Quelles sont les principales méthodes et étapes d'usinage des surfaces dentaires ?engrenages coniques à spirale?

1. **Méthodes d'usinage**

Il existe plusieurs méthodes principales d'usinage des engrenages coniques à denture spirale :

**Fraisage** : Il s’agit de la méthode traditionnelle, qui consiste à utiliser une fraise pour usiner la surface de la dent hélicoïdale sur l’ébauche d’engrenage. Le fraisage est relativement efficace, mais offre une précision moindre.

**Rectifieuse** : La rectification consiste à utiliser une meule pour finir les surfaces des dents de l’engrenage. Ce procédé améliore la précision et la qualité de surface de l’engrenage, ce qui se traduit par de meilleures performances d’engrènement et une durée de vie plus longue.

**Usinage CNC** : Grâce au développement de la technologie CNC, l’usinage CNC est devenu une méthode incontournable pour la production d’engrenages coniques à denture spirale. Il permet une fabrication d’engrenages de haute précision et à haut rendement, notamment pour les dentures complexes.

**Usinage par génération** : Cette méthode avancée utilise des outils générateurs (tels que des fraises à engrenages coniques ou des fraises-mères) pour créer la surface de la dent par un mouvement relatif entre l’outil et l’ébauche d’engrenage. Elle permet un usinage de haute précision de la surface de la dent.

 

2. **Équipements d'usinage**

L'équipement suivant est généralement nécessaire pour la spiraleengrenage coniqueusinage:

**Fraiseuse à engrenages coniques** : Utilisée pour les opérations de fraisage, où une fraise découpe la surface de la dent hélicoïdale sur l’ébauche d’engrenage.

**Rectifieuse d'engrenages coniques** : Utilisée pour les opérations de rectification, où une meule finit les surfaces des dents de l'engrenage.

**Centre d'usinage CNC** : Utilisé pour l'usinage CNC, permettant une fabrication d'engrenages de haute précision et à haut rendement.

**Équipements de génération d'usinage** : Des machines telles que les machines Gleason ou Oerlikon sont spécifiquement conçues pour la génération d'usinage d'engrenages coniques à denture spirale.

 

3. **Étapes d'usinage**

L'usinage de spiralesengrenage coniqueLes surfaces dentaires comprennent généralement les étapes suivantes :

(1) **Fabrication de prototypes**

**Choix des matériaux** : Les aciers alliés à haute résistance, tels que le 20CrMnTi ou le 20CrNiMo, sont couramment utilisés. Ces matériaux présentent une bonne trempabilité et une bonne résistance à l’usure.

**Usinage des ébauches** : L’ébauche d’engrenage est fabriquée par forgeage ou moulage afin de garantir que sa taille et sa forme répondent aux exigences.

 

(2) **Usinage d'ébauche**

**Fraisage** : L’ébauche est montée sur une fraiseuse, et une fraise à engrenages coniques est utilisée pour usiner la surface initiale de la denture hélicoïdale. La précision de fraisage est généralement de classe 7 à 8.

**Taillage par fraise-mère** : Pour les engrenages exigeant une précision accrue, on utilise le taillage par fraise-mère. Ce procédé consiste en un mouvement relatif entre une fraise-mère et l’ébauche de la roue dentée afin de former la surface de la dent hélicoïdale.

 

(3) **Usinage de finition**

**Rectifieuse** : Après l’ébauche, la roue dentée est montée sur une rectifieuse et une meule est utilisée pour la finition des surfaces des dents. La rectification permet d’améliorer la précision et la qualité de surface de la roue dentée, avec une précision généralement atteinte entre les classes 6 et 7.

**Usinage par génération** : Pour les engrenages coniques à denture spirale de haute précision, on utilise généralement l’usinage par génération. La surface de la dent est formée par le mouvement relatif entre un outil de génération et l’ébauche d’engrenage.

 

(4) **Traitement thermique**

**Trempe** : Pour améliorer la dureté et la résistance à l’usure de l’engrenage, on procède généralement à une trempe. La dureté superficielle de l’engrenage après trempe peut atteindre HRC 58 à 62.

**Traitement de trempe** : L’engrenage est trempé après la trempe afin de réduire les contraintes de trempe et d’améliorer sa ténacité.

 

(5) **Inspection finale**

**Contrôle de précision de la surface des dents** : Des centres de mesure d’engrenages ou des instruments de mesure optiques d’engrenages sont utilisés pour contrôler la précision des surfaces des dents, notamment l’erreur de profil de dent, l’erreur de direction de dent et l’erreur d’angle de spirale.

**Contrôle des performances d'engrènement** : Des tests d'engrènement sont effectués pour évaluer les performances d'engrènement de l'engrenage, garantissant ainsi son efficacité et sa fiabilité de transmission en conditions réelles d'utilisation.

 

4. **Optimisation des procédés d'usinage**

Pour améliorer la qualité et l'efficacité de l'usinage des engrenages coniques à denture spirale, le processus d'usinage doit souvent être optimisé :

**Choix des outils** : Les outils appropriés sont choisis en fonction du matériau de l’engrenage et des exigences de précision. Par exemple, des outils en diamant ou en CBN peuvent être utilisés pour les engrenages de haute précision.

**Optimisation des paramètres d'usinage** : Grâce à l'expérimentation et à l'analyse par simulation, les paramètres d'usinage tels que la vitesse de coupe, l'avance et la profondeur de coupe sont optimisés afin d'améliorer l'efficacité et la qualité de l'usinage.

**Usinage automatisé** : L’utilisation d’équipements d’usinage automatisés, tels que des centres d’usinage CNC ou des lignes de production automatisées, peut améliorer l’efficacité et la régularité de l’usinage.

 

L'usinage des surfaces de denture des engrenages coniques à denture hélicoïdale est un processus complexe qui nécessite la prise en compte de nombreux facteurs, notamment les matériaux, les équipements, les procédés et le contrôle. L'optimisation des procédés et des équipements d'usinage permet de fabriquer des engrenages coniques à denture hélicoïdale de haute précision et d'une grande fiabilité, répondant aux exigences de diverses applications industrielles.