01 Principes de base de la méthode de génération

1.1 Fondements mathématiques

• Principe d'enveloppement : La trajectoire du mouvement du tranchant des outils (tels que les fraises-mères et les machines à tailler les engrenages) forme une série de courbes continues, et l'enveloppe de ces courbes constitue le profil théorique de la dent d'engrenage (par exemple, involute, cycloïde).Équation d'engrènement : Satisfait la relation de mouvement relatif entre l'outil et la pièce pour assurer la précision du profil de la dent.
• 1.2 Caractéristiques clésHaute précision : Capable d'usiner des profils de dents complexes (par exemple, involute, engrenages circulaires).

Haute efficacité : La coupe continue permet la production de masse.

• Forte polyvalence : Un seul outil peut usiner des engrenages avec différents nombres de dents (à condition qu'ils aient le même module).1.3 Procédés typiques de la méthode de génération
• 1.3.1 Fraisage à la fraise-mèrePrincipe : Utilise le mouvement d'engrènement entre une fraise-mère (ressemblant à une vis sans fin) et l'ébauche d'engrenage, en effectuant la coupe par avance axiale.
• Relation de mouvement : Rotation de la fraise-mère (mouvement de coupe principal) + Rotation de la pièce (mouvement de génération) + Avance axiale.Avantages : Haute efficacité, adaptée à la production de masse (par exemple, engrenages automobiles) ; peut usiner des engrenages droits, des engrenages hélicoïdaux, des vis sans fin, etc.

Exemples d'applications : Usinage des planétaires et des satellites dans les boîtes de vitesses éoliennes.

1.3.2 Taillage d'engrenages

• Relation de mouvement : Coupe alternative verticale de la machine à tailler les engrenages + Rotation de génération de la pièce et de l'outil.
• Limitations : Moins d'efficacité que le fraisage à la fraise-mère ; coût de l'outil plus élevé.
• 1.3.3 Rasage d'engrenages
• Avantages : Peut corriger les erreurs de profil de dent et améliorer la douceur de la transmission des engrenages ; la précision d'usinage atteint le grade DIN 6–7.

Exemples d'applications : Usinage final des engrenages de boîte de vitesses automobiles.

• Principe : Utilise une meule formée ou une meule à vis sans fin pour rectifier la surface de la dent par mouvement de génération, principalement pour la finition des engrenages trempés.
• Limitations : Coût élevé et faible efficacité, généralement utilisé dans les domaines exigeant une haute précision.
• 02 Principes de base de la taille de forme
• Forte dépendance à l'outil : La précision du profil de la dent dépend directement de la précision du contour de l'outil.
• Haute flexibilité : Capable d'usiner des profils de dents non standard (par exemple, dents en arc de cercle, dents rectangulaires).

2.1 Fondements mathématiques

• Mouvement d'indexage : Utilise des dispositifs d'indexage (par exemple, des têtes diviseuses) pour l'usinage dent par dent afin d'assurer un pas de dent uniforme.
• Avantages
• Adapté à la production unitaire, en petite série ou à la réparation : Idéal pour la personnalisation et les scénarios de maintenance.

Capable d'usiner des engrenages à très grand module : Tels que les engrenages utilisés dans les machines minières.

• Faible précision : Généralement grade DIN 9–10.
• Faible polyvalence des outils : Des outils spécialisés sont nécessaires pour chaque module.
• 2.3.1 Fraisage d'engrenages
• Relation de mouvement : Rotation de la fraise (coupe principale) + Avance axiale de la pièce + Rotation d'indexage.

Scénarios d'application : Production unitaire et en petite série d'engrenages droits et hélicoïdaux ; engrenages à grand module (module ≥20 mm) ou engrenages de réparation.

• 2.3.2 Broche d'engrenagesPrincipe : Utilise une broche (un outil étagé à plusieurs dents) pour brocher l'ensemble de l'espace de la dent en un seul passage.
• Relation de mouvement : Mouvement linéaire de la broche (coupe) + Pièce fixe.Avantages : Efficacité extrêmement élevée (complète un espace de dent par course) ; précision relativement élevée (jusqu'au grade DIN 7).
• Limitations : Uniquement adapté à la production de masse d'engrenages internes ou externes ; coût de fabrication de la broche élevé, idéal pour les commandes en grand volume d'une seule spécification.Exemples d'applications : Production de masse de bagues de synchronisation automobiles (temps de cycle

<10 secondes/pièce).

• 2.3.3 Rectification de formePrincipe : Utilise une meule formée (avec un contour correspondant à l'espace de la dent) pour rectifier les engrenages trempés.
• Relation de mouvement : Rotation de la meule + Indexation de la pièce.Avantages : Peut usiner des engrenages à haute dureté (HRC >60) ; précision jusqu'au grade DIN 4 (erreur de profil de dent

<5 μm).

• 03 Comparaison et applications industrielles des deux méthodesComparaison entre la méthode de génération et la taille de forme
• Élément de comparaisonMéthode de génération
• Taille de forme (par exemple, fraisage d'engrenages, brochage)Principe d'usinage

Enveloppe le profil de la dent grâce au mouvement d'engrènement entre l'outil et la pièce

• Coupe directement le contour du profil de la dent via l'outilPrécision
• Élevée (grade DIN 6–8)Relativement faible (grade DIN 9–10)
• EfficacitéÉlevée (coupe continue)

Faible (usinage dent par dent)

Scénarios d'application

• Production unitaire/en petite série, engrenages à grand module
• 3.1 Boîtes de vitesses éoliennes
• Combinaison de procédés : Fraisage à la fraise-mère (ébauche) → Traitement thermique → Rectification d'engrenages (finition).