Mecanizado de componentes Wave Generator en la VLC 350 GT
El Wave Generator es el componente de entrada de la transmisión armónica. Consta de una estructura de cojinete de pared delgada (anillo exterior elástico, anillo interior fijado a una leva/curva elíptica) y define la deformación positiva de la rueda flexible a través de su contorno elíptico. En consecuencia, se requieren tolerancias de forma y posición en el rango de µm; los planos típicos exigen, entre otras cosas, la concentricidad/simetría de la curva elíptica con respecto al orificio de referencia o a los diámetros exteriores de referencia, así como tolerancias de perfil ≤ 3 µm, que deben fabricarse en una configuración para evitar errores de referencia.
Caso práctico 1: Wave Generator con geometría interior
Situación de sujeción:
La pieza de trabajo se sujeta por los contornos exteriores y la superficie frontal. Las áreas relevantes para la función (taladro interior, superficie frontal inferior y elipse) se encuentran por debajo del plano de sujeción, lo que minimiza la influencia de las fuerzas de sujeción en la zona de mecanizado.
Proceso:
1. Girar las superficies de referencia:
- Torneado plano de la superficie frontal (plano de referencia)
- Torneado interior del taladro Ø48 con un sobremedida mínima para el posterior rectificado interno
- Pre torneado del contorno elíptico hasta el diámetro mínimo
2- Pre fresado de la elipse:
- Pre fresado de la forma elíptica con una mínima sobremedida
- Ventaja: reducción significativa del tiempo de rectificado en comparación con el rectificado puro
3. Rectificado interno:
- Rectificado de acabado del taladro de Ø48 mm a la medida final
- Medición durante el proceso para controlar el diámetro
4. Rectificado externo de la elipse:
- Rectificado de acabado del contorno de la elipse.
- Interpolación NC continua con eje X de motor lineal
- Electroerosión para minimizar las tensiones internas
Parámetros críticos del proceso:
El rectificado de materiales templados a HRC 40 requiere parámetros de corte adaptados. Los altos índices de entrega provocan daños térmicos (quemaduras por rectificado) y tensiones internas. Por lo tanto, la estrategia del proceso prevé varios avances de desbaste seguidos de avances de acabado y, finalmente, descarga eléctrica.
Caso práctico 2: Wave Generator con geometría exterior
Situación de sujeción:
En esta variante con onda completa, la sujeción de la pieza supone un reto especial. La pieza se sujeta mediante un mandril de sujeción plana. La fijación axial se realiza mediante conos de apoyo en la superficie frontal.
Este método de sujeción garantiza que:
- No actúen fuerzas de sujeción radiales sobre las superficies exteriores a mecanizar
- La fuerza de sujeción axial se aplique de forma definida
1. Rectificado externo Referencia A:
- Rectificado del diámetro exterior de 53 mm
- Control del diámetro mediante sonda de medición
2. Rectificado externo Referencia B:
- Rectificado del diámetro exterior de 63 mm
- Medición de la concentricidad con respecto a la referencia A
3. Rectificado elíptico (C)
- Rectificado de acabado del contorno elíptico con interpolación NC continua
- Control de simetría con respecto a los diámetros de referencia A y B
Ventajas para el cliente
- Cumplimiento seguro de las tolerancias: la fabricación de superficies de referencia y contornos elípticos en una sola configuración elimina las fuentes de error derivadas de la rotación de la pieza y el cambio de configuración. Las tolerancias requeridas de 3 μm para la concentricidad y la simetría se alcanzan de forma segura.
- Reproducibilidad: el mecanizado de elipses controlado por CNC con motor lineal altamente dinámico garantiza una calidad de contorno constante en todo el tamaño del lote.
- Ahorro de tiempo de ciclo: la combinación del pre fresado y el rectificado de acabado de la elipse reduce el tiempo de mecanizado en un 30-40 % en comparación con el rectificado puro. El pre torneado y el mecanizado de desbaste posterior con una herramienta de fresado eliminan el material de forma mucho más eficiente que el rectificado.
- Reducción de los plazos de entrega: al eliminar los procesos de cambio y transporte entre diferentes máquinas, se reduce considerablemente el plazo de entrega por pieza.
- Minimización del tiempo de preparación: la sujeción única de la pieza y el cambio automático de herramientas durante el mecanizado minimizan las intervenciones manuales. Esto no solo reduce los tiempos de preparación, sino también el potencial de errores debidos a los procesos de manipulación manual.
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