Power Skiving avec réaffûtage de la fraise intégrée |

Power Skiving avec réaffûtage de la fraise intégrée |

Par rapport au processus typique de réaffûtage des couteaux, la nouvelle unité embarquée est remarquablement rapide et simple. Les axes de la machine positionnent la fraise sur une meule. L’unité d’affûtage de la fraise intégrée exécute ensuite les courses de meulage nécessaires pendant que la fraise effectue la pénétration et l’indexation de dent en dent, le tout automatiquement et basé sur la nouvelle géométrie de la fraise qui existe après qu’un certain nombre d’engrenages a été coupé.

Au cours de la dernière décennie, Gleason a construit des machines Power Skiving dans ses installations de Gleason-Pfauter à Ludwigsburg, en Allemagne. Comme les nombreux avantages de cette technologie sont devenus largement reconnus, les machines Gleason Power Skiving ont été à l’avant-garde et la série s’est agrandie pour inclure des modèles pour la coupe et la finition internes et externes d’engrenages d’un diamètre pouvant atteindre 800 mm. Maintenant, avec les exigences de qualité des équipements atteignant de nouveaux niveaux et les finitions dures devenant de plus en plus courantes, Gleason repousse à nouveau les limites du Power Skiving pour répondre à ces exigences.

La finition dure nécessite une nouvelle approche

La fabrication d’engrenages cémentés et trempés avec Power Skiving a toujours suivi l’approche traditionnelle : une fois qu’une fraise a atteint sa limite d’usure ou de qualité, l’opérateur change la fraise, ajuste les données de la fraise, coupe la pièce suivante, la transfère à la salle d’inspection, attend pour l’inspection de la première pièce et, si nécessaire, corrige le processus en ajustant les paramètres de la machine avant de procéder à la production en série.

Cette approche traditionnelle de la remise à neuf des outils de coupe, qui prend généralement entre 45 et 60 minutes, est longue et laborieuse, mais vitale pour garantir que les outils de coupe produisent des pièces de haute qualité tout au long de leur durée de vie. Le degré d’arrondi des bords est d’une importance critique, qui est difficile à produire et à contrôler, et qui a un grand impact sur le processus de finition dure nécessitant une élimination précise des copeaux très fins.

Le temps non productif nécessaire à la remise à neuf des couteaux est particulièrement évident dans le Power Skiving, un processus très rapide qui nécessite de fréquents changements de couteaux et des premiers cycles de pièces. La procédure requise augmente le coût des outils, les stocks et, surtout, le temps et les ressources non productifs nécessaires à la gestion des fraises, à la manipulation et à l’envoi des fraises usagées à la remise à neuf (réaffûtage et revêtement) et au retour des fraises en production.

Concept révolutionnaire : affûtage de la fraise embarquée pour une finition dure

En ajoutant la capacité de réaffûter les fraises en carbure directement sur la machine Power Skiving, Gleason a fait un pas en avant révolutionnaire en augmentant l’économie et la qualité pour la finition dure des engrenages cémentés et trempés. Ce nouveau développement améliore les avantages du Power Skiving dans pratiquement tous les domaines importants.

Aujourd’hui, une unité d’affûtage embarquée entièrement intégrée est disponible pour la série verticale de machines à skier Gleason Power jusqu’à 600 mm de diamètre. La face de coupe peut désormais être réaffûtée de manière entièrement automatique dans la machine après avoir coupé un certain nombre d’engrenages, sans aucune intervention de l’opérateur. La géométrie de la fraise est ajustée en continu automatiquement pour compenser l’enlèvement de matière, et la production en série se poursuit sans interruption. Un nouveau revêtement de la face de coupe n’est pas nécessaire car le revêtement d’origine sur les flancs protège suffisamment les dents de la fraise.

La fréquence des changements de couteaux est fortement réduite : un seul couteau peut rester sur la machine plusieurs jours voire plusieurs semaines avant d’être complètement épuisé. Le temps utilisé dans le passé par l’opérateur pour un changement de fraise est à la place utilisé pour un certain nombre de cycles de rectification de fraises automatiques avec un enlèvement de matière réduit par cycle de rectification pour maintenir la fraise constamment affûtée pour une qualité d’engrenage élevée et constante.

Un temps non productif supplémentaire est économisé puisque l’inspection de la première pièce et les corrections de la machine après le changement de la fraise ne sont plus nécessaires car la même fraise reste en production, minimisant également les coûts et la capacité requise dans la salle d’inspection.

La gestion des fraises et la logistique de manutention sont considérablement réduites à la simple commande de nouvelles fraises à temps pour assurer une production continue. L’inventaire des couteaux requis est également beaucoup moins important, car il n’est plus nécessaire de faire circuler les couteaux dans un cycle de remise à neuf externe.

Les coûts globaux des outils sont considérablement réduits car le coût élevé des cycles de remise à neuf externes fréquents des fraises en carbure est éliminé, ce qui est généralement le facteur le plus important du coût de l’outil par engrenage.

Applications

Le Power Skiving des engrenages cémentés et trempés avec réaffûtage de la fraise intégré est idéalement applicable pour les couronnes dentées internes et pour les engrenages en grappe externes où le petit angle d’axe transversal de la fraise permet de couper le petit engrenage sans collision avec le plus grand engrenage. Une qualité d’engrenage élevée peut facilement être obtenue avec cette méthode en meulant la fraise plus fréquemment mais plus rapidement avec moins d’enlèvement de matière.

Le réaffûtage intégré de la fraise peut être appliqué aux fraises en carbure affûtées à éperon et à pas hélicoïdal. Le processus de réaffûtage utilise une technologie de meule standard peu coûteuse sans avoir besoin de dresser les meules, car elles restent affûtées en raison de l’effet d’auto-affûtage du processus de meulage.

Le risque d’endommager les fraises en carbure coûteux par une manipulation manuelle est considérablement réduit car les fraises restent beaucoup plus longtemps dans le processus sans être touchées. La productivité du processus de parage dur n’est pas compromise par l’absence de revêtement sur la face de coupe car la netteté requise du tranchant est désormais garantie par la fréquence de réaffûtage choisie.

Entrer de nouvelles frontières

Avec l’intégration du processus d’affûtage des couteaux dans la machine, le Power Skiving devient très souhaitable pour la finition dure d’engrenages de qualité supérieure dans les applications d’électromobilité et de robotique. Les machines Gleason Power Skiving répondent idéalement à ces exigences pour des engrenages plus silencieux et plus précis, avec un coût d’outil direct et indirect inférieur.

www.gleason.com

A propos de l’auteur:

Dr.-Ing. Edgar Weppelmann est responsable de l’ingénierie d’application chez Gleason-Pfauter Maschinenfabrik GmbH.