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Casos de éxito

Mecanizado CNC de precisión para bujes de ruedas de aluminio para competición.

Bujes de rueda para Brown Formula Racing
Resumen del proyecto
Experiencia
Automoción / Deportes de motor
Producto
Bujes de rueda personalizados con cierre central (delanteros y traseros)
Material
Aleación de aluminio 7075-T6
Tecnología
Torneado CNC + Mecanizado CNC de 5 ejes
Tipo de producción
Fabricación de bajo volumen y alta precisión
Acabado de la superficie
Como mecanizado
Precisión
±0.01 mm
Tiempo De Espera
10 días laborables (sin incluir el envío)
Función
En las carreras de la FSAE, los bujes de las ruedas son componentes no suspendidos de alto rendimiento que integran la transmisión, los cojinetes y las ruedas. Su precisión dimensional, concentricidad e integridad estructural afectan directamente la estabilidad del vehículo, su manejo y la seguridad a altas velocidades.
Dispositivos de fijación personalizados para mecanizado de 5 ejes
Brown Formula Racing

Sobre el cliente

Brown Formula Racing es el equipo estudiantil de diseño y construcción de la Universidad de Brown. Como una empresa de ingeniería simulada, el equipo lleva los proyectos desde su concepción hasta la competición, brindando a sus miembros experiencia práctica en diseño CAD, diseño para la fabricación, fabricación de metales y materiales compuestos, y pruebas de vehículos. El equipo da la bienvenida a estudiantes de todos los orígenes, haciendo hincapié en el aprendizaje práctico y las habilidades de ingeniería aplicadas al mundo real, más allá del aula.

¿Qué es FSAE Michigan?

El equipo Brown Formula Racing compite en Formula SAE Michigan, la competición Formula SAE más grande y prestigiosa de Norteamérica. Los equipos universitarios diseñan, construyen y compiten con vehículos de alto rendimiento estilo Fórmula, que son evaluados mediante eventos dinámicos y rigurosas revisiones de diseño, costes y viabilidad comercial realizadas por expertos del sector.

Lo que necesitaba el equipo de FSAE

Para Brown Formula Racing, los bujes de las ruedas son componentes críticos que deben soportar enormes fuerzas en las curvas y pares de frenado. Estas piezas deben cumplir con lo siguiente:

  • Excelente concentricidad para evitar vibraciones.
  • Alto rendimiento con una agresiva reducción de peso.
  • Interfaces roscadas precisas para el acoplamiento de la tuerca de seguridad de la rueda
  • Consistencia dimensional absoluta para el conjunto de cojinete y cubo

Más allá de los requisitos técnicos, el equipo se enfrentó a otras limitaciones comunes en los proyectos de Formula SAE:

  • Presupuesto limitado
  • Calendario de desarrollo ajustado
  • Producción CNC de lotes pequeños
  • Piezas de bajo volumen y altamente personalizadas

El equipo necesitaba algo más que un taller mecánico convencional. Requerían un socio experto en prototipado rápido para el automovilismo deportivo, alguien capaz de ofrecer precisión de competición y capacidades avanzadas de 5 ejes en un plazo muy ajustado.

Lo que necesitaba el equipo de carrerasLo que el equipo de carreras necesitaba 2
Desafíos técnicos

Ingeniería de precisión para las carreras de la FSAE

El proyecto requería el mecanizado de bridas de ruedas complejas con requisitos de concentricidad extremos y una importante eliminación de material, todo ello manteniendo la rigidez estructural y la integridad de la superficie.

01

Concentricidad a nivel micrométrico

Las bridas de las ruedas delanteras y traseras requieren una concentricidad extrema en intrincados orificios profundos y geometrías simétricas. Mantener tolerancias a nivel de micras en múltiples configuraciones de mecanizado complejas es fundamental; incluso la más mínima desviación provoca vibraciones catastróficas y fallos de rendimiento a altas velocidades de rotación.
02

Mecanizado de aluminio 7075 de pared delgada

El aluminio 7075 es un material resistente y ligero, ideal para bujes de ruedas de alto rendimiento. El principal desafío reside en lograr un acabado superficial impecable, evitando al mismo tiempo la deformación en secciones ligeras y de paredes delgadas, susceptibles a sufrir daños estructurales durante la eliminación de grandes volúmenes de material.
03

Mecanizado de cavidades profundas

La compleja arquitectura interna de los bujes requiere el mecanizado de cavidades profundas y de difícil acceso. Estas geometrías introducen riesgos inherentes de vibración de la herramienta y obstrucción de la evacuación de virutas, lo que amenaza tanto la estabilidad dimensional como la integridad superficial de alta calidad requerida en áreas confinadas.
04

Entrega rápida

Apoyar a un equipo competitivo de FSAE exige un cronograma de producción muy ajustado. El desafío consiste en equilibrar las rigurosas exigencias de alta precisión con la urgencia de un calendario de entregas listo para la carrera, donde cualquier retraso afecta las pruebas del vehículo y su preparación en pista.

Nuestra solución de mecanizado

Como proveedor líder de servicios de mecanizado CNC de precisión para las industrias automotriz y de competición, 3ERP se especializa en convertir visiones de ingeniería complejas en realidades de alto rendimiento.

Para hacer frente a estos retos, 3ERP desarrolló una estrategia integral de mecanizado que combina torneado CNC, fresado de 5 ejes y sistemas de fijación personalizados, con el apoyo de la inspección durante el proceso.

Torneado CNC de precisión

Estrategia de configuración minimizada

Nuestro equipo mecanizó los bujes de las ruedas delanteras y traseras mediante una estrategia de torneado por ambos lados. Cada extremo fue torneado en bruto, torneado de acabado, taladrado, mandrinado y roscado, con un volteo controlado para mantener puntos de referencia consistentes y lograr una alineación de alta precisión.
Dispositivos de fijación personalizados para mecanizado de 5 ejes

Dispositivos de fijación personalizados para mecanizado de 5 ejes

Se diseñaron fijaciones específicas para este proyecto, lo que permitió una sujeción segura y un posicionamiento uniforme durante el mecanizado de 5 ejes. Esto minimizó los cambios de configuración y eliminó los errores de posicionamiento acumulativos.
Mecanizado de contorneado

Optimización del peso mediante fresado de 5 ejes

Se utilizaron estrategias de fresado dinámico para el mecanizado de cavidades y el fresado de contornos, lo que permitió una eliminación agresiva de material manteniendo la rigidez de la pieza y la calidad de la superficie.
Mecanizado de bolsillos profundos

Estrategia optimizada de mecanizado de cavidades profundas

Para cavidades internas complejas, se aplicó un enfoque de varios pasos:

  • Perforación piloto para la evacuación de virutas
  • Fresado helicoidal en bruto
  • Pases de acabado controlados

Esta estrategia garantizó un corte estable y una geometría precisa de las características.

Inspección en proceso y final

Inspección estricta durante el proceso y final

  • El sondeo en la máquina garantizó un posicionamiento preciso.
  • La inspección mediante máquina de medición por coordenadas (MMC) verificó todas las tolerancias geométricas.
  • Los calibres de anillo de rosca confirmaron el ajuste y la fiabilidad de la rosca.

Los datos de inspección se registran para garantizar la trazabilidad de la calidad y el cumplimiento de las normas de la competición.

Proceso de mecanizado CNC

Observe cómo 3ERP mecaniza los bujes de las ruedas a partir de aluminio macizo 7075 utilizando torneado CNC y tecnología avanzada de mecanizado de 5 ejes.

Aspectos técnicos destacados

Eliminación rápida de material y torneado de precisión de diámetros exteriores y caras frontales, logrando una concentricidad a nivel micrométrico para una estabilidad de rotación a alta velocidad.

Creación precisa de orificios profundos para el montaje del cubo de la rueda y la contratuerca, lo que garantiza la integridad estructural y la fiabilidad del montaje.

Acabado preciso del diámetro interior para mantener tolerancias estrictas y superficies de contacto lisas para la alineación de los rodamientos.

El roscado para las conexiones de las tuercas de seguridad de las ruedas se verifica con calibres de rosca para garantizar el ajuste y la seguridad funcional.

Eliminación agresiva de material interno para aligerar el peso, preservando al mismo tiempo la rigidez estructural y evitando vibraciones o deformaciones.

Fresado multiángulo de contornos externos complejos y paredes laterales en una sola operación, eliminando los errores causados ​​por el reajuste repetido en el mecanizado convencional de 3 ejes, lo que permite una geometría precisa y un acabado superficial superior.

Mecanizado de piezas de paredes delgadas y de masa reducida sin comprometer la resistencia mecánica, mejorando así el rendimiento del vehículo.

El biselado suave a lo largo de los bordes curvos y los contornos complejos es más eficiente y preciso que los métodos de 3 ejes, lo que mejora la seguridad y la precisión del montaje.

Medición en tiempo real y verificación con máquina de medición por coordenadas (CMM) para garantizar que todas las tolerancias geométricas y las especificaciones de rosca cumplan con los requisitos de diseño, lo que respalda una fiabilidad óptima para la competición.

¡3erp nos brindó una ayuda increíble! Nos ofrecieron una comunicación y un soporte excepcionales, e hicieron todo lo posible por resolver un problema de envío ajeno a su responsabilidad. Sus servicios de fabricación personalizados y rápidos nos permitieron completar nuestro proyecto a tiempo e incluso antes de lo previsto.

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