Tronçonnage pignon en acier cémenté?

[cantause]

Bonsoir,

Comme souvent, j'en appelle à vos lumières concernant une opération d'usinage sur laquelle je m'interroge...

Il s'agit de tronçonner des pinions (hélicoïdaux) en acier cémenté, pour en faire deux morceaux.
Je penais que la coupe discontinue ne permettrait pas l'emploi d'inserts CBN, mais après quelques recherches j'ai cru lire sur le forum que il était possible d'usiner les matériaux trempés discontinus (de quelle dureté?) à sec, est-ce vrai?

Voici le plan du pignon:



Et ses caractéristiques:

-20 dents
-Module 2
-Largeur de la denture: 26mm
-Diamètre nominal: 48,2mm
-Matériau: 16MnCr5 (1.7131)
-Traitement: Cémentation
-Dureté: 58 +-2 HRC (la documentation n'est pas très claire à ce sujet, mais c'est au moins 50HRC)

Mon but est de faire un système à deux pignons comme celui-ci (toujours chez Atlanta, le fabricant) pour éliminer le jeux avec une crémaillère:



La raison pour laquelle j'aimerais ne pas employer le système tout fait, est qu'il n'est disponible qu'à partir de z=30 (et m=2, j'envisage également son emploi en m=1,5), alors que j'aimerais comme vous l'avez compris, qu'il fasse z=20. Pourquoi ne pas régler le problème par le rapport du réducteur en amont? Je suis déjà au dernier rapport me permettant de n'employer qu'un seul étage, et j'aimerais si possible en rester là.
De plus, je trouve que c'est un joli montage, ça m'intéressait de le faire moi-même.
L'idéal serait de tronçonner sur une largeur de 3-4mm maximum , afin d'obtenir deux pignons de 11-11,5mm, vu le prix des pignons (environ 140€), je ne me vois pas trop les raboter pour n'en obtenir qu'un à chaque fois.
Je privilégie ce modèle malgré le prix car ils ont déjà un trou cannelé (denture fine, au module je pense) bien adapté pour pouvoir glisser, avec précision (le but étant d'éliminer le jeu...) en charge, Atlanta vend aussi des arbres cannelés à usiner, qui me serviraient d'arbres de départ.

A votre avis est-ce possible de les tronçonner pas tournage? Eventuellement en meulant la denture avec un disque fin pour ne démarrer le tronçonnage qu'en fond de denture (mais cela aussi j'aimerais éviter)?
Sinon, est-ce qu'il y aurait un problème pour le faire par électro-érosion (fil)? Je pensais que ça pourrait constituer une porte de sortie dans le cas ou je ne saurais pas les tronçonner moi-même...


Merci d'avance pour vos conseils.

Cordialement.

François

 

[laboureau]

Bonsoir
Une question,
Comment tu fait pour rattraper le jeu, avec deux pignon canelés sur le même arbre ?
Cordialement.
jpal7@

 

[moissan]

je me suis posé la même question : reponse c'est un engrenage helicoidal : donc une translation sur la canelure droite fait le même effet qu'une rotation

la grosse difference avec la solution classique ou un ressort fait une rotation entre les 2 moitié d'engrenage , c'est que le ressort suis facilement les defaut de l'engrenage a tous les angles

avec le passage par l'helice et la cannelure j'ai peur que ça ne suive pas : si a certain l'angle le jeu augmente il n'est pas sur que le ratrapage se fasse , si a certain angle le jeu diminue ça risque de coincer parce que l'ecartement des 2 moitié ne sera pas reversible

 

[cantause]

Bonsoir,

Moissan l'à bien expliqué, ça ne marche évidemment qu'avec un couple pignon/crémaillère hélicïdaux.
Hormis la rondelle-ressort centrale, si les deux demi-pignons sont jointifs, les dentures ne sont pas "alignées", donc lorsque le montage est engrainé sur la crémaillère, les rondelles Belleville qu'on voit en bout d'arbre, pousse chaque demi-pignon sur deux faces opposées de la denture de la crémaillère, permettant de rattraper le jeu. Ca se fait au détriment de la capacité de la crémaillère, et du rendement global, mais ça marche plutôt bien pour un système aussi simple, et au moins ça respecte les règles fondamentales de la mécanique au contraire de la mode actuelle qui consiste à plaquer des pignons à denture droite dans le fond de la denture des crémaillères, solution qui ne me plaît pas vraiment :-(

Sinon, pas d'avis sur l'opération de tronçonnage?

 

[lacier]

Bonjour,

Tu dois en couper combien ? Si c'est peu de pièces, je le ferais au fil.
Cela évitera l'achat et peut être la casse d'un outil cher et pas de risque pour la pièce.
Mon avis est un peu partial, je maitrise beaucoup mieux le fil que le tournage dur !

 

[moissan]

la solution d'annuler le jeu en reduisant l'entraxe n'est pas mauvaise grace a une propriété importance de la developpante de cercle : ça reste homocinetique quand on change l'entraxe !

le reglage du jeu par l'entraxe est meilleur que couper l'engrenage en 2 parce qu'on garde toute la largeur en prise

il faut juste eviter les trop petit nombre de dent ou le point de contact se balade trop et ou ce systeme peu faire des point dur

avec un nombre de dent suffisant : au moins 30dent le ratrapage du jeux par l'entraxe est parfait

ne pas oublier que puisqu'on utilise toute la largeur on peut reduire le module pour la même force a transmettre donc augmenter le nombre de dent

ne pas oublier aussi que plus on choisi un petit module donc un grand nombre de dent plus c'est precis , au point de rendre inutile un engrenage helicoidal

 

[JeanYves]

Bjr ,

C'est aisé de tronçonner un tel pignon sur le tour , avec une meuleuse et un disque à tronçonner epai 1.6 .
Aller doucement pour ne pas trop chauffer .

Une rondelle Belleville , serie fine plutot ! , la pression avec ces rondelles est relativement importante .

 

[cantause]

Bonjour,

Merci pour vos réponse!

@lacier:

Il y en aurai 3 à couper, c'est vrai que l'électro-érosion a l'air bien adaptée pour ce genre d'opération, je perdrais un minimum de largeur de denture.
Mais bon on en entend toujours parler comme un procédé très coûteux (sans souvent voir de prix), c'est pourquoi j'ai envisagé la solution du tournage, si le prix d'une telle opération est raisonnable je préfèrerais le faire faire bien entendu.

@Moissan:

Je ne suis pas très fan de l'idée de pousser le pignon dans le fond des dentures de la crémaillère pour plusieurs raisons:


-On ne contrôle pas l'interférence possible avec la zone de la dent qui n'est pas en développante de cercle.
-On se retrouve avec deux appuis opposés entre des éléments rigides sur une même droite, comme c'est hyperstatique, il y a forcément des moments où ça coince un peu (je me suis rendu compte que la précision des crémaillère standards n'est pas géniale).
Je ne comprends pas en quoi le fait de diminuer le module améliore la précision? Les normes DIN ou AGMA spécifient une erreur de pas totale sur une longueur donnée, qui est indépendante du module de la crémaillère.
Par contre je n'ai rien contre les crémaillères droites avec pignons doubles, au moins c'est un montage avec un jeu élastique (tout du moins plus élastique que comprimer une dent de pignon). Mais comme au final une crémaillère de qualité correcte n'est pas beaucoup plus coûteuse en hélicoïdale, et que je recherche avant tout un mouvement fluide, ça me convient bien.
La seule chose dommage est que ce système tout fait n'existe qu'à partir du module 2, alors que dans mon cas (table plasma), je pourrais me contenter d'un module plus faible vu les efforts limités qui sont en jeu.

@Jean-Yves:

J'avais pensé au disque abrasif, mais j'ai un peu peur pour mon tour, ceci dit j'ai une petite rectifieuse cylindrique qui pourrait peut-être convenir pour cette opération mais elle n'est pas opérationnelle pour l'instant. Concernant la précharge, je pensais me baser sur les valeurs utilisées par Atlanta, en module 2 elle peut être de 67 Nm maximum (créamaillère trempée), ils n'utilisent alors qu'une seule rondelle Belleville (fine en effet). D'après mes calculs, le couple par pignon sur l'axe X ne devrait pas dépasser 6Nm (je suis à 5,5Nm pour l'instant), qui sera donc le plus sollicité, cette précharge devrait donc être suffisante.

Bonne journée.

François

 

[moissan]

Je ne comprends pas en quoi le fait de diminuer le module améliore la précision? Les normes DIN ou AGMA spécifient une erreur de pas totale sur une longueur donnée, qui est indépendante du module de la crémaillère.

la norme donne une tolerance sur le pas ... mais je ne parle pas de la precision du pas : je parle de la precision de la forme en developpante : plus le nombre de dent est grand plus la developpante a une forme simple et plus la forme reelle de l'engrenage est facilement exacte

plus le nombre de dent est grand , plus les 2 point de contact opposé d'une dent sur la cremaillere sont proche donc plus le frottement provoqué par l'enfoncement a force constante est faible

je suis bien d'accord avec toi qu'un pignon du nombre de dent minimum ( 17 dents ) provoque des point dur si on l'enfonce a force constante

il y en a même qui oublient qu'un pignon de moins de 17 dent ordinaire sans deport de denture ne peu pas engrener sur une cremaillère sans interference

un pignon de 12 dent ne peut engrener que sur un 13 dent

un 12 dent sur un cremaillere ne peut pas marcher avec l'entraxe normal , et avec un entraxe augmenté pour que ça passe ça fait une transmission irreguliere

si la limite pour eviter l'interference en utilisation normale est 17 dent , ça s'agrave un peu en poussant contre la cremaillére : il faut donc un nombre de dent plus grand