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Machines à tailler les engrenages et production de roues dentées

Les engrenages sont disponibles dans de nombreux types d'engrenages différents : engrenages droits et hélicoïdaux ou coniques, engrenages à vis sans fin et engrenages droits internes ne sont qu'une petite sélection de formes de base utilisées dans de nombreuses applications. Ce large choix de formes permet d'obtenir une gamme tout aussi large de procédés, de machines et d'outils nécessaires à la fabrication des engrenages. A cet effet, une gamme de machines à tailler les engrenages a été développée pour soutenir la fabrication d'engrenages.

Types de base de machines à engrenages

Les machines à tailler les engrenages sont généralement des machines-outils qui sont utilisées pour la production de roues dentées. Comme pour les autres machines-outils, il existe des machines conventionnelles à commande manuelle et des machines programmables. Ici une production simplifiée et plus précise des roues dentées peut être assurée par une commande CNC programmée.

En principe, les machines à engrenages peuvent être classées en différentes catégories en fonction du processus de production utilisé. Une subdivision grossière pour la création de l'engrenage est, d'une part, le processus de laminage et, d'autre part, le processus de formage.

Procédé de fabrication d'engrenages

Dans le processus de laminage, la roue dentée ou la denture de la pièce est créée par un mouvement entre la pièce et l'outil. Ce mouvement de roulement est effectué par la machine à tailler les engrenages.

Le mouvement de taillage de l'outil génère le profil de dent à générer dans la pièce de la même manière que dans une machine de taillage. Les mouvements de taillage rotatif et translatoire sont couplés dans la machine-outil de sorte que la plupart des processus de taillage fonctionnent en continu. Cet accouplement doit être réalisé avec une grande précision afin de garantir une bonne qualité des engrenages. En règle générale, cela est réalisé avec des machines de taillage d'engrenages à commande CNC au moyen d'un module d'engrenage électronique. Sur les machines-outils à commande manuelle, le module d'engrenage doit également être commandé manuellement pour l'accouplement, ce qui est une tâche difficile et exige beaucoup d'entraînement.

Un grand avantage du processus de laminage est que l'outil peut être utilisé pour tous les nombres de dents de la pièce à usiner à générer avec le même module de roue dentée.

Lors du formage, on utilise des outils profilés qui correspondent à l'image du compteur de l'engrenage désiré. Cela signifie que la machine à tailler les engrenages atteint l'espace entre les dents de la pièce à usiner grâce à l'outil utilisé. Différentes formes de l'outil requis doivent être utilisées pour différents nombres de dents, car elles influencent la roue dentée produite. Contrairement au laminage, l'outil ne peut donc pas être utilisé de manière universelle.

Le procédé d'une machine à tailler les engrenages

La mise en forme des engrenages peut être comparée au mode d'action général d'une paire d'engrenages. L'outil, appelé meule de coupe, utilise des dents de forme développante, qui peuvent s'enfoncer dans la pièce par un mouvement d'impact. Ceci crée l'espace entre les dents de la roue dentée. La roue de tronçonnage doit ensuite être soulevée du pignon à produire et ramenée à sa position initiale avec une course de retour. Cette course de retour n'est pas un mouvement à valeur ajoutée et est donc improductive.

La pièce à usiner et l'outil ont tous deux un mouvement de rotation afin de générer le profil requis dans la pièce à usiner par ce qu'on appelle le laminage. La roue dentée produite forme ainsi la contrepartie de la roue de coupe utilisée.

En règle générale, les formeuses d'engrenages conventionnelles sont adaptées aux engrenages droits. Le passage à l'engrenage hélicoïdal n'est possible qu'avec beaucoup d'efforts et donc des coûts élevés. La situation est différente avec les machines programmables : la commande CNC apporte une amélioration significative, car à l'aide de la commande par ordinateur, même les pièces hélicoïdales peuvent être produites sans réoutillage préalable.

Machines de taillage et leurs avantages

Contrairement au taillage par engrenage, le taillage par taillage par engrenage est un processus de taillage continu. La vitesse de coupe continue est générée par la fraise rotative, qui peut être réglée de manière flexible. Cela signifie que les machines de taillage ne limitent pas les profils et les angles d'hélice qui peuvent être produits. Les roues dentées droites et hélicoïdales peuvent être produites par un simple changement de vitesse.

De plus, chaque mouvement de taillage est un mouvement à valeur ajoutée. Il n'y a pas de course de retour improductive, ce qui se traduit par une productivité accrue par rapport à d'autres processus de taillage d'engrenages tels que le taillage d'engrenages. En raison du mouvement de coupe, les dents de la fraise s'usent, mais la fraise peut être déplacée en premier, de sorte qu'une zone non utilisée auparavant effectue le mouvement de coupe. Ce n'est que lorsque le porte-outil est usé sur toute sa longueur que l'outil doit être changé.