental para el power skiving. Esta caracter\u00edstica distingue a la m\u00e1quina de otras soluciones para engranado y la convierte en la plataforma ideal para esta combinaci\u00f3n de procesos.<\/p>\n

La m\u00e1quina est\u00e1 equipada con accionamientos directos refrigerados por agua tanto en el cabezal de fresado como en el husillo principal. A diferencia de las soluciones con reductores, estos accionamientos eliminan cualquier juego de engranes y errores mec\u00e1nicos de transmisi\u00f3n, lo que se traduce en resultados reproducibles y una mayor vida \u00fatil de las herramientas.<\/p>\n

La base de la m\u00e1quina est\u00e1 fabricada en fundici\u00f3n mineral, lo que garantiza la estabilidad t\u00e9rmica y la amortiguaci\u00f3n de vibraciones. El sistema de control de la HLC 150 H calcula autom\u00e1ticamente la compleja cinem\u00e1tica de ambos procesos de engranado. Un di\u00e1logo de programaci\u00f3n especialmente desarrollado permite la generaci\u00f3n de programas CNC basados en los datos de engrane y los par\u00e1metros de la herramienta introducidos. El programador introduce los datos geom\u00e9tricos relevantes y el sistema genera autom\u00e1ticamente el programa de mecanizado completo, lo que reduce considerablemente el tiempo de programaci\u00f3n en comparaci\u00f3n con la programaci\u00f3n CNC manual.<\/p>\n

Un detalle relevante para la pr\u00e1ctica es el flexible uso de las herramientas: la m\u00e1quina puede utilizar herramientas de power skiving c\u00f3nicas como cil\u00edndricas. Las herramientas cil\u00edndricas se pueden reafilar con mayor frecuencia, aunque requieren un \u201cdesfase central\u201d durante la configuraci\u00f3n. Este desfase es calculado autom\u00e1ticamente por el sistema de control, eliminando cualquier esfuerzo adicional para el operador.<\/p>\n

\"M\u00e1quina

La HLC 150 H de EMAG combina el power skiving y el fresado por generaci\u00f3n en una sola m\u00e1quina.<\/p><\/div>\n

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Ventajas econ\u00f3micas para la fabricaci\u00f3n en serie – Ahorro de hasta un 30 %.<\/h3>\n

El mecanizado en una sola fijaci\u00f3n elimina fuentes de error por reubicaci\u00f3n de la pieza y reduce significativamente los tiempos de preparaci\u00f3n. La tolerancia de posici\u00f3n requerida de 0.03\u00a0mm respecto a la orientaci\u00f3n angular entre ambos engranes se cumple de forma segura, ya que ambos se mecanizan en una misma sujeci\u00f3n.<\/p>\n

La combinaci\u00f3n de procesos aprovecha las fortalezas de ambas tecnolog\u00edas: el power skiving resuelve el problema de colisi\u00f3n en el engrane peque\u00f1o cercano al hombro, mientras que el fresado por generaci\u00f3n, m\u00e1s productivo, se utiliza para el engrane externo, reduciendo los tiempos de ciclo y los costos de herramienta. En comparaci\u00f3n con una estrategia basada \u00fanicamente en power skiving para ambos engranes, se pueden lograr ahorros de tiempo de hasta un 30\u00a0%.<\/p>\n

Para la producci\u00f3n en serie, la HLC 150 H ofrece diversas soluciones de automatizaci\u00f3n. Con un portal de carga y un sistema de pinza lineal, se pueden manipular piezas de hasta 150\u00a0mm de di\u00e1metro y 10\u00a0kg de peso. Para piezas m\u00e1s peque\u00f1as y ligeras (hasta 2.5\u00a0kg), se dispone de un cargador m\u00e1s r\u00e1pido con pinza de doble rotaci\u00f3n, que permite tiempos de cambio de pieza (span-to-span) inferiores a cinco segundos. La automatizaci\u00f3n puede escalarse seg\u00fan el tama\u00f1o de lote y la estrategia de producci\u00f3n, desde carga manual sencilla hasta sistemas de almacenamiento o integraci\u00f3n completa en celdas rob\u00f3ticas.<\/p>\n

\"Portal

El portal de carga autom\u00e1tico con pinza lineal maneja piezas de trabajo de hasta 150 mm de di\u00e1metro y 10 kg de peso.<\/p><\/div>\n

Gracias a un contrapunto autom\u00e1tico, el cambio de herramienta en la HLC 150 H puede realizarse en solo dos minutos. El contrapunto se retrae autom\u00e1ticamente con solo presionar un bot\u00f3n, la interfaz HSK se abre, y se puede instalar una herramienta previamente preparada. Este corto tiempo de preparaci\u00f3n impacta directamente en la disponibilidad de la m\u00e1quina, un factor clave en el c\u00e1lculo del costo por pieza.<\/p>\n

La HLC 150 H viene equipada de serie con control FANUC. Para empresas con requisitos espec\u00edficos \u2014por ejemplo, en operaciones con cuentas clave\u2014 tambi\u00e9n est\u00e1 disponible una versi\u00f3n con control Siemens. El tiempo de entrega actual es de siete meses.<\/p>\n

 <\/p>\n

Una mejora \u00fatil en la cadena de procesos es el biselado de los engranes.<\/h3>\n

La HLC 150 H cuenta con tres ejes adicionales controlados por NC para herramientas auxiliares. Estos pueden utilizarse para diversas operaciones complementarias: desbarbado mediante disco de desbarbe, reducci\u00f3n de vibraciones con cabezales amortiguadores, o el uso de sensores para la orientaci\u00f3n de la pieza.<\/p>\n

La ventaja principal de las herramientas auxiliares controladas por NC es la reproducibilidad: en configuraciones repetidas, no es necesario reajustar manualmente las posiciones. El programa se carga y las herramientas auxiliares se posicionan autom\u00e1ticamente en sus ubicaciones guardadas, lo que reduce a\u00fan m\u00e1s los tiempos de preparaci\u00f3n.<\/p>\n

Para el biselado de los engranes, puede implementarse el proceso RGC (Radial Gear Chamfering) en la HLC 150 H. Un cortador de forma interact\u00faa con ambos flancos del diente mediante fresado cicloidal continuo, generando biseles definidos en el perfil del engrane. Esto protege el engrane contra astillamientos y da\u00f1os en los bordes durante la manipulaci\u00f3n y operaci\u00f3n posterior. Integrar este paso en el mecanizado completo aumenta el valor agregado por fijaci\u00f3n.<\/p>\n

Adem\u00e1s, la m\u00e1quina ofrece posibilidades para operaciones de torneado menores. En el pasado, se han implementado soluciones donde se montaron insertos intercambiables en el cabezal de fresado o en herramientas auxiliares para realizar tareas adicionales como moleteado o ligeros repasos. Esta flexibilidad permite fabricar variantes de piezas con requisitos ampliados en una sola m\u00e1quina.<\/p>\n

 <\/p>\n

Integraci\u00f3n de procesos como clave para la rentabilidad<\/h3>\n

La fabricaci\u00f3n de engranes planetarios escalonados para sistemas de transmisi\u00f3n el\u00e9ctrica requiere una comprensi\u00f3n profunda de las interacciones entre la geometr\u00eda de la pieza, los requisitos de tolerancia y los procesos de fabricaci\u00f3n disponibles. La combinaci\u00f3n estrat\u00e9gica de power skiving y fresado por generaci\u00f3n en una sola fijaci\u00f3n representa una soluci\u00f3n eficiente tanto t\u00e9cnica como econ\u00f3micamente.<\/p>\n

Con m\u00e1quinas como la HLC 150 H de EMAG, dise\u00f1adas espec\u00edficamente para esta combinaci\u00f3n de procesos, es posible implementar estas estrategias en la pr\u00e1ctica. La disponibilidad de accionamientos directos, herramientas auxiliares controladas por CNC y soluciones de automatizaci\u00f3n flexibles permite una producci\u00f3n en serie rentable con alta seguridad de proceso.<\/p>\n

Aqu\u00ed encontrar\u00e1 m\u00e1s informaci\u00f3n sobre la fresadora horizontal y fresadora helicoidal HLC 150 H.<\/span><\/a><\/h3>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Fabricaci\u00f3n de engranes para sistemas planetarios escalonados en transmisiones el\u00e9ctricas: combinaci\u00f3n de power skiving y fresado en una sola sujeci\u00f3n. Tolerancia de 0,03 mm.<\/p>\n","protected":false},"author":13,"featured_media":547,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"video","meta":{"_lmt_disableupdate":"no","_lmt_disable":"","editor_notices":[],"footnotes":""},"categories":[7],"tags":[293,294,290,44,292,295,140,222,296],"class_list":["post-534","post","type-post","status-publish","format-video","has-post-thumbnail","hentry","category-maquinas","tag-caja-de-engranes-planetarios","tag-electromovilidad","tag-engrane-planetario-escalonado","tag-fabricacion-de-transmisiones","tag-fresado","tag-hlc-150-h","tag-power-skiving","tag-tecnologia-de-engranes","tag-transmision-electrica","post_format-post-format-video"],"yoast_head":"\nSistemas planetarios escalonados: fresado y power skiving<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Fabricaci\u00f3n de engranes para sistemas planetarios escalonados en transmisiones el\u00e9ctricas: combinaci\u00f3n de power skiving y fresado.\" 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