Scudding para el mecanizado de engranajes

Uno de los factores clave en el incremento de la productividad es la eliminación del movimiento innecesario. Este es solo uno de los beneficios del scudding de engranajes, un proceso de generación continua también conocido como afeitado.

En este proceso el movimiento de la herramienta de corte y la pieza de trabajo están sincronizados y se alimentan directamente a través del material, eliminando los movimientos ascendentes improductivos y reduciendo los tiempos de ciclo bajo el formado. Otros beneficios incluyen una alta calidad de engranajes (AGMA 10-12, DIN 5-7), un excelente acabado superficial (Ra 2.0-0.30/Rz 6.0-0.90) y la capacidad de mecanizar piezas endurecidas usando herramental de carburo.

Historia y reintroducción del scudding

Con base en un proceso alemán llamado walzschälan, o “hob peeling,” el scudding fue desarrollado originalmente por Pittler T&S GmbH, en los años 1900, para producir husillos con funda deslizante interna para transmisiones manuales para la industria automotriz. Sin embargo, la potencia limitada de las máquinas-herramienta de esa época no podía cumplir las exigencias del proceso. Debido a esto, el interés se redujo.

A medida que la tecnología ha progresado, el scudding fue reintroducido por Profilator GmbH en la EMO 2007 y ahora es vendido por su subsidiaria en Norte América, German Machine Tools of America (GMTA), que representa también la línea Pittler de centros de torneado vertical en esta región.

Este proceso fue reconocido rápidamente como una alternativa ideal para manufactura de engranes interiores y exteriores, así como engranajes rectos, helicoidales y con formas no simétricas.

De acuerdo con Scott Knoy, vicepresidente de ventas y marketing de GMTA, si una forma puede ser obtenida por formado, brochado o tallado, entonces es candidata para el scudding.

Ventajas del scudding sobre otros métodos

Un ejemplo de la velocidad potencial sería una pieza de trabajo que es mecanizada con una herramienta de scudding de 60 dientes a una velocidad de 4,000 rpm, generando 240,000 cortes envolventes por minuto. Esto significa que el scudding puede ser hasta 10 veces más rápido que el formado de engranajes.

Y no hay desplazamientos innecesarios en el scudding, mientras que el brochado sumerge la herramienta a través del centro de la pieza de trabajo para el corte, para luego ser retirada antes de que comience el siguiente ciclo. Adicionalmente, el scudding puede efectuar correcciones de rumbo, incluyendo coronas y conos usando los ejes de la máquina, lo cual no es posible en el brochado.

Aunque el tallado genera una vida útil más larga, ya que hay más dientes en el bloque que en una herramienta típica de scudding, los parámetros del proceso de scudding, que son altas velocidades de corte y alimentación, le permiten proporcionar un mejor acabado superficial que el tallado, lo cual permite obtener engranajes superiores de calidad AGMA.  

Las herramientas de corte para las máquinas de scudding de Profilator, disponibles gracias a una alianza entre GMTA  y Star SU, se asemejan y cuestan casi lo mismo que una herramienta para formado, aunque la microgeometría es de alguna manera diferente. El diseño permite que los cortes se realicen dentro de cantos de unos pocos milímetros, lo cual es comparable al formado.

Además, el scudding elimina la necesidad de un corte por debajo, eliminando así un procedimiento de torneado para proporcionar una ranura de separación para formado. Además, la eliminación de rebabas es simplificada gracias a que el scudding produce generalmente solo rebabas superficiales, que se pueden desprender con un inserto o, en muchos casos, son removidas por proceso de tratamiento térmico.

En todos los casos, el scudding de Profilator es un proceso de corte en seco, de forma inversa al afeitado, que requiere uso de refrigerante.