Dans le domaine de la transmission mécanique haute performance, la précision des engrenages détermine directement la fiabilité, l'efficacité et la durée de vie de l'ensemble des systèmes.Parmi les différents procédés de fabrication des enginsLe broyage des engrenages se distingue comme une technique de finition critique qui élève la qualité des engrenages pour répondre aux exigences strictes des industries avancées.Ce procédé utilise des roues de meulage rotatives à grande vitesse pour éliminer de minuscules quantités de matériaux des engrenages pré-usinés et traités thermiquement, la correction des déformations et le raffinement des indicateurs de performance clés.

I. Objectifs et principes fondamentaux du broyage des engins

Le broyage des engrenages n'est pas un procédé d'usinage primaire mais une étape de raffinement adaptée pour répondre aux limitations des étapes de fabrication antérieures.:

Objectifs principaux

Amélioration de la précision: elle améliore la précision des engrenages de IT7-IT8 (obtenue par engrenage ou formage) à IT6-IT4 ou même supérieure, répondant aux exigences de transmission de précision dans l'aérospatiale, la robotique,et des machines-outils de précision.
Réduction de la rugosité de la surface: la rugosité de la surface des dents est réduite de Ra1,6-3,2 μm à Ra0,4-0,8 μm, réduisant ainsi au minimum le frottement, l'usure et la perte d'énergie lors du maillage des engrenages.
Correction de la déformation par traitement thermique: Les engrenages subissent souvent une déformation du profil dentaire ou un déviement de l'orientation dentaire après la carburation, l'extinction ou la nitrure.Le broyage compense efficacement ces erreurs pour restaurer la stabilité dimensionnelle.
Optimisation des performances des mailles: par des modifications de profil (par exemple, couronnement, correction du plomb), la zone de contact des surfaces dentaires est contrôlée,réduire le bruit de transmission et prolonger la durée de vie des paires d'engrenages.

Principes de travail

Le broyage des engrenages est essentiellement un procédé de coupe abrasif contrôlé, entraîné par deux mouvements coordonnés:

Motion principale: la rotation à grande vitesse de la meule, avec une vitesse linéaire généralement comprise entre 30 et 80 m/s (et jusqu'à 100-200 m/s pour le meulage à grande vitesse),fournissant la force de coupe pour l'enlèvement du matériau.
Mouvements d'alimentation: combinaison d'alimentation axiale (le long de la largeur de l'engrenage), de mouvement d'indexation (pour le traitement dent par dent ou continu),et générateur de mouvement (simulation de l'engrenage pour générer le broyage) pour façonner la surface des dents avec une grande précision.

II. Classification des méthodes de broyage des engins

Le broyage des engrenages est classé en deux types principaux basés sur le mouvement relatif entre la meuleuse et la pièce à usiner: le broyage de forme et le broyage générateur.

1. Formage et broyage

Le broyage des moules fonctionne à l'aide d'une meule dressée pour correspondre au profil involute exact de l'espace dentaire de l'engrenage (par exemple, des roues à disque ou à tasse).Le procédé consiste à alimenter axiale de la roue et l'indexation de la pièce à usiner chaque espace de dents individuellement.

Caractéristiques: équipement simple (p. ex. machines de broyage de forme) mais équipement complexe pour roue; précision limitée par la précision de l'appareillage (typiquement IT6-IT5);faible efficacité de production due au broyage séquentiel des dents.
Applications: production de petits lots d'engrenages multivariés, tels que des engrenages de prototype, des engrenages spéciaux pour machines-outils et des engrenages pour instruments.
Dimension de traitement: engrenages spiraux et hélicoïdaux externes (diamètre de 10 mm à 2 m) et engrenages internes.

2. Générateur

Le broyage générateur simule le mouvement de maillage entre deux engrenages, en utilisant la meuleuse et la pièce à usiner pour rouler l'une contre l'autre pour un broyage continu ou dent par dent.Il est ensuite subdivisé selon la forme de la meuleuse:

Caractéristiques du principe de type Applications typiques
Le broyage à disque utilise la face de fin d'une ou deux roues à disque pour former un "rack imaginaire" qui se maquille avec la pièce à usiner, broyant une dent à la fois.faible efficacité. engrenages ultra-précis (par exemple, engrenages à broche de machines-outils, engrenages aérospatiaux).
La surface de broyage est constituée de la circonférence externe d'une roue à tasse, qui se maquille avec la pièce à usiner pour le broyage dent par dent.engrenages à grands modules (m>5 mm) pour machines lourdes.
Grinding de roue de ver Il donne à la roue la forme d'un ver pour qu'elle puisse s'enlacer avec l'engrenage, ce qui permet un broyage continu (similaire à la pédale mais avec une roue de broyage).Production en série d'engrenages de haute précision (e)Par exemple, les engrenages des véhicules automobiles, les engrenages des moteurs aéronautiques).

III. Flux typique du procédé de broyage des engins

Contrôle de précision 贯穿 chaque étape du broyage des engins, avec un flux de travail normalisé comme suit:

Pré-usinage: les engrenages blancs subissent un forgeage ou une coulée → un tournage rugueux → une semi-finition pour créer un blanc dentaire avec des tolérances appropriées et une tolérance de meulage réservée.
Traitement thermique: des procédés tels que la carburation et l'extinction (par exemple, les engrenages automobiles durcis à HRC58-62) ou la nitrure sont appliqués pour améliorer les propriétés mécaniques.
Détails de broyage: le broyage de précision du trou intérieur et de la face d'extrémité fournit des références de positionnement précises pour le broyage ultérieur.
Préparation du broyage: nettoyage de la pièce → serrage (à l'aide de mandrines ou de fixations pour assurer la coaxialité) → pansement des roues (pour façonner le profil de la dent cible et les modifications).
Opération de broyage:

réglage de l'outil pour aligner la roue et la pièce;
"Technologie" pour la fabrication ou la fabrication d'équipements ou d'équipements de fabrication ou de fabrication d'équipements de fabrication ou de fabrication d'équipements ou d'équipements de fabrication.
Modifications facultatives (par exemple, couronnement, décalage des extrémités des dents) pour optimiser le contact.

Inspection et compensation: un centre de mesure d'engrenage (CMM) teste le profil des dents, le plomb et les erreurs cumulées de hauteur.
Déboulage et nettoyage: élimination des éboulements suivie de nettoyage et d'emballage.

IV. Équipement essentiel pour le broyage des engins

Les broyeuses sont au cœur du processus, avec des performances qui dictent directement la précision de l'engrenage.

Les machines de broyage à roues de vers: (par exemple, KAPP NILES, Liebherr, Qinchuan Machine Tool) offrent une efficacité élevée (10-20 dents par minute) pour la production de masse d'engrenages automobiles.
Machines de broyage à roues coniques: (par exemple, Gleason, Reishauer) Convient pour les engrenages à grands modules et à haute précision tels que les composants des moteurs aéronautiques.
Machines de meulage de forme: (par exemple, Mitsubishi, Harbin Measuring & Cutting Tool Group) économique et simple, idéale pour les engrenages de petits lots et de petits modules.
Machines de meulage CNC à 5 axes: (par exemple, Tornos, DMG MORI) Représentent une technologie de pointe, permettant le dressage flexible des roues et le meulage complexe des surfaces des dents (par exemple, engrenages modifiés ou non circulaires).

V. Applications industrielles

La précision élevée du broyage des engrenages et l'intégrité de la surface le rendent indispensable dans les secteurs qui exigent une transmission fiable:

Aérospatiale: engrenages réducteurs pour moteurs aéronautiques, engrenages de transmission pour rotors d'hélicoptères (exigant une extrême fiabilité).
Robotique: engrenages planétaires RV/réducteur harmonique (nécessitant un faible contrecoup et une grande précision).
Automobile: engrenages de transmission de véhicules à énergie nouvelle, engrenages synchronisateurs AT/DCT (avec des charges et des chocs élevés).
Utilisateurs de machines de précision: systèmes d'alimentation de machines à commande numérique (CNC), paires d'engrenages, boîtes de vitesses à fuseaux à grande vitesse.
Équipement énergétique: engrenages de boîtes de vitesses pour éoliennes, engrenages pour moteurs diesel marins, engrenages pour génération d'énergie pour turbines à gaz (qui nécessitent une résistance à la fatigue et une longue durée de vie).

En conclusion, le broyage des engrenages est un processus irremplaçable dans la fabrication moderne d'engrenages de haute précision.La demande de technologies avancées de meulage des engrenages, telles que le meulage à grande vitesse et l'usinage intelligent à 5 axes, continuera de croître., en favorisant l'innovation dans la fabrication de précision.