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Componentes de engrenagens personalizados de alta precisão para um fabricante canadiano de motores

Visão geral do projeto

O cliente é um fabricante canadiano especializado em equipamentos de transmissão de precisão e soluções personalizadas de motores para linhas de produção automatizadas.

Precision Gear Engineering Drawing

O projeto exigiu vários componentes de engrenagens pequenos e de alta precisão, com diâmetros até 114 mm, incluindo eixos planetários, engrenagens laterais e engrenagens planetárias. A geometria dos dentes e a precisão da superfície também tinham de cumprir as rigorosas especificações GE do cliente.

Os requisitos do projeto incluíam:

O desafio do projeto:

Um dos principais desafios consistiu em manter a geometria da engrenagem ao longo de todo o processo de maquinagem e tratamento térmico, reproduzindo simultaneamente o perfil de uma engrenagem existente sem dispor de todos os dados originais do projeto.

Desafio do projeto

Desafio 1: Controlo da deformação das engrenagens durante o processamento

As engrenagens pequenas de precisão podem deformar-se durante a maquinagem, o tratamento térmico, o arrefecimento ou a manuseamento. A cementação e o endurecimento são processos particularmente sensíveis, uma vez que as tensões térmicas podem alterar a geometria dos dentes e as dimensões críticas.

Para este projeto, o cliente exigiu uma precisão consistente dos dentes e dimensões estáveis em vários componentes das engrenagens, tornando o controlo da deformação uma parte importante do processo de fabrico.

A nossa solução: Carburação controlada e compensação de deformação

Precision Gear CNC Machining

Foi utilizado um processo controlado de cementação a gás por CNC para obter a dureza superficial e a resistência ao desgaste necessárias, mantendo simultaneamente as propriedades adequadas do núcleo.

As margens de usinagem foram cuidadosamente planeadas de acordo com a deformação prevista resultante do tratamento térmico, garantindo material suficiente para o acabamento subsequente e a correção dimensional.

Desafio 2: Reconstrução do perfil da engrenagem sem os dados de conceção originais

Outra grande dificuldade foi a falta de desenhos originais completos da engrenagem e de parâmetros de conceção.

A geometria dos dentes involutos necessária teve de ser reconstruída a partir de um anel dentado existente. Basear-se apenas em medições manuais convencionais tornaria difícil captar a geometria completa necessária para uma reprodução precisa.

A nossa solução: digitalização 3D no local e reconstrução do perfil das engrenagens

Gear 3D Scanning and Profile Reconstruction

Engenheiros experientes deslocaram-se às instalações do cliente no Canadá com equipamento de digitalização a laser 3D de alta precisão para recolher dados dimensionais do componente de engrenagem existente.

Com base nos dados recolhidos, foi reconstruído um modelo 3D completo e os parâmetros críticos da engrenagem foram otimizados para a produção.

Dado que os requisitos de precisão finais dos dentes eram particularmente exigentes, foi mantida uma margem de usinagem acordada em superfícies críticas selecionadas, permitindo ao cliente realizar a operação de acabamento final de acordo com os seus requisitos de montagem.

Resultados do projeto

O resultado: componentes de engrenagens de alta precisão para um abastecimento a longo prazo

Finished Precision Gear Components Packaging

Os componentes da engrenagem concluídos atingiram a estabilidade dimensional, a precisão do perfil dos dentes, a dureza superficial e a compatibilidade exigidas com o sistema de transmissão existente do cliente.

Através de um tratamento térmico controlado, compensação de deformações, maquinagem de precisão e engenharia reversa 3D no local, o projeto conseguiu reproduzir com sucesso a geometria necessária da engrenagem, apesar da ausência de dados completos do projeto original.

Após a verificação do produto, a empresa foi aprovada no processo de qualificação de fornecedores do cliente canadiano e estabeleceu uma relação de fornecimento a longo prazo de componentes para motores e caixas de velocidades.

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