Les fondamentaux du chanfreinage et de l'ébavurage des engrenages

Qu'est-ce que le chanfreinage d'engrenage ?

De nombreux fabricants d'engrenages ont dû faire face à une défaillance prématurée de la transmission, à une efficacité moins qu'optimale ou à un bruit insupportable résultant de l'application d'engrenages de transmission fonctionnant avec rien de moins qu'un flanc de dent impeccable.

Pour ces fabricants, la génération d'un chanfrein pour répondre aux spécifications du client en matière de taille, de forme et d'angle est de la plus haute importance afin de minimiser le risque d'arêtes vives et cassantes après le traitement thermique, ainsi que pour éviter les conditions de matériau plus dans le flanc de la dent avant aux opérations de finition à la main. Le chanfreinage et l'ébavurage des engrenages sont souvent des processus sous-évalués dans la production d'engrenages. Cependant, cela a un impact positif sur les caractéristiques d'utilisation de la pièce. Le processus est également utilisé pour améliorer les cotes de changement de vitesse dans les véhicules. Dans la section suivante, nous expliquerons les outils complexes nécessaires pour chanfreiner, rouler et couper pour l'ébavurage.

Pourquoi le chanfreinage des engrenages est-il nécessaire ?

Les engrenages doivent être chanfreinés et ébavurés à l'aide d'un processus de haute qualité et contrôlé pour les raisons suivantes :

Pour éviter les bris : Une carburation excessive le long des bords des dents peut souvent entraîner une rupture lorsque l'engrenage est en marche.
Pour éviter d'endommager les engrenages et les roulements : Le chanfreinage et l'ébavurage des engrenages sont nécessaires pour éliminer les bavures. Si les bavures ne sont pas retirées, elles peuvent s'écailler pendant le cycle de fonctionnement et endommager les engrenages et les roulements.
Pour éviter une mauvaise durée de vie de l'outil dans les processus de finition : Le chanfreinage et l'ébavurage des engrenages sont des processus nécessaires pour prolonger la durée de vie de l'outil dans le processus de finition.
Sécurité : Le risque de blessures liées à la manipulation d'outils peut être considérablement réduit lorsque les bavures tranchantes sont éliminées avec la procédure de chanfreinage et d'ébavurage des engrenages.

De plus, il existe essentiellement quatre types de chanfreinage des engrenages :

Type A : Le chanfreinage des engrenages est subi sur un seul flanc avec une taille constante avec le profil.
Type B : Le chanfreinage de l'engrenage est subi sur les deux flancs avec une taille constante avec le profil.
Type C : Le chanfreinage des engrenages est subi avec un chanfrein dans le diamètre de racine.
Type D : Le chanfreinage des engrenages est effectué sans chanfrein dans le diamètre du pied.

Parfois, une opération de roulage supplémentaire est également nécessaire (voir la section Roulage du chanfrein ci-dessous).

Les avantages du chanfreinage des engrenages

Le chanfreinage et l'ébavurage des engrenages sont particulièrement cruciaux avant le processus de finition des engrenages durs. Cela est particulièrement vrai pour le rodage, où des fraises durcies et un stock excessif peuvent réduire considérablement la durée de vie de l'outil, augmentant ainsi considérablement le coût par pièce. Ces conditions peuvent également se produire lorsque le processus de finition est le meulage de meules filetées.

Un autre avantage du chanfreinage et de l'ébavurage est de contribuer à réduire les risques pour la santé et la sécurité qui peuvent résulter des opérateurs manipulant des pièces avec des fraises tranchantes. De nombreux fabricants proposent des solutions de chanfreinage et d'ébavurage hautement souhaitables avec des machines de taillage et d'ébavurage en réponse aux risques potentiels, permettant aux utilisateurs d'appliquer une technologie de chanfreinage optimale pour leurs gammes d'applications particulières en utilisant des technologies de formage ou de coupe - jusqu'aux engrenages de taille camion.

Outils de chanfreinage d'engrenage :outils de déformation plastique et de compression

Les outils avancés de chanfreinage des engrenages utilisent la compression pour permettre de créer des chanfreins sur le bord. La pression et la déformation du matériau peuvent altérer la structure du métal. Considérez les outils de chanfreinage comme des engrenages coniques, d'une largeur d'environ 10-15 mm, et sont normalement très bien finis avec une surface semblable à un miroir afin d'éviter une usure précoce.

Les principaux avantages du chanfreinage avec ces outils incluent :

1. Denture plus solide grâce au flux de matière optimal.
2. Angles de chanfrein rendus plus précis.

Les angles des chanfreins sont définis par le dessin de l'outil, mais la taille est basée sur le temps de roulement et la pression de l'outil contre l'engrenage. Si le temps de contact entre l'outil et la pièce augmente, le chanfrein devient plus grand. La pression qui définit la force de déformation est créée avec un vérin pneumatique. Cette méthode garantit une "force élastique" qui empêche la rupture.

Opération de roulement de chanfrein

Le laminage de chanfrein est un processus de formage appliqué principalement pour les engrenages plus petits jusqu'au module 5 mm, qui crée des chanfreins le long du bord de la dent en pressant le matériau. Le matériau pressé forme une bavure sur le côté frontal de l'engrenage et une plus petite sur le flanc de la dent.

Alors que la bavure de la face de l'engrenage est éliminée par des lames simples, des disques d'ébavurage ou des disques de lime, la bavure de flanc nécessite des outils spéciaux de roulage de chanfrein avec fonction de brunissage ou élimination par une fraise-mère supplémentaire coupée en aval avant une coupe ultérieure. opération de finition dure. Les engrenages nécessitent une opération de laminage après chanfreinage en raison de la déformation plastique provoquée par cette opération et pour éliminer les bavures ou gonflements qui se forment sur la matière. Alors que les bavures sur la surface de l'engrenage peuvent être enlevées par des machines ou des outils d'ébavurage, celles sur le plomb peuvent rester. Ces fraises, généralement dans une plage de 0,05 à 0,07 mm, causent des problèmes lors des phases de meulage ultérieures et peuvent mettre la meule en danger. A ce stade, une opération de roulement sur les engrenages devient nécessaire. Les engrenages roulés et chanfreinés sont testés après traitement thermique. Des fissures ne se formeront pas dans la zone laminée. La structure sera normale et conforme à toutes les caractéristiques structurelles du matériau.

Résumé

Le chanfreinage et l'ébavurage des engrenages sont sans aucun doute la technologie de processus clé dans l'industrie automobile pour obtenir une transmission en douceur des engrenages, dans laquelle la capacité de produire des chanfreins solides et précis est très importante. Pour les engrenages qui sont finis ultérieurement, une opération de laminage de chanfrein peut être intégrée au chanfreinage et à l'ébavurage des engrenages comme mentionné ci-dessus. Plusieurs options de configuration dans l'outillage permettent une solution pour une large gamme d'engrenages automobiles.