Taillage d'engrenage par génération avec fraiseuse classique

[aurelio]

RE

A vous lire ne serais t'il pas mieux le taillage par outils couteaux Fellows ou sunderland alors ?

 

[gaston48]

Fellows et crémaillère Maag sont toutes des méthodes d'usinage discontinues aussi,
même la rectification par meule mère. La rugosité finale dépend des avances, du temps
alloué à l'usinage. Comme le rodage mutuel d'un couple d'engrenage pose problème
(les frottements sur toute la hauteur de la dent ne sont pas uniformes) on dispose
de moyens de finition: shaving par exemple, d'autres propres à l'horlogerie - micromécanique
La précision de division de concentricité est déjà fournie à la base par l'usinage, pas par l'opération de finition

 

[bump01]

RE

A vous lire ne serais t'il pas mieux le taillage par outils couteaux Fellows ou sunderland alors ?

Bonjour
Le taillage par outil couteaux est un peut meilleur car il n'y a pas les erreurs dues à l'avance mais les facettes sont toujours là comme il y a interruption de coupe.
Par contre pour trouver ou créer la machine bonjour !!!!! les machines à tailler par fraise mère sont rares c'est pire pour celle avec outil couteau .
Dans l'élaboration de la chaine cinématique pour tailler avec outil couteau le problème c'est qu'il faut créer une interruption de division quand l'outil taille .
Le couteau taille toute l'épaisseur de la dent donc il ne peut pas tailler et tourner en même temps , il taille pendant l'interruption du mouvement de division.
J'ai travaillé sur FELLOWS 36 Lorenz SNJ5 LS 300.
A bientôt

 

[ingenieu59]

Bonjour
Le taillage par outil couteaux est un peut meilleur car il n'y a pas les erreurs dues à l'avance mais les facettes sont toujours là comme il y a interruption de coupe.
Par contre pour trouver ou créer la machine bonjour !!!!! les machines à tailler par fraise mère sont rares c'est pire pour celle avec outil couteau .
Dans l'élaboration de la chaine cinématique pour tailler avec outil couteau le problème c'est qu'il faut créer une interruption de division quand l'outil taille .
Le couteau taille toute l'épaisseur de la dent donc il ne peut pas tailler et tourner en même temps , il taille pendant l'interruption du mouvement de division.
J'ai travaillé sur FELLOWS 36 Lorenz SNJ5 LS 300.
A bientôt

Ce serait le principe d' un Etau Limeur , avec un axe rotatif intermittent . Soit infaisable !!!
à moins d' être un super génie !!!

 

[gaston48]

Ce serait le principe d' un Etau Limeur , avec un axe rotatif intermittent . Soit infaisable !!!

Intermittent, cela ne pose pas de problème avec les classiques roue à rochet et cliquet, l'incrément est très précis
malgré les marges de recul. La grosse difficultés dans la cinématique et les coulisses est le recul de l'outil à son
retour. c'est la seule méthode aussi pour le taillage de couronnes intérieures.
La Maag à outil crémaillère est encore plus discontinue dans son fonctionnement car il y a une réinitialisation
périodique à chaque arrivée en bout de la crémaillère, en contre partie, tout en respectant un usinage par génération
elle utilise l'outil le plus simple à réaliser, très avantageux pour les très très gros modules.

 

[bump01]

Je me demande toujours comment les Grecs taillaient leurs engrenages , pas de fraiseuse , des tours en bois .......pas de limes ....
A bientôt

 

[jacounet]

Salut Gnome.

Et oui ...sans nul doute , vingt siècles d'avance cette machine .
A moins que ce soit notre civilisation qui ait 20 siècles de retard ...
A méditer ...peut-être .

A+ . Jac .

 

[bump01]

Bonjour,
Ce que tu évoques, correspond à un choix de productivité, comme l'opération de rasage / shaving est très rapide,
on la rajoute derrière une opération de taillage par génération réglés avec des paramètres rapide d'ébauche.

Un taillage par génération avec une faible avance, peut également fournir une denture avec une très bonne
géométrie - rugosité. Le temps d'usinage d'un engrenage est plus long que la somme des 2 opérations
précédentes, mais l'investissement en équipement et outillage est plus faible.

Je suis entièrement d'accord avec ce que tu dis , surtout pour l'investissement .
A bientôt

 

[bump01]

Bonjour,

Merci pour la réponse ,j'ai oublié de le signaler,je transformé une fraiseuse horizontale en tailleuse et je prend la force motrice à l'arrière via une lire où se fait la division et via un cardan.. et je rentre dans mon diviseur qui est au 1/40 donc voila ma cinématique.

Merci de me rediriger

Aurelio

Bonsoir
Votre fraiseuse horizontale il n'est pas possible de la transformer en tailleuse avec fraise mère voilà pourquoi :
La fraise mère a une hélice d'une certaine valeur ( c'est indiqué dessus ) il faut annuler cette valeur pour tailler correctement
C'est a dire qu'il faut que l'angle de l'hélice se confonde avec l'axe de la pièce
Pour ce faire deux solutions :
soit on incline la fraise mère , soit on oriente la table porte pièce et il faut que le déplacement de la table suive l'orientation
Sur une fraiseuse horizontale il n'est pas possible d'incliner la fraise mère il vous reste l'autre solution avec un organe amovible qui ressemblerait à un bélier de rapid lime .
L'idéal c'est d'avoir une fraiseuse avec une tête verticale et une tête horizontale .
j'ai fait quelques recherche sur le sujet la meilleure réalisation que j'ai trouvé est celle ci en quelques images :

Beaucoup d'organes peuvent être pris sur des machines ( la poupée mobile de tour porte fraise mère )
A bientôt

 

[aurelio]

Bonjour

Encore merci a vous tous pour vos réponses ,je vous joint une vidéo de mon futur montage quand pensé vous ?


A+

Aurelio

 

[bump01]

Bonjour
C'est une bonne vidéo , ça ressemble a un équipement conçu par le constructeur de la machine pour ce travail .
On entend le tac tac du aux interruptions de coupes , il n'y a pas de volant d'inertie , la fraise mère va pas beaucoup aimer , ainsi que les engrenages .
A bientôt

 

[ingenieu59]

Bonjour,

L' idéal serait une fraiseuse à tourelle avec entraînement du banc en même temps que la broche .

Est-ce possible avec une tête universelle HURON afin d' être perpendiculaire à la table et en même temps, avoir l' angle d' hélice ( 5° je crois ou c' est 3° ) .

 

[bump01]

Bonsoir
La réalisation du taillage par génération avec une fraiseuse classique nécessite la résolution de beaucoup de problèmes .
Sur le tour Myford super 7 on a la solution avec peu de frais si on a les équipements de la machine :
La fraise mère est montée sur un arbre avec CM2 entre la poupée fixe et la poupée mobile ce qui fait un montage très rigide ( on verra plus tard pour compense l'angle de la fraise mère )
+ un volant d'inertie sur le nez de broche .
Sur le chariot transversal on monte un chariot orientable ( pas Myford mais j'en ai un )pour l'avance travail et pour compenser l'angle de la fraise mère .
Sur ce chariot on monte le support orientable de fraisage Myford et sur ce support le diviseur Myford qui va tenir la pièce , le tout bien orienté .
La division se fait avec la lyre du tour , pour boucler la chaine cinématique il suffit de relier le mouvement de l'engrenage qui est sur la vis mère à la vis sans fin du diviseur Myford avec un arbre à double cardans.
Si je le réalise j'ouvrirais un autre sujet mais pour le moment j'ai autre chose à faire .
A bientôt

 

[ingenieu59]

Bonsoir,

J' avais vu aussi une couronne se faire tailler sur un tour . Sans entraînement de la roue .
Mais, justement, pour compenser l' angle de la FM , il faut un chariot pivotant . j' y avais pensé aussi .

à ce moment là , si tu ouvres un sujet ( le jour où tu le feras ) , n' oublies pas de mettre un lien ici, sur ce post .
Ainsi , tout le monde aura les liens sur le même post .

Pour ma part, il me reste à faire quelques pièces , mais surtout tous les engrenages pour la lyre .
J' ai , à peu près réglé la TU de type Huron , à l' aveugle .

 

[aurelio]

voila un autre montage

 

[gaston48]

il ne manque que le recul de l'outil à la course retour, avec une autre came sur le transversal
Le nombrage est réalisé de façon électronique - (informatique ? )ce qui reste la solution, à mon avis,
la plus simple par rapport aux liaisons par cardans et cascade d'engrenages.
De plus, insérer en plus un différentiel pour de l’hélicoïdal ou de la roue creuse à l'outil mouche et tout aussi
simple. Ici son mouvement hélicoïdal pouvait être superposé, ajouté algébriquement, au mouvement de nombrage
effectué par le pas à pas. Le rôle donc du différentiel d'une tailleuse d'engrenage qui comporte aussi une lyre avec
cascade d'engrenages
Sur le forum un post de polifemo montre sa réalisation purement électronique digitale
https://www.usinages.com/threads/fraise-pour-engrenages.32339/
Il faut aller un peu plus loin en incluant de l'informatique pour calculer en temps réel les ratios de nombrage
et les sommations du différentiel. le dernier avantage est que les ratios impossibles ou approximés avec
nombres premier et qui sont mise ne oeuvre avec des engrenages, deviennent une simple opération en
informatique.

 

[ingenieu59]

Ah oui, c' était pour ses lunettes astronomiques .

J' ai pensé aussi au numérique ou par moteur électrique avec variateur .
Risque de perte de pas pour l' un et manque de fiabilité pour l' autre ( en nb de tours ).

 

[alain JANEST]

Bonjour,

La division électronique est une technique assez souple pour réaliser des engrenages par génération avec une fraise mère.
Vous trouverez ci-joint le système réalisé en utilisant les informations contenues dans la revue anglaise Model Engineer Workshop.
La solution mise en œuvre pour une fraiseuse Deckel FP1 utilise:

• un codeur optique (6000 impulsions/tour) entrainé par la broche de la fraiseuse avec un rapport x4 (36000 impulsions par tour de broche). Ce codeur délivre 2 trains d'impulsions en quadrature.
• un coffret électronique permettant de réaliser une division du nombre d'impulsions délivrées par le codeur de broche et de commander un driver de moteur pas à pas. Le nombre d'impulsions est multiplié par 2 avant division. Le driver commande le moteur en mode demi pas.
• un moteur pas à pas entrainant la vis sans fin d'un diviseur ayant 90 dents avec un rapport de 2.

Le choix du nombre de dents à réaliser est obtenu à l'aide d'une roue codeuse (de 3 à 10000).
Ce système n'utilise pas de micro-controleur (pas de logiciel à développer). Il ne met en œuvre que quelques circuits intégrés (voir schéma).
Un fréquencemètre permet de mesurer la fréquence des impulsions de commande du moteur pas à pas et ainsi de choisir la bonne vitesse de broche pour ne pas faire fonctionner le moteur dans ses fréquences de résonnance.
Un oscillateur interne permet de faire fonctionner le moteur indépendamment de la rotation de la broche (phase de réglage).

Bien sur, le système nécessite de ne pas avoir de coupure électrique sous peine de désynchronisation. Les premiers tests réalisés ont permis de réaliser sans difficultés majeures
des engrenages et des roues.
Les avances dont dispose la fraiseuse ne ont pas toujours adaptées pour obtenir un bon état de surfaces des dents. La prochaine étape portera sur la réalisation d'un système d'avance de la table indépendant permettant de réaliser une faible vitesse de translation (variable) de la table de la fraiseuse.

Cordialement.

Alain

 

[gaston48]

Bonjour Alain,
Avec cette solution Electronique logique, tu restes malheureusement limitée à des divisions entières,
si tu supprimes les décimales, l'erreur est cumulative.
Tu as réalisé le plus important, il ne te faut pas grand chose pour informatiser le calcul du ratio.
Une solution existe sur la base de Emc2 devenu Linuxcnc, elle a déjà été mise en oeuvre par Andy Pugh
les instructions de configuration (ce n'est pas de la programmation en C) sont même disponibles.
On peut se passer de l'interface graphique propre au pilotage d'une CNC. Pour notre application,
en fait, on détourne juste des macros temps réel utile au calcul de ratio, à l'acquisition du codeur
de fraise mère et à l'envoie de step / dir en boucle ouverte ou de pilotage d'un servomoteur sous
toutes formes imaginables.
L'acquisition d'un second codeur accouplé à l'avance (ou une règle de dro) avec son propre ratio
et sa sommation algébrique au ratio de nombrage est peu de chose à faire, ceci pour rajouter
le mouvement hélicoïdal au taillage ou une pénétration tangentielle de l'outil mouche en vue
du taillage d'une roue creuse.
Jusqu'à maintenant la solution restait assez chère car si linuxcnc peut se contenter d'un PC
démodé, il faut lui accoupler une carte spécial à FPGA qui assure les hauts débit d'entrée sortie.
En l’occurrence une carte Mesa.
Maintenant, il y aurait une solution beaucoup plus accessible et intégrée à base d'un
BeagleBone Black, un PC 32 bits au format d'une carte de crédit et de sa version Linuxcnc
appelée Machinekit. Je suis en train de l'évaluer, c'est très prometteur...

 

[ingenieu59]

Bonjour,

J' ai retrouvé le lien , pour le taillage sur tour .

 

[netmetrique]

• un codeur optique (6000 impulsions/tour) entrainé par la broche de la fraiseuse avec un rapport x4 (36000 impulsions par tour de broche). Ce codeur délivre 2 trains d'impulsions en quadrature.

Bonjour Alain,

Je suis très intéressé par ton système, ayant pas mal galéré à essayer de faire ça avec un micro-processeur, sans y arriver à une solution fiable...

Je ne comprends pas comment tu arrives à cette valeur de 36 000 impulsions par tour de broche. A partir d'un codeur 6 000 P/R, avec une multiplication par 4 (si j'ai bien compris mécaniquement par la courroie crantée) on obtient 6000*4=24000 impulsion par tour de broche. Les deux signaux en quadrature issus de codeur permettent d'obtenir un signal au double de la fréquence initiale, soit 6 000*2=12 000 P/R qui après multiplication mécanique par 4 conduiront à 48 000 impulsion par tour de broche. Donc toujours pas 36 000.

 

[gaston48]

Les deux signaux en quadrature issus de codeur permettent d'obtenir un signal au double de la fréquence initiale,

Bonjour,
x2 ou x4, si tu détectes tous les fronts des 2 voies .

 

[alain JANEST]

Bonjour,
Netmetrique a raison. Après vérification, le rapport de transmission entre l'axe codeur et l'axe de la broche est x3 et non X4. Le codeur délivre 18000 impulsions par tour de broche sur chacun des 2 signaux en quadrature.
Un des deux canaux est utilisé. La multiplication x2 en sortie du Cd 4070 est prévue pour l'utilisation d'un autre plateau avec un rapport de 180.
Par ailleurs, le moteur pas à pas nécessite 400 impulsions pour faire un tour (moteur 200 pas commandé en mode demi pas). Le rapport de transmission avec l'axe du moteur et la vis sans fin du diviseur est x2. Le diviseur nécessite 90 tours de vis pour un tour de son plateau.

Pour un tour de broche et un rapport de division théorique de :1 par les roues codeuses:

• le moteur pas à pas fait 18000/400=45 tours
• la vis du plateau tourne de 45x2= 90 tours
• le plateau du diviseur tourne de 90/90= 1 tour

Gaston48 a fait remarquer à juste titre que la méthode utilisée ne permet de réaliser que des nombres entiers de division . Elle n'est pas prévue pour la division pas par pas (indexage).
Le système répond l'application visée: réalisation d'engrenages droits ou de roues ayant forcément un nombre entier de dents. Il est utilisable pour réaliser des roues avec un outil à grain unique ou avec une fraise mère. Il n'est pas conçu pour réaliser des engrenages hélicoïdaux.

Le principal avantage est la souplesse d'utilisation. Par exemple pour réaliser un engrenage de 127 dents, il suffit de régler les roues codeuses sur 0127!

Cordialement.

Alain

 

[gaston48]

Oui tu as raison, ça marche très bien pour tous les nombrages, même premier comme 127 !!

J'étais parti sur un nombrage 18000 / 127 = 141.732.... Donc 1 impulsion tous les 141.732.... donc une erreur cumulative

Dans ton cas, 18000 par tour de broche et 18000 par tour de pièce.
le CD4049 fait donc le travail suivant:
Pour 127 dents,
1 impulsion envoyé au PAP toutes les 127 Impulsions comptées par le 4049 sur la broche.

Très bonne solution simple. la seule contrainte est que le codage de broche et celui de
du diviseur soient identiques, ou celui de la broche, multiple entier de celui du diviseur.

En revanche ta configuration 400 x 1/2 X 90 au lieu de 200 x 1 x 90 c'est pour ralentir
la vitesse maxi du moteur pour des petits nombrages ?

 

[netmetrique]

Bonjour,
Netmetrique a raison. Après vérification, le rapport de transmission entre l'axe codeur et l'axe de la broche est x3 et non X4. Le codeur délivre 18000 impulsions par tour de broche sur chacun des 2 signaux en quadrature.
Un des deux canaux est utilisé. La multiplication x2 en sortie du Cd 4070 est prévue pour l'utilisation d'un autre plateau avec un rapport de 180.
Par ailleurs, le moteur pas à pas nécessite 400 impulsions pour faire un tour (moteur 200 pas commandé en mode demi pas). Le rapport de transmission avec l'axe du moteur et la vis sans fin du diviseur est x2. Le diviseur nécessite 90 tours de vis pour un tour de son plateau.

Pour un tour de broche et un rapport de division théorique de :1 par les roues codeuses:

• le moteur pas à pas fait 18000/400=45 tours
• la vis du plateau tourne de 45x2= 90 tours
• le plateau du diviseur tourne de 90/90= 1 tour

Gaston48 a fait remarquer à juste titre que la méthode utilisée ne permet de réaliser que des nombres entiers de division . Elle n'est pas prévue pour la division pas par pas (indexage).
Le système répond l'application visée: réalisation d'engrenages droits ou de roues ayant forcément un nombre entier de dents. Il est utilisable pour réaliser des roues avec un outil à grain unique ou avec une fraise mère. Il n'est pas conçu pour réaliser des engrenages hélicoïdaux.

Le principal avantage est la souplesse d'utilisation. Par exemple pour réaliser un engrenage de 127 dents, il suffit de régler les roues codeuses sur 0127!

Cordialement.

Alain

Merci Alain,

C'est parce que je trouve le système particulièrement ingénieux que j'avais approfondi le calcul, pensant essayer de l'adapter à mon cas .

Il semble d'après mes calculs qu'on puisse se dispenser d'un codeur 6 000 P/R très cher au profit d'un 2 000 P/R qu'on peut trouver neuf sur ebay à moins de 20 euros. Pas beaucoup le temps de m'en occuper en ce moment, mais je vais essayer de regarder ce que cela donne au niveau de la précision sur l'engrenage final. Comme je ne souhaite que réaliser des engrenages pour modélisme en module inférieur à 0,5, cela devrait être jouable.

Quant aux engrenages hélicoïdaux, il me semble que cela devrait à priori être possible via un second codeur sur le déplacement de la table. A approfondir dans les mois à venir...

Encore merci de l'astuce.

 

[gaston48]

Sur chaque voie de 2000, tu déclenches un monostable 14538 par le front montant puis le front descendant.
si la Cte de temps est suffisamment faible, tu multiplies donc chaque voie par X2. Ensuite tu additionnes
les 2 voies, ce qui fait 8000 I/R Enfin un x2 mécanique = 16000.

 

[aurelio]

Bonjour,

Comment sont classé les outils couteaux fellows
Module
Nombres de dents a tailler?

Il y a de quoi s'y perdre pour le même module le nombre de dents varie

Quelle est la forme de la denture ?

Merci

Aurelio

 

[ingenieu59]

Bonjour,

Un couteau par module
La forme de la dent à tailler ressemble étrangement à une crémaillère, mais, le fait de tourner provoque la développante de cercle .

 

[bump01]

Bonsoir
Dans la video ci dessus je me demande comment la fraise mère peut en même temps tailler et faire tourner la pièce .
le système doit générer des erreurs quelque part , mais si ça convient pour une certaine utilisation .
Si il y a un défaut d'engrènement il y a grand risque de faire éclater la fraise mère et quand on sait combien elle coute .........
A bientôt

 

[aurelio]

Merci pour vos réponses

a+

Aurelio