Tailleuses d’engrenages

Tailleuses d’engrenages

Les tailleuses d’engrenages sont des machines-outils qui, comme leur nom l’indique, servent à l’usinage ou à la fabrication des engrenages, à partir d’éléments ou de pièces de base, comme des cylindres ou d’autres formes, composés de matériaux tels que l’acier ou l’aluminium.

Ces équipements utilisent une succession de forets ou d’outils de perçage normalisés pour réaliser, dans le respect de paramètres précis de pas et de cercle, les différentes coupes nécessaires à l’obtention d’engrenages qui, une fois terminés, serviront à l’exécution de travaux ou de processus mécaniques sur d’autres machines ou équipements.

Fonctionnement des tailleuses d’engrenages

Le cylindre, généralement en acier, bien que l’on puisse employer un autre métal rigide, comme le cuivre, le bronze ou l’aluminium, sert de pièce de départ. Tout d’abord, cette forme est découpée pour obtenir des disques ronds qui sont ensuite usinés comme ébauches, c’est-à-dire comme des plaques percées ou alésées sans dents.

Ce processus constitue l’étape préalable à une série d’opérations, nécessaires à l’élaboration du produit final, qui sont décrites ci-dessous :

• Taillage : les disques ou ébauches sont soumis à ce processus pour créer les dents fonctionnelles de l’engrenage.
• Trempe : dans ce processus thermique, la pièce est refroidie afin de renforcer ou de durcir la pièce obtenue, ce qui augmente ainsi sa résistance mécanique.
• Rectification : au cours de ce processus, la finition des pièces est perfectionnée, tant sur leur surface que sur leurs dents.

Types de tailleuses d’engrenages

Les tailleuses d’engrenages se classent selon le procédé employé pour leur production et se répartissent en deux grands groupes : par reproduction ou formage, ou par génération.

Selon la reproduction ou le formage

Dans ce cas, le tranchant qui réalise les coupes est une réplique stricte de l’intervalle situé entre les dents adjacentes, et il faut pour cela employer un grand nombre d’outils, car l’intervalle entre les dents varie en fonction du module et du nombre de dents.

Ces tailleuses d’engrenages se classent, dans les grandes lignes, en deux types d’outils :

• Fraiseuse : équipement qui met en œuvre un outil de coupe rotatif de module, qui est essentiellement une fraise spéciale standard, dotée de dents ou d’arêtes très proches de la forme des intervalles entre les dents. Cet outil perce le cylindre pris initialement comme pièce de base pour effectuer le processus d’usinage. Cette opération est répétitive ou normalisée, et on la connaît sous le nom de fraisage de pièces.
• Raboteuse : dispositif qui possède un côté coupant, placé perpendiculairement à la direction du mouvement. Le segment qui exécute la coupe ou l’usinage correspond lui aussi à la zone de l’intervalle entre les dents de l’engrenage à tailler.

Selon la génération

Ce type de tailleuse offre une grande précision dans le travail réalisé sur la pièce. Elle est pratique et silencieuse pendant l’usinage, et utilise en outre des vitesses constamment élevées.

Son fonctionnement est établi selon les caractéristiques de la développante de cercle, qui n’est rien d’autre qu’une courbe plane en développement. Les dents, qui respectent ces mêmes paramètres, peuvent être taillées par des équipements rectilignes, tandis que l’outil chargé d’effectuer les coupes avance en même temps que la roue et tourne sur son propre axe.

Les tailleuses d’engrenages par génération peuvent à leur tour se diviser en plusieurs types :

• À fraise-mère : la tailleuse d’engrenages de ce type exécute un processus continu et offre une plus grande précision que les autres. Dans ce cas, elle emploie comme outil une vis à dents droites, tandis que son axe est désaligné dans la même proportion que l’angle d’avance de l’hélice de la vis. Cette méthode est l’une des plus répandues dans l’industrie.
• À crémaillère : durant ce processus ou cette méthode, l’équipement réalise simultanément les deux profils de la dent, et utilise pour cela un outil en forme de crémaillère, dont le module est exactement celui de l’engrenage à tailler. La coupe s’effectue par des mouvements de va-et-vient de l’outil, en accord avec l’axe du cylindre pris comme pièce de base. Bien qu’il ne s’agisse pas d’un processus d’usinage continu et qu’il nécessite de repositionner l’outil, c’est aussi l’un des procédés les plus courants dans la pratique.
• À pignon générateur : la machine réalise un usinage continu, sans qu’il soit nécessaire de repositionner l’outil de coupe utilisé. La coupe est effectuée par une roue ou une vis à dents affûtées, tandis que celle-ci tourne sur la base cylindrique faisant l’objet du taillage. La fabrication de ce pignon générateur est complexe, et les défauts qu’il peut présenter se répercutent sur la pièce à usiner, car, en général, ils sont reproduits très facilement.
• Par rabotage : la machine emploie, dans ce cas, un outil de coupe à profil plat, dont le mouvement caractéristique dans l’usinage de la pièce est un va-et-vient. Parmi tous les procédés de taillage, c’est l’un des moins utilisés.

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