MECANIZADO 20 Figura 2. Ibarmia ZVH45/L1600 ADD+Process con su respectiva cinemática. 2. Proceso de fabricación de engranajes espirocónicos en máquinas multiproceso El proceso de fabricación de engranajes consta de varias etapas. En primer lugar, se de ne la geometría del componente, la cual in uye directamente en las etapas posteriores de fabricación. 2.1 Diseño Existen diferentes opciones para el diseño de engranajes [11]: software CAD/CAM genéricos (Catia, Siemens NX, ...), módulo especí co desde entorno CAD/CAM genérico (módulo GearTrax para Solid Edge, SolidWorks e Inventor), software CAD/CAM especí cos (Euklid, ..), software desarrollados por fabricantes de máquina-herramienta (gear MILL de DMG-MORI, GearPro de Mag, ...), y software desarrollados por fabricantes de herramienta (InvoMilling y Up-Gear Technology de Sandvik). En el caso parti- cular de este trabajo, se ha recurrido al software '3d spiral bevel gear software' para el diseño de la geometría del engranaje. La principal razón para la elección de este software es el coste redu- cido de la licencia en comparación con otros software. En concreto, este programa permite el diseño de la geometría espirocónica, siendo posible elegir entre los métodos de fabricación Gleason y Klingelnberg. Se selecciona una geometría de engranaje espirocónico (Figura 1) acorde con el método Gleason, al ser el método más utili- zado. El objetivo es elegir una geometría compleja y de grandes dimensiones para validar la capacidad del proceso de fabricación de engranajes mediante máquinas multiproceso de propósito generalista. El material utilizado es un acero de cementación de uso frecuente para la fabricación de engranajes como es el F1550 (18CrMo4) (C 0,186%, Si 0,259%, Mn 0,805%, P 0,011%, S 0,028%, Cr 1,071%, Mo 0,155%) y que alcanza valores de hasta 47HRC. En primer lugar, se introducen los parámetros geométricos en el software de diseño (módulo, relación de transmisión, dirección de engrane, número de dientes, ángulo de presión, etc.). A partir de esta información el software genera la geometría de uno de los dientes, a partir de la cual será generado todo el engranaje en 3D. 2.2 Fabricación Una vez que ha sido obtenida y analizada la geometría, son diseña- das las estrategias de mecanizado. En este caso, el software CAM utilizado ha sido el Siemens NX10. 2.3 Equipamiento – Máquina Multiproceso Para la fabricación del engranaje se utiliza una máquina multi- proceso ZVH38/L1600 ( gura 2) de Ibarmia. La máquina permite ejecutar operaciones tanto de torneado como de fresado mediante la integración de 3 ejes lineales (X, Y, Z) en columna móvil y 2 ejes rotativos, uno de ellos en una cabeza rotativa (B) y el otro en una mesa rotativa (C). La e ciencia característica de las maquinas multiproceso permite una reducción en el número de máquinas y atadas requeridas para el acabado de la pieza reduciéndolas a menudo a una sola. 2.4 Estrategias de mecanizado Se programan las estrategias de mecanizado con el módulo de mecanizado del software NX10 de Siemens. En primer lugar, se programa la operación de desbaste con el objetivo de reducir al máximo el tiempo de mecanizado, el espesor de viruta y las fuerzas de corte [12]. Por otro lado, se busca obtener una super cie lo más próxima a la super cie nal. La operación de desbaste ( gura 3) consta de dos fases diferentes, como se plasma en la tabla 1. rategia de desbaste. Para las operaciones de acabado (tabla 2), son evaluadas dife- rentes estrategias y condiciones en cada uno de los 25 dientes del engranaje. Se evalúan diferentes pasos radiales y patrones de corte (Zig y Zig-Zag), y todo ello tanto para un mecanizado en 5 ejes continuos como para un mecanizado en 3+2 ejes, siendo estos dos últimos de posicionamiento al ser impuesto el eje de la herramienta por un vector perpendicular a la cabeza del diente para cada uno de los diferentes ancos, como se puede observar en la gura 4. Estrategia dedesbaste No diente Herramienta R-I Cavity mill (3+1 - axis) Follow periphery 1-25 Fresa frontal 4 mm R-II Variable contour (5 - axis) Stream line 1-25 Fresa cónica 3 mm Tabla 1. Estrategia de desbaste.