/ COMPONENTES Figura 9: Comportamiento del set de engranajes en el diseño inicial. A) Zona de contacto y error de trasmisión, b) Tensiones de Von Mises del contacto. puede continuar sin depender de los demás departamentos Debido a la gran complejidad del problema, y debido al tipo ya que la calidad de la pieza ya está asegurada gracias a la de pieza al que se hace frente. El mejor método para conse- metodología de trabajo explicada. guir lograr los requisitos de calidad, es el método de recti- En los apartados siguientes se muestra más detallada- ficado por flanco independiente. En este formato de mente cada fase del proceso. fabricación, cada flanco se fabrica sin tener en cuenta el contrario. Se consigue que cualquier modificación que se realice en un flanco cóncavo por ejemplo, no sea copia al 5. Etapa 1. Diseño engranaje flanco convexo, ya que la herramienta no estará nunca en espiro-cónico contacto con los dos flancos a la vez. Como primera fase, se trata de buscar un set de engranajes espiro-cónicos que sean capaces de proporcionar unas 6. Etapa 2. Fabricación por rectificado características de durabilidad y resistencia elevadas. Por lo desde sólido tanto, se ha de buscar en todo momento que la zona de contacto sea aquella que proporcione el menor error de En este caso, se utilizarán dos muelas idénticas pero que a transmisión [12], además de que las tensiones de contacto posteriori una irá dirigida al flanco convexo y la otra al flanco no superen valores críticos para el material. cóncavo. Debido a las calidades que se quieren conseguir, Para realizar el estudio y la mejora se ha de partir del diseño se ha de asegurar que las piezas en el momento en el que inicial para ver si este es válido o si por el contrario se puede llegan a la máquina, tengan unas características muy espe- mejorar. [13] En este caso, el análisis de la pareja de engra- cíficas de calidad. Normalmente, se necesita una cara de najes proporciona los siguientes resultados. apoyo y un diámetro de referencia para poder centrar la pieza en la máquina. Es evidente que si antes de empezar a tallar el engranaje, esta ya trae intrínsecamente un error previo, este error será añadido al engranaje. Es por tanto que esto es un punto clave. Otra parte, igual de importante, es el diseño del utillaje. Se está pensando en conseguir piezas en calidad DIN 1-2 por lo tanto, la forma en la que va a ir la pieza amarrada y apoyada en la máquina conlleva una gran importancia. Este artículo no es objeto de estudio de toda la diferente tipología de utillajes que son necesarios, por lo tanto no se va a entrar en detalle en este tema. En definitiva, el error total que se obtenga en el engranaje será la suma de todos los errores El resultado obtenido en esta primera fase de diseño no es inherentes provocados por divergencias en el proceso de el deseado. La zona de contacto no sigue una línea teórica fabricación. ideal, de hecho ni se acerca. En cuanto al error de transmi- Por último queda definir en qué máquina se van a realizar las sión, los valores son demasiado elevados para que durante operaciones de fabricación (Etapa 2) y de control (Etapa 3). el funcionamiento no exista ningún problema, por lo tanto La máquina de la que se dispone para realizar estos ensayos tampoco es válido. Por último, se ve que existen zonas es la máquina Phoenix 275G con cabezal de alta velocidad donde la tensión de contacto es demasiado elevada. de la compañía Gleason, una máquina de rectificado El primer paso en la optimización está dirigido en la compacta y versátil que ayudará a conseguir dicho propósito búsqueda de la mejor dirección de contacto que sea capaz siempre y cuando se tenga en cuenta las restricciones que del mayor error de posicionamiento. Como se puede ver en impone esta máquina: la figura 10, la nueva dirección de contacto ofrece una mejor • Diámetrodemuela.69mm≤Ø≤230mm distribución del área de contacto mejorando ostensible- • Anchura máxima del diente = 58 mm mente el funcionamiento de dicho par de engranajes. • Revoluciones máximas del spindle = 12.000 rpm. Añadiendo ligeras modificaciones en los parámetros de • Diámetro primitivo máximo de la corona = 275 mm máquina se consigue un perfil del flanco mejorado. Figura 10: Comportamiento del set Esta máquina también brinda la posibilidad de hacer el rectificado desde sólido. Con este proceso, se evita tener que comprar nuevas herramientas para realizar un previo desbaste de la pieza, se gana tiempo (puesta a punto de nuevas herramientas) y dinero (no hay que invertir en dife- rentes herramientas). de engranajes en el diseño optimizado. A) Zona de contacto y error de trasmisión, b) Tensiones de Von Mises del contacto. 28 /