PERTENECIENTE A :

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PROFESOR:

ING. IND._______________________________

CURSO:

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ESPECIALIZACIÓN:

MECANIZADO Y CONSTRUC. METÁLICAS

TEMA :

ELABORACIÓN DE ENGRANAJES

AÑO LECTIVO: 2011

Proceso de Elaboración de Engranajes

UNIDAD EDUCATIVA

PADRES SOMASCOS “EL CENÁCULO”

MATERIALESTorta de aluminio de 5” de diámetro x 2” de Longuitud

Acero de transmisión de 1” de diámetro x 5” de Longuitud con dos tuercas de 1”

Herramientas y Accesorios Máquinas - HerramientasBroca de centro de 5/16” TornoBroca HHS de 8, 15, 21.5 mm. FresadoraCuchilla de 1/2” de Widia EsmerilArco con sierraMódulo de Fresar N° 7Llaves: N° 32, N° 17Punto móvilPortabrocas con cono morseTornillo de Banco

EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONALOverol ZapatosGafas Tapones

COSTO DE MATERIALESDESCRIPCIÓN VALOR

Aluminio $ 7Brocas 8 mm – $0,90 cts. 15 mm- $1,50 21.5 mm – $3,50Cuchilla de Widia $10Arco con sierra $5Módulo N° 7 $30Llaves N° 32- $5 N°17- $1,50

OBJETIVO DE LA PRÁCTICA

Inducir al alumno a familiarizarse con el dimensionado y la caracterización de los engranajes, para lo cual se procederá a obtener los parámetros característicos de ruedas dentadas.

Realizar una breve introducción a los métodos existentes de producción de engranajes. Se particularizará, especialmente, en el método de talla de dientes de perfil de evolvente mediante la fresadora, efectuando un ejemplo de talla de engranajes en el laboratorio de mecánica industrial.

PRIMER PASO:

Debemos cortar el material de aluminio a las medidas de 2 pulgadas de Longuitud, luego usaremos un torno observar la (IMAGEN N°1) sujetando el material en su plato de 3 mordazas universal y centrándolo para luego refrentarlo, debido a que en los siguientes pasos no debe tambalear. El tiempo en que se realiza el trabajo es de 30 minutos.

IMAGEN N° 1CORTE DEL MATERIAL: USANDO ARCO CON SIERRA

TORNO REFRENTAR MATERIAL

SEGUNDO PASO:

Una vez realizado el paso anterior, podemos apreciar la (IMAGEN N°2) la cual nos muestra que la pieza esta refrentada, ahora procedemos a realizar una perforación en su centro, usando para ello el contrapunto y un porta broca trabajándolo en el mismo torno, donde colocaremos la respectiva broca de centro, luego perforamos con una broca de 8mm, posteriormente otra broca de 15mm ambas son pasantes. Se realiza el mismo procedimiento hasta que llegue al diámetro adecuado que es de 21.5mm. Con el objetivo de poder colocarlo en un eje roscado, para sujetarlo usando el choque del divisor la fresadora y un punto. El tiempo en que se realiza el trabajo es de 20 minutos.

IMAGEN N° 2

Nota: Verificar el afilado de las brocas para una correcta operación.

TERCER PASO:

Se tornea un eje de acero de transmisión de 1 pulgada de diámetro, en el cual se realizan las operaciones de refrentado y el respectivo cilindrado a la medida de la perforación del material de aluminio, se le realiza centros para sujetarlo con el contrapunto para evitar movimientos al ser trabajado, luego se procede a roscarlo.

Nota: Se comprueba el roscado con la tuerca que es 1”

IMAGEN N° 3PERFORANDOLO ROSCANDO

ACABADO DE LA ROSCA

CUARTO PASO:

Realizado el eje roscado y comprobando la operación, se introduce el eje en el aluminio con sus respectivas tuercas (dos en total) hasta que quede bien apretada y no tener problemas de que se mueva, esto lo realizamos en la prensa o también llamado tornillo de banco ver (IMAGEN N° 4). La cual nos muestra el proceso.

Nota: Si las tuercas son un poco grandes, es decir no ingresa la llave de boca N° 32 que es la que se usara en este trabajo, se le desbasta en la fresadora o también se puede rebajar en el esmeril hasta que quede exacto o dejando una pequeña fuga. si tiene disponible otras llaves úselas y evite este paso.

IMAGEN N° 4ESMERIL TORNILLO DE BANCO

LLAVE BOCA N° 32

Observación: Tiene que quedar bien apretada las tuercas, ajustándola con la llave N°32.

QUINTO PASO:

El material se lo sujeta en el choque de 3 mordazas del torno y con el punto móvil, observemos la (IMAGEN N° 5) que nos muestra como esta sujetado, para proceder al cilindrado del material, En la que el diámetro debe quedar a la medida exacta de 85 mm de diámetro para poder trabajar el engranaje, luego se procede a refrentar nuevamente el material en las dos caras hasta que quede completamente lisa y una medida de 30mm. de ancho. En las esquinas del material con la cuchilla se le da un pequeño corte dejando un avellanado.

IMAGEN N° 5

Nota: No hay que sacar el material del eje roscado.

SEXTO PASO:

Luego terminándolo de cilindrar y refrentar a las medidas deseadas (85x 30) mm. Procedemos a trabajar en la fresadora para realizar el engranaje observemos la (IMAGEN N° 6) en la que nos muestra detalladamente como esta sujetado el material en la fresadora y en la cual se da un pequeño rayado horizontal y verticalmente para sacar el centro del material y luego verificamos cuantos dientes queremos realizar.

IMAGEN N° 6FRESADORA MATERIAL EN LA FRESADORA

SUJECCIÓN RAYADO

Nota: Nuestros datos son que se realizara 40 dientes en la rueda, con esto sacamos el cálculo correspondiente usando la fórmula de:

F=40/N

Dónde: 40 es la constante del cabezal divisor yN= Número de dientes o divisiones a realizar,

Dando como resultado, F=40/40=1 es decir que tenemos que dar una vuelta en la manivela del divisor, lo que equivale a un diente a realizar. Se da un pequeño corte a todo el material para ver si está bien lo que se va a ejecutar, si está bien procedemos a hacer los dientes del engranaje.

SÉPTIMO PASO:

Posteriormente del rayado se procede poco a poco a dar corte con el módulo de fresar N°7 que esta sujetado en el cabezal vertical de la fresadora. En el material de aluminio requerimos la profundidad de 7mm. A continuación observaremos la (IMAGEN N°7) en la que nos muestra el tallado de los dietes.

IMAGEN N°7DIVISOR UNIVERSAL FRESADO DEL ENGRANAJE

Nota: Una vez terminado todo el material con la profundidad de corte deseada se le pasa una lima o lija gruesa para que los dientes realizados no quede con rebabas del corte.

Observación: para un mejor acabado del engranaje en aluminio se usa una lija n° 1000 o lija muerta en conjunto con diesel.

OCTAVO PASO:

Se retira el material del eje y se presenta el respectivo trabajo al docente encargado.

TEMA ADICIONAL AL TRABAJO

TIPOS DE ENGRANAJESLos tipos de engranajes más usados en las industrias son: recto, cónico y mitral, interno, helicoidal, doble helicoidal y de tornillo sin fin. Cada uno de ellos será descrito brevemente y se hará mención de su aplicación.

ENGRANAJE CONICO

Estos se usan cuando es necesario transmitir potencia desde un árbol a otro allí donde los ejes acoplados forman un ángulo, de modo que sus líneas axiales se cortan. Hay engranajes cónicos en ángulo recto y también formando ángulos distintos del recto se fabrican a partir de un tronco de cono, formándose los dientes por fresado de su superficie exterior. Estos dientes pueden ser rectos, helicoidales o curvos.

Efectúan la transmisión de movimiento de ejes que se cortan en un mismo plano. Son utilizados para efectuar reducción de velocidad con ejes en 90°. Estos engranajes generan más ruido que los engranajes cónicos helicoidales. Se utilizan en transmisiones antiguas y lentas. En la actualidad se usan muy poco.

ENGRANAJE CÓNICO HELICOIDAL

Se utilizan para reducir la velocidad en un eje de 90°. La diferencia con el cónico recto es que posee una mayor superficie de contacto. Es de un funcionamiento relativamente silencioso. Además pueden transmitir el movimiento de ejes que se corten. Los datos constructivos de estos engranajes se encuentran en prontuarios técnicos de mecanizado. Se mecanizan en fresadoras especiales.

ENGRANAJES DE DIENTES RECTOS INTERIORES

Los engranajes interiores o anulares son variaciones del engranaje recto en los que los dientes están tallados en la parte interior de un anillo o de una rueda con reborde, en vez de en el exterior. Los engranajes interiores suelen ser impulsados por un piñón, un engranaje pequeño con pocos dientes. Este tipo de engrane mantiene el sentido de la velocidad angular. El tallado de estos engranajes se realiza mediante talladoras amortajadoras de generación.

MECANISMO DE CREMALLERA

El mecanismo de cremallera aplicado a los engranajes lo constituyen una barra con dientes la cual es considerada como un engranaje de diámetro infinito y un engranaje de diente recto de menor diámetro, y sirve para transformar un movimiento de rotación del piñón en un movimiento lineal de

MECANISMO DE ENGRANAJES

CREMALLERA

ENGRANAJES CONICOS

ENGRANAJES CONICOS HELICOIDAL

la cremallera. Quizás la cremallera más conocida sea la que equipan los tornos para el desplazamiento del carro longitudinal.

ENGRANAJES HELICOIDALES

Se asemeja al recto en que los dientes son tallados sobre un cuerpo cilíndrico, pero difiere de él en que los dientes están dispuestos en espiral o hélice alrededor del cuerpo, en vez de estar tallados paralelamente al eje de la rueda. Los dientes en espiral proporcionan una marcha más suave; tales engranajes pueden ser usados para conectar ejes paralelos.

ENGRANAJES DOBLES HELICOIDALES

Los engranajes dobles helicoidales se parecen a dos engranajes helicoidales, uno que tiene sus dientes inclinados hacia la derecha, y el otro inclinado hacia la izquierda, de modo que los dientes así reunidos vienen a formar una figura de <<chevron>> o espina de pez; estos engranajes se usan siempre con ejes paralelos.

VENTAJAS DEL USO DE ENGRANAJES.

Los engranajes de dientes rectos tienen las siguientes ventajas y son los más usados en una gran variedad de aplicaciones:

o Son usadas en los mecanismos de las máquinas herramientas. o Pueden ser montados en ejes paralelos.o Son los más fáciles de calcular al momento de tallarlo.

DESVENTAJAS DEL USO DE ENGRANAJES

o Presentan comportamiento un poco ruidoso.

ENGRANAJES HELICOIDALES

ENGRANAJES DOBLES HELICOIDALES

o Poseen poca relación de contacto en los dientes.o Costos elevados.o No pueden transmitir potencias entre distancias grandes entre centro.

EFICIENCIALas eficiencias de los engranajes, con las pérdidas de potencia consiguientes, originan fuertes variaciones entre la fuerza verdadera suministrada y la carga que se transmite. Las pérdidas en cuestión pueden variar, desde 0.5% hasta 80% por engranamiento, lo que depende de los tipos de los engranajes, sistema de lubricación, chumaceras y el grado de precisión de manufactura. Se considera que un engranaje con eficiencia menor del 50% es de diseño defectuoso o que esta incorrectamente aplicado. En engranajes de dientes rectos externos la eficiencia varía desde 96% a 98.5%.

PROCESO DE FABRICACIÓN

El proceso de fabricación está basado en la generación del diente del engranaje a partir del diámetro exterior del mismo. El formado de los dientes de un engranaje se realiza por varios procedimientos, entre los cuales se encuentran: colado en arena, moldeo en cáscara, fundición por revestimiento, colada en molde permanente, colada en matriz.

También puede fabricarse por Pulvimetalurgía (metalurgía de polvos) o bien formarse primero por extrusión. Unos de los métodos más usados es el "formado en frío" en el que unas matrices o dados ruedan sobre cuerpos de engranajes para formar los dientes, en este caso las propiedades del metal mejoran grandemente, además generan un perfil de buena calidad. Los dientes de los engranajes se maquinan por fresado, cepillado o formado con sinfín y pueden ser acabados por cepillado, bruñido, esmerilado o pulido con rueda.

PASOS PARA EL FRESADO DE DIENTES:

1.- Se tornea el cuerpo de la rueda completamente cilíndrico hasta que tenga el diámetro y el espesor deseado.

TALLADO DE ENGRANAJES

2.- Se taladra el material en su centro para poder sujetarlo en un eje y montarlo en el divisor universal.

3.- Se prepara la fresadora con el divisor universal.

4.- Se elige la fresa cuyo número u modulo sirva para fresar esa rueda dentada.

5.- El módulo se fija en el árbol porta fresa y se centra con respecto a la línea PC, enseguida se inmoviliza el carro transversal.

6.- Se fija la rueda que se ha de fresar, sujetándolo de un extremo en el divisor universal y el otro extremo en el contrapunto.

7.- Para cada diente que se va a fresar debe dar el eje de la fresa 1/40 avos de vueltas, para lo cual el índice del aparato del plato divisor deberá dar 40/40 vueltas para ello es necesario inmovilizar esto quiere decir que dará una vuelta y se inmovilizara el aparato divisor hasta nuestro próximo diente. (Esto es cuando el cabezal divisor tiene como relación de transmisión 1/40 avo)

8.- Por último, una vez concluido el fresado de todos los dientes el engranaje se lo lleva al torno para proceder a la eliminación de la rebaba producto del corte con la fresa, utilizando para tal efecto una cuchilla o una lima adecuada.

9.- En cada uno de los pasos que se desarrollan debe tenerse en cuenta los diferentes aspectos de seguridad, realizando las inspecciones de medidas.

CÁLCULO PARA TALLAR ENGRANAJES

Los engranajes fresados satisfacen la condición de una transmicion suave, sin choque, e igual paso de diente además presenta gran resistencia y consumen poca fuerza solo por esta razón su costo es más elevado y a pesar de esto se les prefiere en las prácticas la de dientes fundidos.

FÓRMULAS APLICADAS PARA EL TALLADO DE ENGRANAJES

NOMBRE FÓRMULAS PARA APLICAR EN ENGRANAJES

MODULO DE FRESAR

DIVISOR Y CONTRAPUNTO

DIÁMETRO EXTERIOR

De=Dp+2M De=M (Z+2)

MÓDULO M= Pπ

M=DpZ

M= DeZ+2

PASOP=M∗3,1416 P=e∗2

Nº DE DIENTESz=Dp

MDIÁMETRO PRIMITIVO Dp= P∗n

3,1416Dp=M∗Z Dp=De−2M

CIRCUNFERENCIA PRIMITIVA

Cp=P∗n

ESPESORe=1,57∗M e= P

2DISTANCIA ENTRE CENTROS E=Dp+dp

2ALTURA DE LA CABEZA H =M

ALTURA DE LA RAÍZ H =2,166+

LARGO DEL DIENTE l=10M

TRATAMIENTO TÉRMICO

Los tratamientos que se les practican a los engranajes se dan principalmente en los dientes, los más comunes son:

CARBURIZADO(A): Es uno de los métodos más ampliamente usados para el endurecimiento superficial de los dientes, el engrane cortado se coloca en un medio carburizante y se calienta, la capa superficial de los dientes del engranaje absorbe el carbono (difusión) y depuse de una o más horas de mantenerlo a temperatura elevada, el carbono ha penetrado para dar la profundidad de endurecido requerida.

NITRURADO(A): Es un procedimiento de endurecimiento superficial que se aplica a los engranajes de acero aleado el engranaje a nitrurar recibe un tratamiento de bonificado para darle un endurecimiento promedio. Las zona que no

van a ser nitruradas deben ser cubiertas con placas de cobre u otro material adecuado, después se coloca en el horno de nitruración calentándolo a 1000º F (538ºC). El nitrurado se efectúa mediante gas de amoniaco que se descompone en nitrógeno atómico e hidrogeno sobre la superficie del acero. El nitrógeno atómico penetra lentamente en la superficie del acero y se combina con otros elementos, para formar nitruros de extraordinaria dureza. Un acero con aleación de exclusivamente de carbono no puede ser nitrurado con éxito.

ENDURECIMIENTO POR INDUCCIÓN (B,C) : El engrane es endurecido superficialmente por medio de corrientes alternas de lata frecuencia. El proceso consiste en enrollar una bobina de inducción alrededor de la pieza, generalmente la pieza es girada dentro de la bobina, en pocos segundos los dientes son llevados por encima de la temperatura crítica (de un color rojo intenso), después de este proceso el engranaje es retirado de la bobina y se le da un temple controlado por medio de un baño de rocío aplicado por un rociador anula o se le sumerge en un baño agitado. Antes del endurecimiento por inducción el disco del engranaje se trata térmicamente.

ENDURECIDO CON FLAMA (D): Proporciona un endurecimiento poco profunda, es por medio de una flama oxiacetilénica empleando quemadores especiales. Para obtener un calentamiento uniforme generalmente se hace girar el engranaje en la flama. El engranaje es semiendurecido y los dientes se rebajan y se les da el acabado final antes de endurecerlos.

LUBRICACION

Todo los engranes sin importar tipos, ni materiales tendrán mayores probabilidades de una larga vida útil si se les lubrica en forma adecuada. La lubricación de los engranajes es un requisito básico del diseño tan importante como la resistencia o la durabilidad superficial de los dientes de los engranajes.

Sistemas y métodos para lubricación de engranajes, los métodos utilizados para la lubricación de los dientes de los engranajes varían con el tipo de engranaje, la velocidad (en la línea primitiva), el acabado superficial, la dureza y la combinación de materiales.

Uno de los métodos de lubricación es el de paletas o brochas, el cual se utiliza exclusivamente en engranajes de muy baja velocidad y de paso muy grande, otro método utilizado mayormente en cajas reductoras es por chapoteo; los juegos de engranes de alta velocidad son los más difíciles de lubricar eficientemente ya que no es fácil sumergir los engranes en el aceite.

Los siguientes métodos son:

o Lubricación a presión por medio de: bomba para aceite autoconcentida, bomba motorizada independiente, sistema centralizado de lubricación a presión.

o Atomización, llamado también lubricación por niebla, se utiliza para velocidades muy altas o donde la acumulación de lubricante sea intolerable.

INSPECCIÓN

Dentro de los métodos más utilizados están:

o La inspección funcional la suministra el examinador de rodillo de doble flanco. Este examinador de rodillos cuenta con un software de medición de engranes integrado que rápidamente compara la geometría real del engrane contra las especificaciones originales.

o La inspección Analítica consiste en una sonda de exploración que mide con precisión cada diente de forma individual creando una imagen topográfica digital del engrane completo. Esta imagen se compara con la de un modelo en CAD. El software calcula los parámetros elementales de precisión del engrane, como descentrado, perfil, espacio entre ondulaciones y errores de derivación.

CONSIDERACIONES DEL DISEÑO

o Mantener los engranajes tan cerca como sea posible, pero dejando espacio libre necesario para aplicar la lubricación y ejecutar los ajustes necesarios. De esta forma se eliminan los problemas de vibración.

o Los engranajes deben poseer una carcasa protectora a fin de evitar, por ejemplo, los problemas debidos al clima, a la zona de trabajo, la manipulación del equipo, etc... Este tipo de carcasa debe tener una abertura la cual facilite la revisión de la superficie de los dientes, sin necesidad de desmontar todo el conjunto, también debe poseer una zona especial donde debe alojar el lubricante para el engranaje.

MÉTODOS DE FABRICACIÓN DE ENGRANAJES

El proceso de fabricación está basado en la generación del diente del engranaje a partir del diámetro exterior del mismo. El formado de los dientes del engranaje se realiza por varios procedimientos, entre los cuales se encuentran: colado en arena, moldeo en

cáscara, fundición por revestimiento, colada en molde permanente, colada en matriz, fundición centrífuga. También puede fabricarse por Pulvimetalurgia (metalurgia de polvos) o bien formarse primero por extrusión y luego rebanar son cortadores formadores y generadores.

Unos de los métodos más usados es el "formado en frío" en el que unas matrices o dados ruedan sobre cuerpos de engranajes para formar los dientes, en este caso las propiedades del metal mejoran grandemente, además generan un perfil de buena calidad. Los dientes de los engranajes se maquinan por fresado, cepillado o formado con sinfín y pueden ser acabados por cepillado, bruñido, esmerilado o pulido con rueda.

CARACTERIZACIÓN Y GENERACIÓN DE DIENTES DE ENGRANAJES

INTRODUCCIÓN

Las transmisiones con engranajes están presentes en gran parte de las máquinas más sofisticadas y modernas, destinadas a realizar funciones, más o menos exigentes, en cualquier parcela de la industria o del sector doméstico. Sin embargo, la tecnología asociada a los engranajes no es, en absoluto, una cuestión novedosa, para buscar su origen debemos remontarnos, por lo menos, hasta la Grecia clásica.

Las técnicas de fabricación de los engranajes sí que han evolucionado en los últimos 2000 años. Durante el desarrollo de esta práctica se pretende hacer un repaso de los métodos actuales de producción de engranajes (realizando un ejemplo práctico de una de las técnicas), así como familiarizarse con el dimensionado y la caracterización de los mismos.

NOMENCLATURA DE ENGRANAJES

Durante la práctica se procederá a determinar los parámetros característicos y de talla con cremallera de algunos engranajes. La nomenclatura seguida es la detallada en las figuras 1 y 2 y ya comentada en la práctica anterior.

Figura 1. Nomenclatura del perfil del dentado.

PRODUCCIÓN DE ENGRANAJES COMPLETOS

Estos métodos de producción consisten en la formación del engranaje completo en una sola operación. Se pueden distinguir los siguientes procedimientos:

Fundición: Se diseña un molde que se llena con el material colado (acero, bronce, …). Este molde es una copia exacta de la futura rueda dentada, sin considerar el sobredimensionado que va asociado a la fundición (un ligero aumento del espesor del diente).

Pulvimetalurgia: (Metalurgia de polvos) Consiste en un proceso de fabricación que, partiendo de polvos finos y tras su compactación previa, para darles una forma determinada (compactado), se calientan en atmósfera controlada (sinterizado) para la obtención de la pieza. Este proceso es adecuado para la fabricación, además de los engranajes, de grandes series de piezas pequeñas de gran precisión, para materiales o mezclas poco comunes y para controlar el grado de porosidad o permeabilidad.

Estampación: Se estampa una matriz, con la forma de la futura rueda dentada, que sirve como herramienta cortante, contra una lámina base. Es un procedimiento empleado generalmente con ruedas delgadas.

Extrusión y rebanado: La extrusión se basa en hacer pasar una masa fluida de metal, plástico, etc. por una obertura con una determinada forma. Este método de producir engranajes consiste en generar, por extrusión, una barra con el perfil de una rueda dentada, de la cual se van extrayendo los engranajes, seccionándolos como rebanadas.

PRODUCCIÓN DE ENGRANAJES POR TALLA

Los procedimientos de tallado de ruedas dentadas consisten en la utilización de una herramienta de corte para efectuar el tallado de los dientes de los engranajes a partir de un cilindro base. Los dientes de los engranajes se mecanizan por fresado, cepillado o

Figura 2. Cremallera y perfil de referencia del diente.

formado con sinfín y pueden ser acabados por cepillado, bruñido, esmerilado o pulido con rueda.

Los procedimientos de producción de engranajes por talla se dividen, a su vez, en dos grandes grupos:

• Procedimientos de talla por reproducción o copia.

• Procedimientos de talla por generación.

Procedimientos de talla por reproducción o copia

En los procedimientos de tallado de ruedas dentadas por reproducción, el borde cortante

de la herramienta es una copia exacta de cierta parte de ella (por ejemplo, del hueco entre dientes contiguos). Como consecuencia de ello, los métodos de talla por reproducción precisan de un número elevado de herramientas ya que, incluso para fabricar ruedas dentadas con el mismo módulo hace falta una herramienta para cada número de dientes, puesto que el hueco interdental varía.

A estas herramientas de corte se les denomina “cortadores conformadores” y, generalmente, el cortador tiene la forma exacta del hueco interdental. Cabe distinguir dos procedimientos, según la máquina herramienta utilizada:

Cepillado: La herramienta, en la sección perpendicular a la dirección de su movimiento tiene perfiles cortantes, que se corresponden perfectamente con el contorno del hueco interdental del engranaje a tallar. La herramienta (elemento A, de la figura 3) desarrolla un movimiento de vaivén sobre el cilindro base, cortando el material correspondiente a un hueco interdental. Después de cada operación, el cilindro base gira un ángulo igual a 1/z de vuelta para poder cepillar el siguiente hueco.

Fresado: Es un método muy difundido, similar a la talla por cepillado, pero en lugar de una cuchilla con una forma determinada se utiliza como herramienta una fresa especial estandarizada –la "fresa de módulo"- cuyos dientes tienen perfiles idénticos a la forma del hueco interdental que se persigue (figura 4). Al final de cada operación de fresado la fresa vuelve a su posición inicial y la pieza bruta gira un ángulo igual a 1/z de vuelta para poder fresar el siguiente hueco.

Figura 3. Tallado de un engranaje por cepillado.

La principal desventaja de este procedimiento es que se necesitan una fresa distinta para cada combinación de módulo y número de dientes. Como es imposible tener un juego de fresas para cada caso, además del elevado precio de una "fresa de módulo" y la rapidez con la que se desgastan, obliga a recurrir a una cierta inexactitud en el tallado, pues se emplea una misma fresa para ruedas con un número de dientes cercano a aquel para el que está diseñada la fresa.

Lo habitual es utilizar juegos de 8 fresas por módulo: por ejemplo, para tallar las ruedas de 35 a 54 dientes se suele utilizar la misma fresa, debido a la escasa variación de los perfiles. Así, cada fresa se corresponde con el número menor de dientes de su serie, ya que al aumentar "z" disminuye el hueco interdental, evitando de esta manera el peligro de "acuñamiento". En ocasiones se emplean juegos de 15 a 26 fresas, para dar una mayor exactitud.

Este procedimiento conlleva una inexactitud en los perfiles conjugados que no importa para velocidades pequeñas pero que es inadmisible cuando estas son elevadas.

Procedimientos de talla por generación

El procedimiento de talla de ruedas dentadas por generación o rodamiento permite, aprovechando las propiedades de la evolvente, la "generación del perfil del diente" de un engranaje. Los dientes de perfil de evolvente se pueden tallar de forma sencilla y muy exacta empleando herramientas de perfil rectilíneo. La herramienta de corte va avanzando a medida que la rueda gira sobre su centro.

Esta es la principal ventaja de este tipo de perfiles, cuya talla puede realizarse con una precisión elevadísima, cualquiera que sea el número de dientes, asegurando así un funcionamiento perfecto y silencioso, aun a grandes velocidades. Existen diversas formas de lograr el perfil del diente: por mortajado con un piñón generador, por tallado con cremallera, por tallado con fresa madre, etc

Generación con piñón generador

Como los perfiles de evolvente son conjugados entre sí, se pueden generar ruedas dentadas haciéndolas engranar con un piñón generador, es decir, se emplea como

Figura 4. Tallado de un engranaje por fresado.

herramienta de corte una rueda dentada con bordes cortantes a la que se hace rodar sobre la rueda base que se pretende tallar.

Las ventajas de este procedimiento radican en que la talla es continua (no da lugar a imprecisiones por reposicionado de la herramienta), permite generar engranajes de

dentado interior y con una sola rueda-herramienta se pueden fabricar ruedas dentadas de un mismo módulo "m" pero con diferentes números de dientes.

Presenta las desventajas de que el piñón generador es mucho más difícil de elaborar y de conservar que el más mínimo defecto de la herramienta se reproduce en la rueda.

El proceso de talla puede efectuarse de dos formas:

Si la futura rueda dentada se fabrica en material más blando que la herramienta, girando ambas piezas con la debida relación de velocidades, el piñón generador penetra en la pieza bruta generando los perfiles conjugados a los perfiles de los dientes de la herramienta. El proceso puede invertirse, manteniendo una de las ruedas fijas y variando la velocidad angular de la otra, para obtener el número de dientes deseado.

Este método (poco extendido) se emplea para ruedas dentadas de módulo pequeño. Cuando el material de partida es suficientemente blando puede ser directamente mecanizado en frío, en caso contrario necesita ser precalentado.

Mediante una mortajadora en forma de piñón: En la figura 5 se representa el proceso de talla mediante herramienta con forma de piñón generador: estando la rueda parada se da al piñón generador el movimiento de vaivén axial a, al mismo tiempo que la rueda se acerca en la dirección b. Una vez que se ha avanzado la totalidad de los dientes, se para este último movimiento y empieza el giro de ambas ruedas, conservando el movimiento a del piñón, con lo cual se va labrando el perfil de los dientes de la rueda. El piñón generador y la pieza bruta deben girar manteniendo la relación de velocidades angulares establecida por la relación entre sus número de dientes.

Figura 5. Tallado de un engranaje por generación con piñón generador.