Taillage d'engrenage par génération avec fraiseuse classique

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Gallipallo

Apprenti
Bonjour
Sur un forum de discussion Allemand j'ai vu que quelqu'un avait eu l'idée de transformer sa fraiseuse pour pouvoir tailler des engrenages à denture droite avec une fraise mère méthode qui est bien plus rapide qu'avec des fraises disques et beaucoup moins fastidieuse à la réalisation .
le principe est simple : quand la pièce à tailler fait un tour complet le nombre de dents réalisés dépend du nombre de tours fait par la fraise-mère :
pièce 1 tour , fraise -mère 30tours = 30 dents .
Pour ce faire il faut réaliser une liaison mécanique entre la broche de la machine qui porte la fraise mère et un diviseur qui avec un train de roue va réaliser la division voulue , ce qui n'est pas toujours possible .
Sur la photo on voit le schéma de la chaine cinématique en projet :la broche qui sort au dessus de la tête de fraisage entraine deux engrenages coniques qui entrainent un arbre télescopique à double cardans qui entraine le diviseur avec une train de roue .

Il y a une autre difficulté qu'il n'est pas possible de surmonter avec les têtes de fraisage fixes non orientables : la fraise-mère étant perpendiculaire à l'axe de la pièce à tailler il faut annuler l'angle de filet de la fraise-mère (la fraise-mère ressemble à une vis ) en orientant la tête de fraisage de l'angle du filet de la fraise-mère , valeur qui est inscrite sur celle ci .
Le montage de la fraise-mère demande beaucoup de soins : un défaut de concentricité de 1/100 maxi pour réduire les erreurs de profil de denture
un fois les réglages faits on peut tailler très rapidement tous les engrenages du module de la fraise-mère .
Pour ceux qui ne connaissent pas voici quelques photos de fraise-mère suivant le module :




A+ HB 750
 
Re: Taillage d'engrenage par génération avec fraiseuse class

Bonjour,


C'est une solution, mais le problème c'est que les cardans sont très limités sur l'angle : entre 135 et 180° pour un fonctionnement correct et de plus pour que la liaison soit homocinétique il faut 2 cardans décalés de 90°.
Le joint de Koenig serait plus adapté mais il a d'autre inconvénients.

Selon la fraiseuse, il est aussi possible de prendre le mouvement à l'arrière de la broche horizontale, et pour certaines qui ont un moteur commun pour la broche et les avances et une liaison synchrone entre les 2 (donc pas de courroie mais une chaine ou des pignons) on peut bricoler quelque chose pour entrainer le diviseur (ou un plateau).

Cette méthode de taillage par génération est intéressante car elle permet de tailler les pignons cylindriques à denture droite et même hélicoïdale (mais il faut incliner l'axe de la pièce de l'angle d'hélice du pignon...). On peut même tailler des dentures déportées (très courantes dans les boites de vitesses de machine outils).

Il faut par contre une sacrée collection de pignons pour tailler n'importe quel nombre de dents.

Sinon pour les accros du numérique, il y a aussi la solution de mettre un codeur optique dans la chaine cinématique de la broche et un moteur pas à pas (ou un servomoteur) pour entrainer le diviseur (ou le plateau) et une petite calculette (PC par exemple) pour relier les 2.

Nota : en règle générale dans l'acier on utilise de l'huile entière pour le taillage...

Cordialement,
Bertrand
 
Re: Taillage d'engrenage par génération avec fraiseuse class

Bonjour,

L'idée est intéressante, mais je suis assez d'accord avec Bbr, pourquoi ne pas faire la liaison de manière électronique?
En poussant un peu plus loin, et ça n'a de sens que si on doit tailler des pignons régulièrement, pourquoi ne pas faire une tailleuse?
Il y en a bien qui font des fraiseuses, voir des tours, ça vaudrait peut-être la peine de se pencher sur le sujet.

J'ai l'impression que l'adaptation sur une fraiseuse demande quant même pas mal de travail pour arriver à un bon résultat, et comme Bbr le souligne, c'est la quantité de pignons pour la lyre d'entrainement qui me ferait un peu peur, car s'il faut commencer par tailler un assortiment complet à la fraise module (et encore, quelle est la qualité des pignons employés sur des tailleuses?), ça perd un peu son sens.
Je serais curieux de connaître les contraintes d'usinage sur une tailleuse, si gearman passe par ici il pourra certainement nous en dire plus, c'est son métier je crois.

Enfin, au moins le forum n'est pas prêt de tomber à court d'idées originales.

Bon courage HB750, c'est un chouette projet!
 
Re: Taillage d'engrenage par génération avec fraiseuse class


Bonsoir
Pour la captation de mouvement c'est à l'arrière de la broche horizontale que j'ai installé un support de vis mère Myford avec sa lyre pour la division , le mouvement vient vers le diviseur (un réducteur Bonfiglioli au 1/80 monté sur la table avec contrepointe ) avec un arbre télescopique à double cardan presque en ligne directe , le déplacement pour le taillage est de faible amplitude .
Pour tailler des dentures hélicoïdale c'est très compliqué car il faut communiquer à porte pièce une avance en rotation / déplacement = à la valeur de l'hélice de l'engrenage avec un différentiel ........
j'ai travaillé sur une tailleuse Liebherr CN l'armoire électronique avait + de 2M de long ...........
Il n'est pas possible de construire avec des éléments se trouvant sur le marché à un prix abordable une tailleuse spécifique donc j'essaie autrement et il n'est pas nécessaire d'espérer pour entreprendre
surtout que je n'ai que ça à faire ou presque ............
A+ HB750
 
Re: Taillage d'engrenage par génération avec fraiseuse class

Bonjour
Ne pas oublier que en plus de la liaison synchrone entre fraise et pièce il faut avoir un mouvement d'avance de la table pour que le point de tangence entre fraise et pièce parcoure la largeur de la denture.
Ce mouvement peut ne pas être synchrone mais cela est préférable.
Salutations
 
Re: Taillage d'engrenage par génération avec fraiseuse class

Il n'y a pas de synchronisation entre les mouvement de rotation de la division et le mouvement d'avance / par tour de la fraise- mère , les deux mouvements sont indépendants .
Une faible avance est préférable pour limiter au maximum les erreurs de profil de la denture .
Pour gagner du temps on ne modifie pas l'avance mais la vitesse de rotation de la fraise-mère .
A+ HB 750
 
Re: Taillage d'engrenage par génération avec fraiseuse class

cantause a dit:
Bonjour,
Je serais curieux de connaître les contraintes d'usinage sur une tailleuse, si gearman passe par ici il pourra certainement nous en dire plus, c'est son métier je crois.
!
Cliquez pour agrandir...
Les contraintes d'usinage sur la fraise - mère sont pas importantes vu la faible dimension des copeaux , dans 1 rotation de la fraise - mère il y a de 8 à 12 dents qui se partagent le travail suivant le profil de celle ci , le moteur principal fournit un gros travail pour entrainer toute la cinématique .
A+ HB 750
 
Re: Taillage d'engrenage par génération avec fraiseuse class

Bonsoir,


Sur les tailleuses effectivement il y a un différentiel qui permet d'asservir la translation de la pièce avec la rotation (asservissement classique en fraisage hélicoïdal).
Si je ne me trompe pas certaines ont même un déplacement de la fraise-mère suivant son axe pour user la fraise de façon uniforme sur presque toute sa largeur, il y a donc aussi un asservissement entre ce déplacement et la rotation de la pièce.

Mais pour une utilisation sur fraiseuse, si tu inclines l'axe de la pièce par rapport au déplacement de la pièce, tu n'as plus besoin de faire tourner la pièce pendant le déplacement puisque la tangente à la dent au niveau du primitif est parallèle au déplacement. Il y a toutefois certaines conditions à respecter pour que ça marche, entre autres la largeur utile de la fraise mère car lors du déplacement le contact entre la pièce et la fraise se déplace selon l'axe de la fraise...
Enfin pour ça il faut avoir un diviseur universel dont l'arbre d'entrée n'est pas solidaire de la broche (exemple diviseur Dufour DU140N, on peut mettre la broche du diviseur verticale en conservant l'arbre d'entrée horizontal si j'ai bien lu la doc, sur le mien l'arbre d'entrée est toujours horizontal quelle que soit la position de la broche mais c'est un Dufour antique...).

Sinon pour en revenir au différentiel (c'est un train épicycloïdal sphérique pour être précis), on peut le remplacer par un train épicycloïdal basique, l'important est d'avoir un mécanisme à engrenage avec 3 arbres différents, je laisse le soin à ceux qui veulent se lancer dans ce genre de montage de faire les calculs de toute la chaine cinématique...

J'ai eu l'occasion de voir une tailleuse CN Pfauter et des rectif CN Liebherr à meule-mère il y a une quinzaine d'année et je ne me rappelle pas avoir vu des armoires monstrueuses, par contre le système de traitement du liquide de coupe des rectif (un par rectif), lui, il était énorme et en plus il me semble que le liquide c'était du pétrole, produit qui ne demande qu'à flamber !

Cordialement,
Bertrand
 
Re: Taillage d'engrenage par génération avec fraiseuse class

Bonjour HB750,
la chaîne cinématique d'un tel montage n'étant pas aussi simple que cela a réaliser vu la précision demandée,tout cela ne vaudra la peine que si vous avez un grand nombre de pignons a tailler......
Cordiales salutations.
 
Re: Taillage d'engrenage par génération avec fraiseuse class

Bonjour,

Huron proposait des accessoires pour cela.

Mais la solution la plus rationnelle reste quand même de mettre un peu
d’électronique et d’informatique. Elles solutionnent tous les problèmes
de transmission, nombrage insoluble, différentiels multiples.

 
Re: Taillage d'engrenage par génération avec fraiseuse class

je n'aime pas que cette transmission encombre la fraiseuse près de la piece : ça depand trop de la position de la fraise horizontale ou verticale

je prefere passer par l'arriere de la fraiseuse : prendre le mouvement de la broche quelquepart dans la boite de vitesse : ça tourne plus vite , et ça demande moins de precision au systeme de transmission , et ça demande des cardans plus petits tournant plus vite

le train d'engrenage derriere la fraiseuse se trouve plus loin de copeau donc peut fonctionner sans carter

le cardan entre ce train d'engrenage et le diviseur est plus long donc ne prend pas de trop gros angles

une fraiseuse classique a déjà un cardan pour entraîner la vis de la table : un différentiel pour combiner avec le mouvement de la table peut aussi être derrière
 
Re: Taillage d'engrenage par génération avec fraiseuse class

Bonjour
je reprends le problème , j'ai une autre idée pour réaliser ce que je veux faire :
je garde la captation de mouvement à l'arrière de la broche horizontale mais la division ne se fait plus à cet endroit .
pas de diviseur Bonfiglioli avec contrepointe
Dans mon matériel j'ai plusieurs traverses comme celle ci

Modifiée elle prend place sur la table de la Fraiseuse la queue d'aronde en haut .(elle n'est pas grosse )
Sur la traverse on monte avec une semelle d'adaptation une poupée fixe de tour Myford super 7 sans sa motorisation

A l'autre bout de la traverse on monte une poupée mobile myford avec une semelle d'adaptation

sur les semelles d'adaptation on fixe les supports de vis mère myford à chaque bout ,celui qui est près de la poupée fixe a une lyre dont le train d'engrenage engrenant avec la broche de la poupée réalisera la division .
la vis mère est remplacée par un arbre cannelé
Sur l'arbre cannelé coulisse une bague cannelée qui est reliée à la prise de mouvement à l'arrière avec renvoie d'angle et arbre télescopique + cardans .
Avantage : à part les semelle d''adaptation et la modification de la traverse il y a rien à fabriquer et sur le nez de broche Myford c'est facile de monter un organe pour saisir la pièce à tailler .
Il est à considérer que sur la traverse on a presque réalisé un tour très robuste il manque le trainard.
A + HB 750
 
Re: Taillage d'engrenage par génération avec fraiseuse class

Bonjour HB 750,

Là je trouve que tu te compliques la vie, ton idée de départ d'utiliser un diviseur universel avec sa lyre (montage à 4 ou 6 pignons plus inverseur si besoin) me parait plus simple et plus rigide.
La prise de mouvement à l'arrière, sans réduction de vitesse notable par rapport à la broche, ramenée à l'avant avec un double cardan télescopique (en respectant les limites de déviation angulaire : 2° mini pour la lubrification et 45°maxi voire moins selon la conception) est aussi assez simple (les Dufour ont un arbre dans ce style pour les avances). Ce type d'arbre permet de résoudre les problèmes de déplacement en Y et Z à moindre coût.
La liaison broche - arbre peut se faire avec une courroie synchrone (ou des pignons ou une chaine) c'est à voir selon ta fraiseuse.

Ensuite pour s'affranchir du déplacement en X de la table qui supporte le diviseur, l'utilisation d'un arbre cannelé parallèle à X et fixé sur la table avec un renvoi conique coulissant dessus te permet de ramener le mouvement au niveau de la lyre du diviseur.

Bien entendu, en fonction du matériel dont tu disposes (fraiseuse, diviseur, lyre et pignons...) il y a peut être d'autres solutions plus simple.

En ce qui concerne le rapport au niveau de la lyre du diviseur (rapport 1/40 ou 1/60 en général) ça devrait se situer entre 1/5 et 5 dans la majorité des cas (ça dépend du rapport entre la broche verticale et la broche horizontale et aussi bien sûr du nombre de dents du pignon à tailler).
Si tu utilises un plateau tournant tu peux peut être éviter de mettre un arbre cannelée et un renvoi coulissant puisque le mouvement d'avance serait en Z (à voir en fonction de ton matériel).

Cordialement,
Bertrand
 
Re: Taillage d'engrenage par génération avec fraiseuse class

Bonjour,

moi aussi, j' ai aussi ce projet .
J' ai également un réducteur bonfiglioli 1/40 . Mais je ne sais pas encore sur quelle machine je le ferai ( Z 1C ou SIMPUECH ) .
Certains disent qu' il faut laisser libre la rotation de l' engrenage à tailler et c' est la fraise mère qui fera le reste .
Pour la vitesse d' entrainement, je pensai à un moteur 380 V tri avec variateur mais j' ai peur que le moteur tourne trop lentement par rapport à la fréquence 3 Hz ou moins j' ai également des motoréducteurs à 8 trs min mais là encore si c' est trop lent, on ne peut pas augmenter la vit .

Enfin, j' ai trouver des formules de vit de l' engrenage par rapport à la fraise mère . Mais là encore, j' obtiens des chiffres différents.

Je vais suivre ce post et essayer de le faire avancer.
 
Re: Taillage d'engrenage par génération avec fraiseuse class

Pour la beauté de l'exercice, je suis d'accord, mais les fraises de ce type produisent des pigbnons courants, et un 40 dents en C35 vaut moins de 5€, c'est là où commence la reflexion en fait, pour se faire plaisir ton idée est intéressante.
 
Re: Taillage d'engrenage par génération avec fraiseuse class


Bonjour
Entièrement d'accord , c'est pareil pour le taillage avec fraises disques ,
il faudrait pouvoir tailler des roues à denture hélicoïdales car les prix dans ce cas la grimpent prodigieusement ,et ce serrait plus facile qu'avec des fraises disques .
A+ HB 750
 
Re: Taillage d'engrenage par génération avec fraiseuse class

J'avais calculé les coûts il y a déjà un moment, c'est rentable en hélicoïdal au-dessus de 45 dents et en en faisant au moins deux-trois par mois, en-dessous de ces chiffres l'achat reste la solution, une fraise est quand même très chère même pour un petit atelier, et en CNC c'est carrément impossible à trentabiliser si on ne fait que de la réparation.
Ce qui est parfois amusant est de voir des privés mieux équipés que ceux qui doivent calculer leur prix de revient.
 
Re: Taillage d'engrenage par génération avec fraiseuse class

Oui des prives qui n'ont que ça à faire pour réfléchir sur le problème et chercher des éléments pouvant le solutionner .
et il y en a des occasions d'acquérir du matériel mais faut sur de soi .
A+ HB750
 
Re: Taillage d'engrenage par génération avec fraiseuse class

En tous cas pour tailler des engrenages spéciaux divers, je suis encore compétitif avec mes moyens de base, et souvent je pars avec du pignon de catalogue que je modifie en fonction de la destination.
Mais si je devais investir dans des jeux de fraises complets, il me faudrait aussi changer de métier pour que ce soit rentable.
 
Bonjour

Quelqu’un de vous aurais la formule pour le calcul des engrenages a placer sur la lire avec un diviseur au 1/40 par rapport aux nombres de dents a réaliser, rapport entre le hobs et la pièce, un tour de hobs et on avance d'une dent si je ne me trompe

D'avance merci

Aurelio
 
Bonjour,

Il te faut connaître la cinématique de ta machine , sans quoi, tout calcul devient impossible .
 
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
 
Mets nous des photos .

Et expliques quelle est la démultiplication que tu as fait . Parce que là, on ne connait rien , tout est vague!!
 


I = Nombre des dents de l'engrenage à fabriquer/40

La fraise mère tourne ainsi de fois plus vite que le nbr. de dents de
l'engrenage à tailler. ( fraise mère a 1 pas )

Exemple: Pour un engrenage de 80 dents la fraise mère tourne 80 tours et la pièce à tailler fait 1 tour.

Amicalement
 
Une petite remarque, on ne voit pas si la table est décalée en angle pour corriger l’hélice de la fraise mère.
 
Elle doit l’être, l'engrenage a l'air réussi

Ps .Merci pour vos réponses
 
Bonjour,

De toutes manières, la fraise mère doit tourner à une certaine vitesse , allant de 100 à 200 trs/min en fonction de son diamètre extérieur
Sachant que , pour tailler un pignon de 200 dts et , sachant que la fraise mère tourne à 200 trs , il faut que le diviseur tourne de 1 tour .
Donc, il te faut multiplier par 40 l' entrainement de ton diviseur ( entrée du diviseur ) , pour qu' à la sortie, il tourne de 1 tour . Soit, diviser par 5 si la fraise mère tourne à 200 trs/min
 
Dernière édition:
Bonsoir
Voici le principe de la division :Le diviseur est lié mécaniquement à la fraise mère .
Chaque tour de fraise mère taille 1 dent , avec un diviseur au 1/40 , pour tailler 40 dents il faudra 40 tours de fraise mère , pour tailler 80 dents il faudra 80 tours de fraise mère .
L'organe diviseur est composé d'une roue dentée et d'une vis sans fin , dans le cas d'un diviseur au 1/40 pour tailler 80 dents il faudra que la fraise mère fasse 2 fois plus de tours que le vis sans fin , soit le montage 40/20
Si vous taillez avec une fraise mère celle ci travaille avec des interruptions de coupes importantes ( on passe d'un barreau à un autre ) qui risquent de la ralentir.
Pour éviter cela il faut monter sur l'arbre porte fraise un volant d'inertie (lourd ) qui permettra de garder une vitesse de rotation constante .
Il faut que la fraise mère tourne avec un défaut de faux rond inférieur à 2/100 mm maxi .
Une grande rigidité dans le montage , que l'avance soit la plus régulière possible ( en auto ) 1mm par tour .
Le taille par génération avec fraise mère est rapide mais cause beaucoup de défauts , c'est une ébauche de taillage , la finition se fait avec le rasage.
A bientôt
 
Bonjour

Un grand merci a Bump1 pour les infos ,je posterais une vidéo montage validé

Cordialement

Aurelio
 
bonjour,

petite interrogation , 1 mm par tour, c' est énorme .
Cela veut dire que pour tailler un pignon de 200 dents, quand tu commences la première dent à 0 , la 200 ème dent se mangera un copeau de 1 mm d' épaisseur, ainsi qu' à la deuxième passe et les suivantes .
 
Bump1 a dit:
1mm par tour .
Le taille par génération avec fraise mère est rapide mais cause beaucoup de défauts , c'est une ébauche de taillage , la finition se fait avec le rasage.
Cliquez pour agrandir...
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.
 

Bonjour
Non c'est pas énorme , pour le comprendre il faut bien saisir ce qu'est le taillage par génération et c'est pas évident de premier abord.
La fraise mère est constitué de barreaux ayant le profil d'une crémaillère qui engrène avec la roue à tailler théoriquement
Chaque tour de fraise mère taille une dent , les barreaux travaillent en approche et en dégagement
une fraise mère est constituée de 8 à 10 barreaux qui produisent 20 copeaux d'inégales grosseurs par tour .
le profil en développante est crée quand les barreaux se trouvent dans le plan perpendiculaire à la pièce à tailler , .sur la pièce qui a été taillée on constate une hélice comme un filetage
C'est sur cette hélice que se trouve le bon profil en développante , comme il y a interruption de coupe le profil en développante est constitué de facettes .
Ce qui explique que le taillage avec fraise mère soit pas formidable : double erreur de profil du à l'avance et aux facettes .
L'allemand Robert Hermann Pfauter a été le pionnier pour le taillage par fraise mère. j'ai travaillé sur les machines P 160 P400 P630 P900 P1250 son entreprise .
A bientôt
 
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