Când furnizorul anterior s-a retras, clientului nu i-a rămas decât o opțiune: să găsească un partener care să nu copieze pur și simplu ceea ce există, ci să reimagineze aplicația. Pentru EMCO Gears, o companie de familie cu rădăcini adânci în precizie, motorsport și tehnologie de vârf, acesta a fost exact stimulentul. Împreună cu partenerul de unelte HORN USA, a fost dezvoltat un concept modern de fabricație pentru un set de conuri de angrenaj sofisticat, cu o geometrie neobișnuită. Proiectarea, designul uneltelor, prelucrarea pe cinci axe și tehnologia de măsurare se integrează perfect – și demonstrează cum se poate fabrica astăzi un angrenaj eficient, reproducibil și pregătit pentru viitor.
EMCO Gears este un producător de familie cu două locații: tehnologie și producție în Elk Grove Village, Illinois, precum și o a doua locație în Indianapolis, Illinois, care susține servicii de motorsport și distribuție. EMCO este activ în domeniile motorsport, apărare, aerospațial și industrial cu același subiect: piese de înaltă tehnologie, unde selecția materialului, tratamentul termic și strategia de fabricație sunt la fel de importante ca și modelul de desen. Pentru această aplicație, EMCO a fost solicitat să producă un set de pinioane conice pentru un client al cărui furnizor anterior a oprit producția pieselor. EMCO a fost de acord, cu o condiție: setul de pinioane să fie fabricat cu o abordare modernă.
Un set de roți conice cu 60 de grade
Setul de roți dințate este utilizat într-un ansamblu de ax cardanic. De obicei, la aplicațiile cu roți conice, transferul de forță se face la 90 de grade, dar acest proiect a necesitat o ajustare de 60 de grade. Această diferență afectează geometria roților dințate, raportul de contact și procesul de fabricație necesar în conformitate cu aceste obiective.
Schimbările în profil, poziție sau stabilitatea procesului se fac repede simțite sub formă de zgomote, căldură, uzură sau defecțiuni premature. Cu o toleranță atât de mică la erori, repetabilitatea devine esențială.
Roata dințată este fabricată din SAE 9310/14NiCrMo 13-4 (1.6657), un aliaj de oțel cu un conținut ridicat de nichel și crom, care prezintă bune proprietăți de rezistență și durificare. După întărirea prin utilizare, roata dințată dezvoltă o suprafață întărită, în timp ce miezul rămâne mai ductil. Aceasta asigură o combinație între rezistența suprafeței și ductilitatea de dedesubt, care este potrivită pentru cicluri de lucru exigente.
Dincolo de limitele procedurilor tradiționale de roți conice
Odată ce diametrul frezei este selectat, poate apărea situația în care dezvoltarea este limitată de freza aleasă. EMCO a urmărit un alt obiectiv. Echipa a dorit libertatea de a proiecta forma de dinte necesară și de a fabrica acest profil pe o mașină cu cinci axe cu un instrument care taie ambele părți ale profilului dinte într-o singură trecere. Soluția dezvoltată se bazează pe un instrument de frezare special conceput pentru strategia cu cinci axe a EMCO pentru roți conice.
„În trecut“, spune Wolfe, „era necesar să se folosească patru unelte speciale. Acum reușim să facem asta cu doar o unealtă specială.“ Implementarea a avut loc rapid, deoarece HORN cunoștea deja interfața de prindere a spindle-ului de la EMCO pe mașina DMG cu cinci axe. În ceea ce privește plăcile de tăiere, HORN a pornit de la o formă de profil dovedită și a modificat acest profil pentru a obține tăișul necesar.
Fluxul de lucru la EMCO leagă împreună construcția, fabricația și măsurarea. Echipa frezează dinții, verifică topografia cu un CMM Zeiss și actualizează programul, dacă este necesar. Avantajul este că ajustările dimensionale ale dinților pot fi efectuate fără schimbarea uneltelor.
De la 8 ore la 15 minute
Înainte ca freza HORN să fie utilizată, dinții înclinați erau realizați cu freze de mică dimensiune și parametrii de tăiere conservatori, procesarea unui singur dinte durând aproximativ 8 ore de timp de mașină. Cu noul procedeu, frezarea dinților durează doar aproximativ 15 minute, urmate de măsurători și, dacă este necesar, actualizări ale programului. Wolfe subliniază că implementarea parametrilor de start reali depinde de acest lucru. El descrie datele de tăiere recomandate de HORN ca fiind practice și precise, ceea ce susține o producție stabilă.
Sistem de lovire a piulițelor în utilizare
Pe lângă tăierea roților conice, EMCO s-a concentrat pe frezarea canelurilor. Pentru a asigura un flux continuu, EMCO a integrat procesul de frezare a canelurilor în strung cu ajutorul sistemului HORN N117. Wolfe descrie noul proces astfel: „În loc să aștepte o serie, piesele sunt direcționate cu un flux mai uniform de la prelucrarea prin tăiere la pașii de lucru următori. Aici este utilizată o plăcuță de tăiere specială. EMCO a dorit un anumit rază de colț pentru o mai bună rezistență, iar HORN a adaptat profilul de tăiere în consecință.”
Atât Wolfe, cât și Bruce Williams, manager de dezvoltare a produselor la EMCO, descriu colaborarea cu HORN ca fiind orientată spre soluții și reactivă. Wolfe subliniază accesul rapid de la contactul de vânzări la suportul tehnic, care a contribuit la clarificarea rapidă a întrebărilor și detaliilor legate de designul uneltelor. Williams a explicat că, deși EMCO poate defini cum ar trebui să fie prelucrat un component, avantajul constă în a avea un partener de unelte care poate transforma această nevoie într-o soluție utilizabilă și la timp. Rezultatul este un avantaj competitiv clar, deoarece EMCO poate aduce produsul finit pe piață mai repede.
Rezultat pozitiv
Prin combinarea fabricării pe cinci axe, măsurării topografice bazate pe Zeiss, măsurării suprafeței și portofoliului de produse HORN, EMCO a dezvoltat un proces pentru roți conice care a fost mai rapid de dezvoltat, mai ușor de operat și mai bine adaptat la cerințele reale de producție. Pentru EMCO, aceasta înseamnă condiții de contact îmbunătățite, o funcționare mai silențioasă, o durată de viață mai lungă și o fabricare mai simplă, respectând în același timp obiectivele de costuri într-o piață în schimbare.
Extra: EMCO Roți dințate
EMCO Gears a fost fondată în 1934 la Chicago. Wolfe își amintește de începuturi, când compania a început cu roți dințate simple, fabricate în serie, și a trecut în cele din urmă la comenzi de apărare de înaltă precizie. În motorsport, rolul companiei s-a extins de la fabricație la proiectarea de transmisii și sisteme. Astăzi, EMCO aplică aceeași abordare de rezolvare a problemelor și în domeniile apărării, aeronauticii și industriei.
Contact:
