¿Por qué se rectifican las muñequillas del cigüeñal después del nitrurado?

¿Por qué se rectifican las muñequillas del cigüeñal después del nitrurado?

La rectificación de acabado se utiliza cuando una muñequilla de cigüeñal nitrurada debe cumplir con sus requisitos finales de diámetro, redondez, descentramiento y textura superficial después del tratamiento térmico. El nitrurado puede crear una capa dura y resistente al desgaste con un cambio dimensional relativamente pequeño, pero la muñequilla tratada aún puede necesitar un dimensionado final. La rectificación del cigüeñal después del nitrurado debe eliminar solo el excedente planificado en la ruta. Demasiada eliminación puede reducir la capa útil; muy poca puede dejar la muñequilla fuera de especificación.

Qué cambia el nitrurado en la muñequilla

Durante el nitrurado, el nitrógeno se difunde en la superficie del acero. Dependiendo del material y la especificación del proceso, el resultado puede incluir una capa compuesta externa y una zona de difusión más profunda. La respuesta depende del material, por lo que el grado de acero, la condición previa de tratamiento térmico, la profundidad de capa requerida y la dureza deben acordarse antes del tratamiento. Nuestra descripción general sobre nitrurado para componentes mecanizados por CNC explica esta relación con más detalle.

Aunque el nitrurado es un tratamiento de baja distorsión, no es dimensionalmente neutro. Puede ocurrir un pequeño crecimiento o cambio de forma, mientras que la tensión residual preexistente puede contribuir al movimiento. En un cigüeñal, incluso un pequeño cambio importa porque las muñequillas operan como un sistema geométrico en lugar de diámetros no relacionados.

Por qué la rectificación final viene después del tratamiento

Si una muñequilla se termina a medida antes del nitrurado, cualquier crecimiento posterior, cambio de descentramiento o cambio de textura debe ser aceptado o corregido. Un margen de acabado deliberado permite al fabricante establecer el diámetro de trabajo y la geometría en la condición tratada.

La rectificación de acabado puede llevar las muñequillas principales y de biela a la relación especificada con el eje de referencia, corregir la redondez o conicidad local, y preparar una superficie consistente para el pulido cuando sea necesario. También puede eliminar una capa compuesta externa cuando el dibujo o la especificación del tratamiento requiera su eliminación. Esto no es universal: algunas superficies nitruradas permanecen como se trataron, por lo que la condición superficial requerida debe definirse para la aplicación.

Establezca el margen antes del nitrurado

No existe un margen de rectificación universal responsable para cada cigüeñal. Depende del crecimiento esperado del proceso, la condición de entrada de la muñequilla, la tolerancia final, el margen de limpieza, la capa nitrurada especificada y la capa que debe permanecer después del acabado.

Planifique la ruta hacia atrás desde la muñequilla terminada. Defina la condición de capa requerida después de la rectificación, luego coordine el tamaño de la muñequilla antes del nitrurado y el objetivo del tratamiento con las operaciones de tratamiento térmico y rectificado. El mismo principio se aplica cuando el tratamiento térmico afecta una pieza mecanizada de acero al carbono: el excedente de mecanizado y las etapas de inspección pertenecen al plan de proceso, no a una corrección de última hora.

Proteja la capa nitrurada durante la rectificación

Una capa dura cambia el comportamiento de rectificado. La especificación de la muela, el dressado, la entrega de refrigerante, el soporte de la pieza, la penetración, el recorrido y el apagado de chispas deben adaptarse al material y la condición de la capa. Los riesgos clave incluyen eliminación excesiva, daño térmico local, vibración, conicidad y distorsión causada por un soporte deficiente.

La disciplina de montaje es tan importante como la elección de la muela. Las muñequillas deben referenciarse desde los datums especificados, soportarse sin forzar el eje a enderezarse, y verificarse entre operaciones para que la corrección en una muñequilla no comprometa la relación general del eje. El servicio de rectificado CNC de Neway describe el papel del acabado abrasivo controlado para componentes de precisión.

Verifique más de un diámetro

Una sola lectura de micrómetro no puede liberar una muñequilla de cigüeñal rectificada. El plan de inspección debe seguir el dibujo y puede incluir diámetro en múltiples posiciones axiales y circunferenciales, redondez o cilindricidad, conicidad, descentramiento con respecto a los datums definidos, condición del filete y rugosidad superficial. El método de medición, la longitud de corte, la dirección y el parámetro también deben establecerse; un valor de Ra solo es incompleto sin un método consistente. Consulte nuestra guía sobre medición y especificación de rugosidad superficial.

Cuando la profundidad de capa retenida o la dureza después de la rectificación sea crítica, acuerde el método de verificación antes de la producción. Dependiendo de la especificación, esto puede usar una probeta representativa, una muestra de sacrificio, perfilado de dureza u otro método aprobado. La inspección dimensional no prueba la profundidad de capa retenida, y un resultado de dureza no prueba la geometría de la muñequilla.

Qué incluir en la solicitud de cotización o en el dibujo

Especifique el grado de acero y la condición de suministro, el método de nitrurado, la profundidad de capa y dureza requeridas, si la capa compuesta se retiene o se elimina, las dimensiones antes y después del tratamiento, la geometría final de la muñequilla y la rugosidad, el esquema de datums, las áreas protegidas, la evidencia de inspección y cualquier requisito de pulido. Cuando estos elementos están vinculados en una sola ruta, la rectificación post-nitrurado se convierte en un paso de acabado controlado en lugar de una apuesta correctiva.

Los ingenieros de Neway revisan el mecanizado, el tratamiento térmico, la rectificación y la inspección como una sola secuencia. Para una solicitud de cotización de cigüeñal, proporcione el dibujo, la condición del material, la especificación de nitrurado y los requisitos finales de la muñequilla para que el plan de proceso y verificación se pueda evaluar en conjunto.