Un bond en avant pour la réctification d'engrenage par meule filetée Une précision de niveau DIN classe 3

Rédacteur: Gilles Bordet

>> Le 10 décembre 2013, la société NUM présentait une solution sophistiquée pour les machines à tailler les engrenages basée sur la commande numérique Flexium+ qui automatise complètement la rectification par meule filetée.

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Taillage d'un engrenage à denture hélicoïdale avec le nouveau procédé développé par Num.
Taillage d'un engrenage à denture hélicoïdale avec le nouveau procédé développé par Num.
(Image: NUM)

Grâce à une technique unique d’alignement des pignons beaucoup plus rapide que les solutions comparables, ce nouveau système de commande numérique réduit de façon spectaculaire les temps de rectification des filetages et améliore d’autant le rendement en production. Cette nouvelle solution complète convient idéalement aux fabricants de machines qui cherchent à améliorer les performances de leurs machines de production d’engrenages ou pour permettre aux sociétés d’enrichir leur gamme de machines de taillage avec des rectifieuses à meule filetée.

Correction de position en temps réel de la meule

S’appuyant sur la plateforme de commande numérique NUM de dernière génération Flexium+, cette solution de rectification par meule filetée rejoint la suite de logiciels de production d'engrenages NUMgear. Développées à l’origine pour la taille des engrenages par fraise-mère, ses fonctionnalités n’ont cessé de s’enrichir et comprennent aujourd’hui des solutions pour un grand nombre de procédés d’usinage d’engrenages, comprenant le taillage, la rectification et le rodage. Le logiciel est aujourd’hui utilisé par de nombreux fabricants mondiaux de machines de production d’engrenages de premier plan.

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L'entreprise de Teufen a développé cette dernière addition à son offre NUMgear en partenariat avec un fabricant de machines de façon à optimiser les performances d’un prototype de rectifieuse par meule filetée. Pour améliorer la vitesse de rectification par rapport aux performances actuelles, NUM a décidé de développer un logiciel spécifique. Les objectifs principaux consistaient à réduire les temps hors coupe nécessaires à l’alignement par rapport aux positions des dents du pignon préalablement trempé ainsi qu’à améliorer la précision de la rectification des engrenages.

Temps d'alignement réduit à la demi seconde

Ce nouveau produit offre une solution complète de commande numérique pour les machines de fabrication des engrenages. Le cœur du système est la boîte de vitesses électronique qui permet de synchroniser tous les axes maîtres (axes de rectification, X, Y et Z) à la broche (axe C). Au cours du développement de cette nouvelle rectifieuse a été ajouté une fonction importante: un algorithme prédictif de l’accélération et de la vitesse des axes afin de minimiser le temps de synchronisation. Avec l’alignement rapide des pignons, cette fonction est partie intégrante de la nouvelle application NUMgear de rectification par meule filetée.

Pendant l’usinage des engrenages, l'opération de mise en contact de la meule avec l’ébauche du pignon implique d’ajuster en permanence sa position par rapport à la pièce à usinée. Une opération similaire est par ailleurs utilisée entre la meule de dressage et la meule de rectification. Une technique courante est basée sur l’utilisation de capteurs acoustiques pour identifier les signatures sonores d’un engrenage type que l’on utilisera ensuite pour contrôler le positionnement pendant la production. Cependant, la vitesse et la précision de la nouvelle fonction d’alignement rapide des pignons éliminent complètement ce besoin. A titre d’exemple, l’alignement de la meule de rectification avec un pignon de diamètre 180 mm à 71 dents hélicoïdales prend seulement 0,5 seconde, sans aucune intervention manuelle.

4 classes de gagnées pour une précision à 3,5 microns

Un deuxième objectif de ce développement imposait que la commande numérique de la rectifieuse d’engrenages produise des engrenages avec la meilleure précision possible. Les récentes machines du partenaire de ce projet produisaient des engrenages ayant une qualité du profil des dents normalisée DIN Classe 7. Au cours du développement, il a été constaté que la meule de dressage au diamant ne correspondait pas aux spécifications. L'expertise de NUM a permis d’optimiser les programmes techniques pour régler ce problème sans coûts d’outillage importants. Les résultats positifs de cette action ont dépassé de loin les attentes: la solution trouvée a permis de produire de façon homogène des dents de pignons avec une précision de 3,5 microns, largement conforme à la norme DIN Classe 3 soit une amélioration de 4 classes.

Ce dernier développement pour la rectification des engrenages est l’exemple d’un principe essentiel sous-jacent de la philosophie du fabricant de commandes: sa volonté de personnaliser sa technologie de commande numérique pour et en coopération avec les fabricants de machines. Il l’assure avec une structure R&D personnalisée qui regroupe le personnel technique réparti sur le monde entier afin de travailler étroitement avec tous les fabricants de machines. Dans ce cas précis, la nouvelle solution de rectification d’engrenages a été développée en collaboration entre le centre technique de NUM Suisse et celui de son partenaire a proximité des principaux fabricants de machines de taillage d’engrenages qui connaissent actuellement une expansion continue. <<

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