Abstract
Gli ingranaggi e-Drive si differenziano dagli altri ingranaggi automobilistici per due punti essenziali: una maggiore qualità e la necessità di un eccellente comportamento acustico.
Il rumore degli ingranaggi può avere molte cause. Quando si verificano problemi di rumore generato dagli ingranaggi, molte persone iniziano a cercare le cause nel solo processo di produzione. Tuttavia, questo non è sempre la causa principale dell’emissione acustica. Affinché un sistema di ingranaggi funzioni in modo silenzioso, deve essere innanzitutto progettato correttamente in base alle caratteristiche di carico che appariranno più avanti nelle condizioni reali di esercizio. La progettazione degli ingranaggi basata sulle condizioni nominali, cioè, ad esempio, l’assunzione che gli assi rimangano paralleli, non è una garanzia per un buon comportamento vibro-acustico. Un approccio molto migliore consiste nell'utilizzare l'analisi del contatto (tra denti caricati), considerando la vera geometria dell'ingranaggio, i carichi reali e le deformazioni degli elementi tra cui la cassa.
Anche gli ingranaggi progettati nel modo migliore sono poi soggetti a derrori di fabbricazione che possono portare, in esercizio, ad emissione acustica denominata "Ghost Noise". Pertanto, è importante disporre di strumenti di analisi in grado di rilevare potenziali problemi di rumore e che permettano di distinguere tra cause legate alla produzione e/o alla progettazione. L'ispezione degli ingranaggi ha quindi un compito importante, vale a dire rilevare in modo affidabile potenziali problemi di rumore.
Nella produzione di ingranaggi (convenzionali), il controllo di qualità viene eseguito in modo casuale, con solo un numero esiguo di componenti effettivamente ispezionati. Ciò è dovuto principalmente ai tempi di misura significativamente più lunghi rispetto al tempo di produzione effettivo ed alla limitata capacità di misura complessiva solitamente a disposizione non in grado di far fronte all'aumento delle ispezioni richieste. Al fine di garantire una maggiore affidabilità del processo, per validare il processo vengono utilizzati dati statistici, con conseguente significativa riduzione della tolleranza di produzione consentita rispetto a quella a disegno.
Inoltre, i requisiti di densità di potenza, in costante aumento, e la crescente importanza di un buon comportamento vibro-acustico, specialmente nei nuovi concetti di trasmissione e-drive, hanno portato a requisiti di tolleranza sempre più stretti. Affidarsi alla valutazione statistica rende la produzione di suddetti ingranaggi impegnativa e costosa.
Un nuovo concetto di ispezione sviluppato da Gleason chiamato "GRSL" (Gear Rolling System with Integrated Laser Technology) presenta una combinazione di test di rotolamento a doppio fianco e scansione laser. Con questo approccio completamente nuovo, l'ispezione può essere eseguita in parallelo ed alla stessa velocità dell'operazione di finitura. Di conseguenza, l'ispezione in-process (ndr.: in linea) sul 100% dei pezzi può diventare una realtà, eliminando la necessità di un approccio statistico per la valutazione del processo. Inoltre, i dati misurati possono essere ulteriormente valutati per quanto riguarda l'ondulazione nel profilo consentendo una migliore valutazione del comportamento acustico atteso. Questo nuovo sistema consente di fare una previsione del rumore emesso su tutti i pezzi prodotti. Inoltre, le deviazioni misurate possono essere reinserite nel software di progettazione per eseguire un'analisi del contatto caricato nelle condizioni reali (ed eventualmente correggere il progetto).
Questo nuovo rivoluzionario concetto di ispezione è stato integrato in una moderna macchina rettificatrice per l'HFC (Hard Finishing Cell) che dispone di un sistema automatico di correzione a circuito chiuso.