Manuel Solutions pour le taillage d'engrenages

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1 Manuel Solutions pour le taillage d'engrenages

2 Sommaire Le taillage d'engrenages avec Sandvik Coromant...3 Produits spéciaux...4 Méthodes d'usinage...5 Support global Vue d'ensemble des solutions InvoMilling : Raccourcir les délais de production avec InvoMilling...10 InvoMilling CoroMill 161 et CoroMill Fraises-disques : CoroMill 171 et CoroMill CoroMill CoroMill Pour les profils de dentures en développante de cercle CoroMill Fraises-disques multiples...22 Solution pour le fraisage de crémaillères...23 Fabrication de vis de compresseurs CoroMill 176 Concept de fraise-mère à profil complet Fraises-mères : CoroMill CoroMill Usinage d'engrenages coniques Sélection des outils Savoir-faire applications Données techniques...45 Comparaison de la productivité InvoMilling Réduction des délais de production 2

3 Le taillage d'engrenages avec Sandvik Coromant La force motrice derrière le passage des outils acier rapide aux outils à plaquettes indexables était le besoin d'une plus grande fiabilité des process, ainsi que la nécessité de surmonter les challenges liés à l'usinage de matières plus difficiles. Cette évolution a apporté des avantages en termes de gains de productivité et de simplification de la logistique de réaffûtage et de restauration des revêtements qui était nécessaire avec les outils acier rapide. Le taillage d'engrenages nécessite une bonne productivité tout autant qu'une grande précision et les profils de dentures sont très souvent spécifiques. Dans le paysage en pleine évolution de la production d'engrenages, il est extrêmement important de choisir une méthode d'usinage efficace et une bonne solution d'outillage. Notre but est de vous apporter les solutions de taillage les plus novatrices et les plus récentes. La pièce à usiner et le process de production déterminent le choix d'une solution d'usinage, qu'il s'agisse d'une fraise-mère, d'une fraise-disque ou de la méthode flexible InvoMilling. Mats Wennmo Responsable technique senior Solutions pour le taillage d'engrenages 3

4 Solutions spéciales adaptées à des pièces spécifiques Certains des outils présentés dans ce manuel peuvent être livrés en 24 heures, mais les profils de dentures spécifiques sont très courants, aussi la plupart des outils sont des solutions spéciales, c'est-à-dire des fraises et des plaquettes fabriquées en fonction des besoins spécifiques. Toutes les solutions font l'objet d'un contrôle de qualité avant la livraison afin de garantir la qualité des pièces qu'elles permettront d'usiner. 4

5 Méthodes d'usinage Les solutions présentées dans ce manuel couvrent les méthodes de taillage d'engrenages courantes et comprennent notamment des fraises-mères et des fraises-disques à utiliser dans des machines de taillage ainsi qu'un grand choix de solutions pour l'usinage cinq axes. 5

6 Support international N'hésitez pas à nous contacter si vous avez besoin d'aide. «En tant qu'expert en blouse jaune, je suis le premier représentant de Sandvik Coromant avec qui vous serez en contact pour le support technique. Nous analyserons ensemble votre process de production afin d'identifier les difficultés et les possibilités d'amélioration.» Miikka Holopainen Technico-commercial, solutions de taillage d'engrenages «L'équipe technique internationale spécialisée dans le taillage d'engrenages traite les demandes des clients, y compris la mise au point de solutions spécifiques par notre bureau d'études spécialisé. Où que vous vous trouviez dans le monde, vous bénéficiez du même support et des mêmes services.» Markus Fay Technicien chiffrage, solutions pour le taillage d'engrenages 6

7 «Dans les unités de production consacrées à la fabrication des outils et plaquettes pour le taillage d'engrenages, nous travaillons selon des normes de précision élevées. Nous fabriquons les outils avec des process optimisés afin d'obtenir des tolérances serrées, un usinage de précision et une qualité supérieure.» Mikael Karlsson Planification des process, plaquettes pour le taillage d'engrenages «La mise en œuvre des solutions dans les ateliers des clients est facilitée par notre équipe de support produits et applications ou par l'expert local en taillage d'engrenages. En joignant nos forces, nous pouvons être assurés que les solutions fonctionnent chez les clients et répondent à leurs besoins.» Sergio Herranz Spécialiste produits et applications, solutions pour le taillage d'engrenages. «Lorsque vous investissez dans une solution de taillage d'engrenages de chez nous, le partenariat ne s'arrête pas à la livraison. Nous sommes toujours prêts à vous aider à optimiser vos process de production et à rester compétitifs dans le monde du taillage d'engrenages.» Ralph Loewenau Technico-commercial, solutions de taillage d'engrenages 7

8 Choix d'une solution Le domaine d'application et la pièce déterminent le choix d'une solution. Dentures intérieures 1. Dentures et cannelures cylindriques Dentures extérieures 2. Production d'engrenages coniques Zyklo-Palloid page Crémaillères Fraises-disques multiples page 22 8

9 M<8 CoroMill 171, page 14 CoroMill 172, page 15 M>8 CoroMill 170, page 16 CoroMill 174, page 20 Petites séries M<10 CoroMill 161, page 12 CoroMill 162, page 13 CoroMill 171, page 14 CoroMill 172, page 15 M10 M50 CoroMill 174, page 20 CoroMill 161, page 12 CoroMill 162, page 13 Moyennes séries et grandes séries M<10 CoroMill 176, page 26 CoroMill 177, page 28 M8 M50 CoroMill 170, page 16 CoroMill 172, page 15 CoroMill 177, page 28 9

10 InvoMilling Réduction des délais de production avec InvoMilling InvoMilling est une méthode d'usinage de dentures et cannelures extérieures qui offre une souplesse inégalée et est particulièrement bien adaptée aux productions en petites séries ainsi que lorsque les délais de production sont serrés. Elle exploite les capacités des machines cinq axes pour produire le profil de denture avec un ensemble d'outils unique. Avantages Un seul et même outil standard pour plusieurs profils de dentures Taillage d'engrenages dans des machines multifonctions ou des centres d'usinage cinq axes Usinage de pièces complètes dans une seule machine, en un seul montage Grande plage de modules Réduction des délais de production pour les pièces uniques et les petits lots Livraison rapide des pièces détachées et prototypes 10

11 InvoMilling Osez l'innovation avec le logiciel InvoMilling 1.0 L'innovation est cruciale pour garder une longueur d'avance sur la concurrence dans le monde changeant du taillage d'engrenages. Le logiciel InvoMilling 1.0 est une solution avancée qui vous permet de dépasser vos limitations en termes de production et de profiter d'une plus grande flexibilité dans vos opérations d'usinage. Il offre de nombreuses possibilités sans limites de taille de module ou de profil de denture et il fonctionne avec une bibliothèque d'outils standard prédéfinis. La formation à l'utilisation du logiciel est inclue. 1. Définissez la géométrie de l'engrenage 2. Choisissez une stratégie d'usinage 3. Simulez le process d'usinage Avantages du logiciel InvoMilling 1.0 Interface utilisateur ergonomique Les limites sont repoussées, plus grande souplesse de l'usinage Pas de limites sur la taille de module ni sur les profils de dentures Bibliothèque d'outils standard prédéfinis Formation au logiciel inclue 11

12 InvoMilling La souplesse dans le taillage d'engrenages Les fraises-disques CoroMill 161 et CoroMill 162 sont optimisées pour InvoMilling et permettent d'usiner les pièces avec une grande flexibilité. Les mêmes outils peuvent usiner différents profils de dentures. La production peut débuter sans délais et sans avoir à commander d'outils spéciaux avec des délais de livraison prolongés. C'est une solution idéale pour usiner de petits lots de pièces ou lorsque les délais de production et la flexibilité sont des priorités. 12

13 InvoMilling Avantages Tolérances de dentures serrées Outils standard livrés en 24 heures Temps d'usinage total réduit Stock d'outils réduit Qualité des engrenages conforme à DIN 6 Application Dentures et cannelures extérieures Usinage à sec Engrenages cylindriques et hélicoïdaux Ébauche à finition du profil en développante de cercle et des creux de denture Machines multifonctions et centres d'usinage cinq axes Le chanfreinage et l'ébavurage sont aussi possibles CoroMill 161 CoroMill 162 Plage de modules d'engrenages, mm (DP) 2 4 (12 6) 4 12 (6 2) Plage de modules de cannelures, mm (DP) 2 4 (12 6) 4 12 (6 2) Plage de diamètres d'outils, mm (pouces) ( ) ( ) Type d'accouplement Mandrin, Coromant Capto Mandrin

14 CoroMill 171 et CoroMill 172 Fraises-disques de premier choix Les fraises-disques CoroMill 171 et CoroMill 172 sont aisées à mettre en œuvre dans les centres d'usinage conventionnels ou modernes, dans les machines multifonctions et dans les centres de tournage ; elles permettent d'usiner entièrement les pièces en un seul montage. Les dentures et cannelures usinées dans des machines de taillage à la fraise-mère ou externalisées peuvent désormais être usinées en interne avec les machines multi axes existantes. Avantages Pièces terminées en un seul montage Utilisation des machines existantes, inutile d'investir dans une machine de taillage à la fraise-mère Réduction du coût des investissements Il n'est pas nécessaire de déplacer les pièces entre les machines et les ateliers Plus besoin de réaffûter les outils acier rapide ni de rénover leur revêtement 14

15 Application Dentures et cannelures extérieures et intérieures Ebauche à finition Tous types de machines Usinage à sec CoroMill 171 CoroMill CoroMill 172 Plage de modules d'engrenages, mm (DP) Plage de modules de cannelures, mm (DP) Plage de diamètres d'outils, mm (pouces) Type d'accouplement Nombre d arêtes de coupe par plaquette CoroMill 171 CoroMill CoroMill (32 8) Sur demande ( ) (32/64 6/12) (32/64 8/16) (8/16 3/6) (1.5 3) (1.5 3) (2.5 6) Coromant Capto, Mandrin, alésage avec rainure de clavette, queue cylindrique

16 CoroMill 170 Fraises-disques hautes performances CoroMill 170 est une fraise hautes performances pour les grands engrenages et pignons. C'est une solution prédéfinie avec des plaquettes standard de stock pour les tailles de modules de 12 à 22. Avec nos dernières nuances, CoroMill 170 raccourcit le temps d'usinage ébauche des dentures extérieures et intérieures tout en apportant à la fois la précision et la fiabilité. Fraise à profil complet 16

17 CoroMill 170 Avantages Plaquettes standard de stock livrées en 24 heures Profil d'ébauche proche du profil final de la roue dentée Vitesse et avance élevée pour des débits copeaux importants Coupe de creux de dent propre Application Ebauche de dentures intérieures et extérieures Couronnes d'orientation Engrenages planétaires Pignons CoroMill 170 Plage de modules d'engrenages, mm (DP) ( ) Plage de diamètres d'outils, mm (pouces) (8 20) Type d'accouplement, mm (pouces) Alésage avec rainure de clavette, (2 4) 17

18 CoroMill Pour les profils de dentures en développante de cercle Fraises optimisées pour l'ébauche et la finition des profils de dentures en développante de cercle Ces fraises-disques créent des profils de dentures en développante de cercle intérieures ou extérieures avec ou sans protubérances. Les plaquettes rectifiées et adaptées au profil de denture requis donnent des résultats de grande précision. Nuances et géométries de plaquettes hautes performances offrant une grande qualité de finition des profils. Les fraises d'ébauche ont un profil en développante de cercle permettant d'usiner des dentures proches du profil fini en utilisant des plaquettes standard universelles. 18 Fraise d'ébauche à profil en développante de cercle Fraise de finition à profil en développante de cercle

19 CoroMill Pour les profils de dentures en développante de cercle Avantages Usinage précis du profil de denture complet Adaptation à votre profil de denture spécifique Plaquettes latérales standard pour les fraises d'ébauche Coûts de rectification réduits Application Ebauche, semi-finition et finition de dentures extérieures et intérieures Couronnes d'orientation Engrenages planétaires Pignons Plage de modules d'engrenages, mm (DP) 8 50 (3 0.5) Plage de diamètres d'outils, mm (pouces) (6 20) CoroMill Pour les profils en développante de cercle Type d'accouplement, mm (pouces) Alésage avec rainure de clavette, (2 4) 19

20 CoroMill 174 Solution flexible pour les grands modules CoroMill 174 est une fraise-disque novatrice pour la finition de lots de petite à moyenne taille. Une seule et même fraise peut usiner une grande plage de modules et de profils de dentures intérieures ou extérieures. Cette solution de taillage d'engrenages est un moyen souple pour l'usinage de pièces de grande taille en un seul exemplaire ; elle couvre les modules M10 à M50 avec seulement trois outils et différents jeux de plaquettes, de coins et de cales d'espacement. 20

21 CoroMill 174 Avantages Fraise-disque flexible pour les productions en lots de petite à moyenne taille Un seul et même corps de fraise pour différents modules, différents nombres de dents et pour les profils intérieurs ou extérieurs Faible investissement en outillage pour des productions multiples Dans certains cas, seules les plaquettes et, parfois, les coins, doivent être commandés pour pouvoir usiner de nouveaux engrenages Corps de l'outil protégé par le positionnement des coins à l'arrière Application Solution parfaite pour la production de tailles d'engrenages variées dans un même module Fraise de finition pour la plage M10 M50 Dentures extérieures et intérieures Pièces de grande taille pour l'éolien, les mines et l'énergie CoroMill 174 Plage de modules d'engrenages, mm (DP) ( ) Plage de diamètres d'outils, mm (pouces) (7 20) Accouplements, mm (pouces) (2 4) 21

22 Fraises-disques multiples Fraises-disques multiples pour les engrenages, les crémaillères et les pignons Ces outils sont conçus pour l'usinage ébauche productif des grandes roues dentées. En montant en train plusieurs fraises-disques hautes performances, il est possible d'usiner des pièces avec différentes tailles de modules. Disponible en version CoroMill 170 et CoroMill 172. Avantages et application Alternative productive pour les grands engrenages et pignons Dentures intérieures et extérieures Plusieurs fraises-disques montées en train pour le taillage de crémaillères 22

23 Solution pour le fraisage de crémaillères Excellents résultats avec les solutions optimisées pour le fraisage de crémaillères Ces solutions pour le fraisage de crémaillères sont basées sur le concept de CoroMill 172 (voir page 15) et sont optimisées pour les process de fraisage de crémaillères en termes de nombre de dents et de nombre d'outils montés en train. Ce sont des solutions spéciales conçues pour donner d'excellents résultats dans l'usinage de modules M3.5 M10 dans des machines spéciales pour le fraisage de crémaillères. Avantages Bonnes performances dans l'usinage dur Un même corps d'outil peut usiner différents profils Manipulation aisée et bonne répétabilité Pas de surcoûts logistiques tels que la rénovation du revêtement et la rectification 23

24 CoroMill 167 Fabrication de vis de compresseurs Avec CoroMill 167, les process de fabrication de vis de compresseurs peuvent bénéficier de plaquettes rentables et de corps d'outils de construction fiable. Ces outils de précision sont conçus pour répondre aux besoins des pièces ; ils offrent des process stables, de l'achat de l'outil à la livraison des pièces. Avec des plaquettes hautes performances dans des nuances modernes offrant une longue durée de vie, la production de vis de compresseurs peut s'effectuer avec une bonne économie. Plaquettes standard à 4 arêtes de coupe. Plaquettes spéciales pour l'usinage du profil du fond en V 24

25 CoroMill 167 Usinage fiable en une seule opération Les solutions couvrent les opérations de l'ébauche à la semi-finition de tous les types de vis de compresseurs. L'usinage se fait entièrement en une seule opération, ce qui réduit les délais de production et permet de livrer les pièces à temps. Les plaquettes sont dans des nuances modernes qui offrent une longue durée de vie et une grande sécurité à sec comme sous arrosage. Avec huit arêtes de coupe sur les plaquettes latérales, vous êtes assurés d'avoir des process productifs. Des corps de fraises trempés peuvent être fournis sur demande. Il existe des solutions pour les machines conventionnelles et pour les machines cinq axes. Fraise pour les vis mâles Fraise pour les vis femelles 25

26 CoroMill 176 Fraise-mère à plaquettes indexables à profil complet productive La fraise à plaquettes indexables CoroMill 176 est une alternative beaucoup plus rentable aux fraises-mères HSS réaffûtables. Le passage des outils acier rapide aux outils à plaquettes indexables est motivé par le besoin d'une plus grande fiabilité des process. CoroMill 176 autorise des vitesses de coupe plus élevées et les plaquettes sont faciles à changer. Cet outil permet de réduire les temps de cycle et c'est un choix productif pour les modules de 4 à 10. CoroMill 176 est disponible en tant que solution modulaire. Cette option offre une solution de taillage très rigide qui apporte des avantages tels que la flexibilité et la réduction des temps morts. 26

27 CoroMill 176 Avantages Coût total de production des roues dentées réduit par rapport aux outils acier rapide Vitesses de coupe élevées Tolérances classe B, conformes DIN 3968 Longue durée de vie de l'outil, temps morts réduits Le nombre élevé de dents effectives réduit le temps d'usinage par engrenage Procédure aisée d'indexage des plaquettes Application Engrenages pour transmissions industrielles, véhicules lourds et éoliennes Ebauche, semi-finition et finition Machines à tailler, machines multifonctions et machines 5 axes Profils de dentures et de cannelures selon spécifications des clients Utilisation possible dans les matières difficiles Plaquettes disponibles avec ou sans protubérances et/ou demi profil de sommet de dent CoroMill 176 Plage de modules d'engrenages, mm (DP) 4 10 (6 2.50) Plage de modules de cannelures, mm (DP) 4 10 (6 2.50) Plage de diamètres d'outils, mm (pouces) (3 8) Type d'accouplement Coromant Capto, mandrin, alésage avec rainure de clavette, queue cylindrique 27

28 CoroMill 177 Fraise-mère tangentielle CoroMill 177 est une fraise-mère à plaquettes indexables pour les grandes roues dentées. Elle est optimisée pour donner une productivité élevée dans la fabrication d'engrenages de boîtes de vitesses et transmissions pour les éoliennes, et les autres applications industrielles lourdes. Cette solution de taillage à la fraise-mère est conçue pour autoriser les vitesses et avances élevées sans compromettre la sécurité et la fiabilité des process. 28

29 CoroMill 177 Avantages Logements de plaquettes sûrs et stables pour des performances fiables Montage des plaquettes aisé et précis ; vis de plaquettes faciles d'accès Longue durée de vie d'outil et faible coût à la pièce grâce aux nuances carbure modernes La conception précise du corps de fraise favorise la précision et la qualité des pièces Possibilité de vitesses de coupe et avances exceptionnellement élevées Application Dentures cylindriques et hélicoïdales Couronnes d'orientation Engrenages de boîtes de vitesses et transmissions pour les éoliennes et les autres applications industrielles lourdes Plaquettes avec ou sans protubérances CoroMill 177 Plage de modules d'engrenages, mm (DP) 7 18 ( ), M>18 (DP>1.4) sur demande Plage de diamètres d'outils, mm (pouces) (7 16) Type d'accouplement, mm (pouces) Alésage avec rainure de clavette, (2 4) 29

30 Zyklo-Palloid Usinage d'engrenages coniques Sandvik Coromant et la société de mécanique générale Klingelnberg* ont développé conjointement un nouveau concept pour l'usinage d'engrenages coniques. Si vos priorités sont la flexibilité et la productivité, le concept Zyklo-Palloid est idéal pour la fabrication des engrenages coniques. Il remplace les systèmes conventionnels basés sur des matériaux acier rapide et réduit les temps de traitement ainsi que le coût total des process. Selon vos besoins, il existe des solutions pour l'usinage avant ou après la trempe. Avant la trempe, il existe des monoblocs à plaquettes indexables. Le principal avantage de ce système est qu'il peut être réglé rapidement et utilisé pour différents modules. L'usinage après la trempe peut être effectué avec un outil CBN spécial. Pour l'achat et la logistique, contactez Klingelnberg : tools@klingelnberg.com Zyklo-Palloid - Déposé par KLINGELNBERG GmbH, Hückeswagen (D) 30

31 Zyklo-Palloid Avantages Réduction des temps de traitement Faible coût de l'outil Durée de vie plus longue Plaquettes résistantes avec une longue durée de vie Indexage des plaquettes individuelles sans perte de qualité des engrenages Application Usinage à sec 31

32 Sélection des outils Choix de l'outil le plus productif Le choix entre un outil d'ébauche et un outil à profil complet pour les modules supérieurs à M10 dépend du nombre de dents de la pièce. Le graphique ci-dessous indique les meilleurs choix en termes de temps d'usinage. L'évaluation est basée sur des conditions de coupe moyennes pour les deux types d'outils et tailles de modules. Lorsque le choix de l'outil n'est pas clair, il faut examiner la situation et les autres facteurs critiques. Les facteurs qui influencent le plus le choix de l'outil sont les suivants : Engrenage hélicoïdal ou conique Largeur de denture Diamètre et nombre de dents de la fraise. 120 Nombre de dents de la pièce Fraises-mères À évaluer au cas par cas Taillage à la fraise-disque Taille de module mm 32

33 Sélection des outils Considérations sur le choix des outils pour les tailles de module supérieures à M10 De manière générale, pour les grands modules, il est souvent plus intéressant d'appliquer une stratégie en plusieurs passes pour des raisons de qualité et de productivité. Les choix possibles sont les suivants : Taillage à la fraise-mère - c'est la méthode la plus productive pour les pièces qui comportent de nombreuses dents. Taillage à la fraise-disque - c'est le choix le plus productif si la pièce comporte peu de dents. Le nombre de dents total dépend de la taille du module. Le taillage à la fraise-disque combiné au taillage à la fraise-mère est un bon choix lorsque les tolérances de la denture sont serrées. On utilise une fraise-disque d'ébauche ou une fraise-mère à plaquettes indexables et une fraise-mère HSS monobloc. Les fraises à plaquettes indexables sont recommandées pour l'ébauche des dentures en raison de leur productivité et de leur économie. Les outils de finition monoblocs ne s'utilisent que pour des raisons de tolérances. Considérations sur le choix des outils de finition pour les tailles d'engrenages supérieures à M10 Avantages des fraises-disques Coût de l'investissement inférieur à celui des fraises-mères à plaquettes indexables Utilisation possible pour l'usinage des dentures cylindriques intérieures Avantages des fraises-mères Productivité maximum Flexibilité au niveau du nombre de dents des engrenages 33

34 Savoir-faire applications Diagramme des vitesses pour les grands modules Vitesses de coupe recommandées, valeurs métriques, pour le taillage à la fraise-disque et le taillage à la fraise-mère Module et m/min Vitesse de coupe Résistance à la traction MPa a e = 20 mm (~Mod.9) a e = 30 mm (~Mod.14) a e = 40 mm (~Mod.18) a e = 50 mm (~Mod22) Dureté Brinell HB Vitesse de coupe m/min 34

35 Savoir-faire applications Vitesses de coupe recommandées, valeurs impériales, pour le taillage à la fraise-disque et le taillage à la fraise-mère Pas diamétral (DP) et pieds/min Vitesse de coupe Résistance à la traction MPa a e = 0.75 inch (~DP 3) a e = 1.25 inch (~DP 1.8) a e = 1.5 inch (~DP 1.5) a e = 2 inch (~DP 1.1) Dureté Brinell HB Vitesse de coupe pieds/min 35

36 Savoir-faire applications Taillage à la fraise-disque de grands modules Avances recommandées pour les grands modules, valeurs métriques Les valeurs du diagramme ci-dessous ne sont que des recommandations ; une épaisseur de copeau maximum h ex de 0.18 mm a été utilisée. h ex recommandée : mm. f z = avance à la dent h ex = épaisseur maximum des copeaux par dent de coupe a e = profondeur de coupe D c = diamètre de coupe f z = h ex 2 a sin (cos -1 e (1- - )) D c Avance à la dent Profondeur de coupe a e mm dc = 500 mm dc = 400 mm dc = 300 mm dc = 200 mm dc = 150 mm Feed per tooth f z mm 36

37 Savoir-faire applications Avances recommandées pour les grands modules, valeurs impériales Les valeurs du diagramme ci-dessous ne sont que des recommandations ; une épaisseur de copeau maximum h ex de pouce a été utilisée. h ex recommandée : pouce. f z = 2 a f sin (cos -1 e z = avance à la dent (1- - )) h D ex = épaisseur maximum des copeaux par dent de coupe c a e = profondeur de coupe D c = diamètre de coupe h ex Avance à la dent Profondeur de coupe a e pouces dc = 20 inch dc = 15 inch dc = 12 inch dc = 8 inch dc = 6 inch Feed per tooth f z inch 37

38 Savoir-faire applications Taillage à la fraise-mère Fonctionnement Ebauche d'engrenage Dents de coupe Avance de la fraise Ebauche d'engrenage Dans le taillage à la fraise-mère, plusieurs dents de la fraise produisent la denture de l'engrenage Le profil final résulte de nombreuses coupes totalement différentes exit cut Coupe de l'avant du creux de dent Coupe de l'arrière du creux de dent 38

39 Savoir-faire applications Fraisage en avalant La qualité et la durée de vie de la fraise dépendent de la direction de l'avance Le fraisage en avalant est recommandé si possible Le fraisage en avalant use la fraise moins vite et prolonge sa durée de vie Arête de coupe de la fraise Direction de l'avance Ebauche d'engrenage Trajectoire de l'avance La longueur de la trajectoire de l'avance de la fraise-mère dépend de son diamètre, de l'angle d'hélice de l'engrenage et de la largeur de l'ébauche d'engrenage Plus le diamètre de la fraise-mère est grand, ou plus l'angle d'hélice est prononcé, plus la trajectoire de l'avance est longue Largeur de denture Sortie de coupe Coupe dans le plein Entrée en coupe Avance Fraisage en avalant 39

40 Savoir-faire applications Montage de la pièce et support supérieur pour le taillage à la fraise-mère et le taillage à la fraise-disque Un support supérieur rigide est souvent un avantage dans la plupart des machines de taillage à la fraise-mère car il permet d'obtenir des tolérances plus serrées. Même si les montages sans support supérieur semblent rigides et s'il n'y a pas de bruit ni de vibrations, le protocole de mesure révèle souvent de mauvaises tolérances. L'utilisation d'un support supérieur peut faire la différence pour obtenir une bonne qualité de pièce en une ou deux passes. Pièces minces dans les machines multifonctions Les arbres minces sont souvent difficiles à usiner avec de bons résultats. Les vibrations et la déflexion sont réduites si la pièce est maintenue à l'aide d'un mandrin à proximité de la denture ou de la cannelure. 40

41 Savoir-faire applications Dessin des fraises-mères profil des dents des fraises-mères Ces profils sont définis de manière à créer des profils de dentures du type de base des dentures de crémaillères. Le profil des dents des fraises-mères produit le profil de denture désiré s'il est conçu de manière à posséder les propriétés suivantes : -- La taille de module de la fraise-mère et des engrenages usinés doit être la même -- L'angle de pression, la hauteur des dents et la géométrie du profil des dents doivent être inclus dans la conception de la fraise-mère. Les fraises-mères n'incluent pas le nombre de dents des engrenages. Il n'y a pas de limite sur le nombre de dents qu'une fraise-mère peut usiner si les paramètres ci-dessus sont les mêmes. ligne d'addendum 41

42 Savoir-faire applications Dessin des engrenages Profil de crémaillère de base Le profil de denture de crémaillère de base des engrenages cylindriques se définit comme un profil de denture extérieure avec un nombre de dents et un diamètre d'engrenage infinis Le profil des flancs des dents est en ligne droite et plus le nombre de dents et le diamètre de l'engrenage réduisent, plus il s'arrondit en développante de cercle Le profil de denture de crémaillère de base est défini par la norme DIN 867 Counter part tooth profile Addendum line Fillet radius Dedendum line h p = Hauteur de dent ha P = Addendum hf P = Dedendum α p = Angle de pression P = Ligne de pas p = pas ρ fp = Rayon de congé de creux de denture s p = Epaisseur des dents sur la ligne de pas e p = Espacement des dents sur la ligne de pas C p = Dégagement de l'extrémité entre les engrenages 42

43 Savoir-faire applications La fabrication des engrenages dépend étroitement des spécifications données sur le dessin Pour que nous puissions concevoir un outil qui réponde à vos besoins, il est important de nous fournir autant d'informations que possible Les caractéristiques de l'engrenage et le dessin sont nécessaires pour la conception de l'outil 43

44 Savoir-faire applications Usinage à sec ou sous arrosage Nous recommandons l'usinage à sec pour avoir une meilleure durée de vie de l'outil si possible. Les variations de température importantes réduisent la durée de vie des plaquettes carbure. L'usinage sous arrosage est possible avec les machines qui ne sont pas adaptées pour l'usinage à sec ou dans lesquelles des problèmes d'évacuation des copeaux peuvent se poser. À Dry sec Sous arrosage Wet Temperature Température Si un liquide de coupe à base d'eau est utilisé, la vitesse de coupe doit être réduite d'au moins 30%. L'huile fonctionne avec les vitesses de coupe recommandées, mais la durée de vie des plaquettes est réduite. 44

45 Données techniques Terminologie et formules Nombre de dents et module Nombre de dents, z -- Nombre de dents sur la roue dentée Module, m n -- Facteur de taille pour les engrenages métriques -- Petit module, petites dents - grand module, grandes dents module, m = pitch diameter, d number of teeth, z Pas diamétral, DP Le pas diamétral, DP, s'utilise à la place de la taille de module pour les engrenages du système impérial L'unité est le nombre de dents par pouce Les dents de petite taille donnent un grand DP Les grandes dents donnent un petit DP Le pas diamétral et le module sont séparés par un coefficient de 25.4 diametric pitch, P d = 25.4 module, m diametral pitch, P d = number of teeth, z pitch diameter, d [in] 45

46 Comparaison de la productivité Comparaison de la productivité module <10 Rapport entre le débit copeaux et la flexibilité des outils pour les engrenages cylindriques Le taillage à la fraise-disque avec CoroMill 171 ou CoroMill 172 peut être une alternative très productive au taillage à la fraise-mère lorsqu'il y a peu de dents. Ces fraises-disques peuvent aussi être une bonne alternative pour l'usinage de cannelures et dentures dans des machines 4 ou 5 axes. InvoMilling est la méthode la plus flexible pour les très petits lots et les pièces uniques. Élevée Productivité CoroMill 176 CoroMill 171 et CoroMill 172 InvoMilling Flexibilité Faible Élevée 46

47 Comparaison de la productivité module >10 Ebauche ou usinage complet d'engrenages de grand module La productivité des fraises-mères par rapport à celle des fraises-disques dépend de la taille de module et du nombre de dents de l'engrenage. Pour les pièces avec moins de 30 dents, la fraise-disque CoroMill 170 est normalement la solution la plus productive Pour les pièces avec plus de 60 dents, la fraise CoroMill 177 est la meilleure solution. Pour les pièces avec 30 à 60 dents, une évaluation permet de déterminer la meilleure solution. Voir le diagramme page 32. Comparaison de la productivité Élevée Productivité CoroMill 170 Fraisedisque d'ébauche *pièces avec peu de dents CoroMill 177 *pièces avec beaucoup de dents InvoMilling Flexibilité Faible Élevée 47

48 Comparaison de la productivité Comparaison de la productivité module >10 Finition d'engrenages de grand module En finition, on retire une faible épaisseur de matière des creux de denture À conditions de coupe égales, les fraises-mères donnent toujours des débits copeaux plus élevés que les fraises disques. high Productivity CoroMill 177 CoroMill 170 finishing disc cutter CoroMill 174 InvoMilling flexibility low high 48

49 Pour en savoir plus N'hésitez pas à prendre contact avec votre représentant Sandvik Coromant habituel pour trouver la meilleure solution en fonction de vos besoins. Vous pouvez aussi en apprendre plus sur le taillage d'engrenages et sur nos solutions sur notre site Internet : Lorsque vous vous mettez en rapport avec nous, veillez à avoir les informations suivantes à portée de main : Type d'engrenage, taille de module, machine-outil, matière à usiner, taille de lot

50 Tout le soutien dont vous avez besoin Contactez votre représentant Sandvik Coromant habituel. Siège social : AB Sandvik Coromant SE Sandviken, Suède info.coromant@sandvik.com C-1040:126 fr-fr AB Sandvik Coromant 2015