Cómo leer un informe de inspección de engranajes: categorías de desviación, de dónde provienen las tolerancias y tres puntos de juicio que suelen pasarse por alto

Respuesta breve: un informe de inspección de engranajes contiene tres familias de valores: desviación de paso (fpt paso individual, Fp paso acumulado total), desviación de perfil (Fα / ffα / fHα) y desviación de hélice (de avance) (Fβ / ffβ / fHβ). Los grados de precisión se juzgan según GB/T 10095.1 (el mismo documento que ISO 1328-1) o DIN 3962, y cuanto menor es el número de grado, más estricta es la precisión. Procédalo en esta secuencia: verifique primero que la sección de medición y el dato de referencia coincidan con el plano, luego compruebe cada valor admisible contra el módulo, el diámetro de referencia, el ancho de cara y el grado. La precisión de indexación se rige por Fp, la suavidad de engrane y el ruido por fHα, y la distribución de carga a lo ancho de la cara por Fβ.

1. Los valores admisibles se consultan, no son fijos, y por eso dos proveedores difieren

Ninguna desviación individual tiene un límite universal. El valor permitido se lee de tablas estándar, y las entradas son el módulo, el diámetro de referencia, el ancho de cara y el grado de precisión. DIN 3962 enumera las tolerancias individuales que cubren paso, perfil y hélice. GB/T 10095.1 es técnicamente idéntico a ISO 1328-1: define las desviaciones tomadas en el mismo flanco del diente, junto con los valores permitidos para cada una. El espesor del diente y el juego se sitúan fuera de este sistema, bajo DIN 3967. En Gear Accuracy Standards Explainedtech-library/33/) se ofrece una comparación aproximada de grados entre sistemas.

La desviación de hélice es un buen ejemplo. En los grados 5~7 el límite habitual se sitúa en algún punto alrededor de 6~16 µm, y dónde cae dentro de esa ventana depende del ángulo de hélice y del ancho de cara: una cara más ancha acumula más error a partir de una pendiente angular idéntica, por lo que su límite se fija más holgado. Cuando dos informes no coinciden, la primera pregunta es si ambas partes midieron el mismo punto de medición sobre el mismo dato de referencia; solo después vale la pena discutir si la pieza está fuera de tolerancia.

2. Familias de desviación y el comportamiento del engranaje que cada una predice

Un centro de medición de engranajes trabaja diente a diente sobre un engranaje terminado, registra las desviaciones de paso, perfil y hélice, y las compara con un grado de precisión estándar; el registro resultante es el informe de inspección. Cada familia en él se corresponde con una característica de rendimiento distinta:

Esa tabla cubre la mitad de lo que contiene un informe. La otra mitad es saber con qué rigor deberían mantenerse estos valores.

3. Tres detalles fáciles de pasar por alto al juzgar un informe

Fp y fpt describen problemas diferentes. La desviación de paso individual fpt examina dos dientes vecinos, mientras que la desviación de paso acumulada total Fp se produce por la acumulación de error a lo largo de una revolución completa. Durante el tallado con fresa madre, el error de indexación del par de tornillo sinfín de la mesa se acumula en Fp y aparece como ruido desigual en determinadas posiciones angulares. En aplicaciones que exigen una relación de transmisión uniforme —mecanismos de indexación, mesas giratorias de múltiples estaciones—, Fp suele ser el requisito más estricto, y un informe que solo enumera fpt oculta por completo el error acumulado.

La desviación de pendiente de perfil fHα puede reformularse como un error de ángulo de presión. Mide cuánto se inclina el flanco respecto a la involuta teórica, y esa cantidad es convertible en una desviación del ángulo de presión. Cuando la punta y la raíz se apartan ambas del valor nominal, una hacia fuera y otra hacia dentro, el flanco adopta una forma coronada o ahuecada; el valor que captura esto es la desviación de forma ffα, que es un reflejo directo de cómo se rectificó la muela. Volver a controlar estas dos cantidades es la tarea central del rectificado posterior al tratamiento térmico.

El dato de referencia y la sección de medición deben declararse. Tome un engranaje y mídalo desde el agujero, luego mídalo desde el muñón: los dos conjuntos de resultados pueden caer en grados diferentes. Los informes normalmente indican dónde se sitúa la sección de medición; para un engranaje helicoidal, la sección normal en el centro del ancho de cara es la opción habitual. Cuando el plano especifica el espesor del diente transversal y el informe cita el normal, es de esperar una discrepancia numérica entre ambos: convierta uno al otro antes de sacar cualquier conclusión.

4. Qué deben llevar el plano y la orden de compra

1. Fijar el grado: DIN 4-5 para accionamientos de precisión de alta velocidad, 7~8 para cajas de engranajes industriales generales, aproximadamente grado 9 donde las velocidades son bajas y las cargas pesadas.
2. Indicar cada elemento: paso, perfil y hélice deben especificarse todos; nombrar solo uno deja los otros dos sin control.
3. Declarar el dato de referencia: indique si la medición toma como referencia el agujero o el muñón, y especifique la sección de medición, para que comprador y proveedor lean el plano de la misma manera.
4. Tratar el espesor del diente por separado: su tolerancia, junto con el juego, sigue DIN 3967 y se escribe como su propio requisito en lugar de integrarse en el grado de precisión.
5. Acordar cómo se hará la inspección: centro de medición de engranajes o inspección de engrane, informe suministrado con el envío o emitido por un tercero designado; acuerde esto en los requisitos técnicos antes del pedido.
6. Incluir el tratamiento térmico en el proceso desde el principio: la distorsión del cementado y temple cambia la precisión final, así que deje margen de rectificado y mida después del rectificado; nunca asuma que el grado previo al tratamiento térmico se conserva en la pieza terminada.

5. Cuánto vale un informe depende del equipo de medición

La credibilidad de un informe está limitada por la capacidad de inspección: una medición inexacta no puede sustentar una evaluación precisa. Un centro de medición de engranajes puede tener una incertidumbre de medición de hasta 0,5 µm, pero la tolerancia de perfil de un engranaje DIN grado 3 se mide ella misma en micrómetros; cuando el equipo no es lo bastante capaz, un “aprobado” registrado no tiene peso. Las máquinas de medición por coordenadas, los durómetros, los verificadores de engrane y los verificadores de redondez cubren cada uno una parte del trabajo; la división del trabajo entre ellos se expone en Inspection Methods and Instruments for Precision Gearstech-library/16/).

6. Capacidades de PinyiGear

PinyiGear corta engranajes cilíndricos rectos y helicoidales según plano, con la precisión, el módulo y las dimensiones indicados en el plano del cliente; los engranajes cónicos se producen según el grado de la norma indicada en el plano, los conjuntos de tornillo sinfín y rueda dentada abarcan las formas de diente indicadas en el plano, y los materiales y tratamientos térmicos se definen según el plano del cliente. Nuestros centros de medición de engranajes, máquinas de medición por coordenadas, durómetros y verificadores de engrane nos permiten comprobar paso, perfil, hélice y dureza y emitir informes; consulte Custom Spur Gearsproducts/spur/), Inspection and Quality Systemquality-inspection/) y Machining Capabilities Overviewcapabilities/).

Comparta sus planos y sus condiciones de funcionamiento —módulo, número de dientes, grado de precisión, requisitos de tratamiento térmico, aplicación— y, una vez completada la revisión del plano, nuestro equipo de ingeniería responderá con la ruta de proceso, el plan de inspección y una cotización. Contact PinyiGearget-a-gear-quote/) o vaya al PinyiGear website). Un informe de inspección solo tiene algo significativo con lo que compararse cuando el propio plano indica el grado y el dato de referencia sin ambigüedad.