La roue dentée fait partie des plus anciens organes de machine de l'histoire de l'homme. Les roues dentées sont utilisées depuis des milliers d'années pour la transmission de puissance et de mouvements - au début à partir de la force de l'eau, plus tard celle de la vapeur et de nos jours d’une grande variété de sources d'énergie. Les roues dentées sont surtout indispensables pour la circulation moderne. Les pièces d'engrenage jouent un rôle central en ce qui concerne l'arbre d'entraînement, la direction et aussi la mise en œuvre de l'électronique de bord moderne. Leur utilisation est très variée. Les fabricants doivent faire face à une telle variété de formes et de matériaux que beaucoup d'entre eux s'interrogent sur la mise en œuvre d'une production rentable et de qualité. Les ingénieurs EMAG KOEPFER se sont également interrogés et présentent la machine de taillage par fraise mère K 300 comme solution universelle pour la production de roues dentées.

L'inclinaison de 45 degrés de la fraise mère est facilement perceptible ci-dessus. Cette position assure une très bonne évacuation des copeaux lors du taillage avec ou sans liquide de coupe ainsi qu'une mise en configuration ergonomique

« Nous avons conçu une installation qui représente une solution universelle à part entière. Grâce à de nombreux équipements et options disponibles, il est possible d'utiliser la K 300 dans différents domaines de la production d'engrenages », explique Jörg Lohmann, Directeur commercial EMAG KOEPFER.

Entre l'arbre d'un module de 1 et le pignon droit à denture hélicoïdale d'un module de 4, la K 300 permet d'usiner (tailler) une large plage de pièces. La plage de matériaux pouvant être usinés par cette machine est d'une variété aussi importante - tout est possible entre l'acier allié, l'aluminium, le laiton, le bronze et même des matières plastiques.

La qualité intégrée

L'ensemble de la structure de la K 300 est entièrement orienté vers la qualité. Le bâti de machine en béton au polymère en combinaison avec la conception "Closed-Box", c'est-à-dire que la poupée fixe et la contrepoupée sont reliées mécaniquement dans un cadre fermé, assure une rigidité extrême et par conséquent une précision extrême pendant le processus de taillage. La tête de taillage a été inclinée de 45 degrés. Elle permet une évacuation optimale des copeaux par gravité et contribue ainsi au niveau extrêmement élevé de la qualité des pièces. La machine dispose en même temps d'une bonne accessibilité pour les changements de configuration. De manière générale, il est possible d'appliquer des procédés de taillage différents comme le taillage par fraise mère à haute performance avec ou sans liquide de coupe, le skiving et le taillage après traitement thermique pour les dentures cylindriques ainsi que le taillage par fraise mère de plongée et tangentiel pour les roues tangentes. Au-delà, il est possible de fabriquer des roues coniques à denture droite par le procédé de taillage par division en utilisant des fraises de forme ou par le procédé Conikron. Même la fabrication de dentures non cylindriques est possible. Les axes importants pour le processus sont équipés d'entraînements directs. Ceux-ci assurent un processus rapide d'usinage et offrent un niveau très élevé de qualité d'usinage grâce à l'élimination des "jeux" mécaniques des éléments de transmission. Les axes CN des outils auxiliaires prennent en charge les opérations complémentaires comme l'ébavurage et le brossage ou l'indexage précis de la denture à l'aide d'un capteur par rapport à des marquages, alésages, cames et d'autres dentures ou caractéristiques. La structure bien conçue de la K 300 est complétée par la position de l'armoire électrique derrière la machine ainsi que la répartition optimale des masses de la broche principale et de la contrepoupée. Les deux assurent une excellente stabilité thermique et par conséquent un processus stable, même pour la fabrication en grande série.

Taillage par fraise mère automatique grâce au portique de chargement avec préhenseurs en V.

Démarrage rapide de la production

La structure ergonomique de la machine permet un accès facile à tous les composants importants de la machine. Il est possible de configurer la machine pour une autre pièce en moins de 20 minutes grâce aux systèmes de serrage rapide pour la broche principale, la contrepoupée et la fraise. Tous les réglages sont enregistrés dans le programme CN à l'aide de fonctions d'apprentissage ("Teach-in"), qu'il s'agisse de la force de serrage de la contrepoupée ou de positions de l'automation. Les faibles temps de mise en configuration de la K 300 sont assurés par une quinzaine d'axes CN. Ceux-ci sont complétés par le système de chargement rapide KOEPFER équipé de préhenseurs en V, lequel est adapté en standard à des pièces d'un poids allant jusqu'à 10 kilogrammes. En outre, des magasins pour les pièces brutes et usinées (par ex. des magasins par gravité et à chaînes), des magasins tournants et des systèmes de dépôt (par ex. un convoyeur à taquets) pour les pièces sont disponibles. Nous offrons également des cellules automatiques robotisées avec système de palettisation, selon les besoins.

Utilisation universelle

Lors de l'équipement de la machine, il est possible de faire appel à une large panoplie technologique. Des dispositifs d'aspiration pour le taillage à sec et des dispositifs d'aspiration des brouillards d'huile pour le taillage avec liquide de coupe, différents systèmes d'ébavurage, des amortisseurs de vibrations pour l'usinage des arbres, des capteurs pour l'orientation automatique ou pour le skiving sont disponibles parmi beaucoup d'autres options. La flexibilité d'utilisation de la K 300 est d'autant plus flagrante en considérant les domaines d'application du moment. Cette machine est certes très utilisée chez les sous-traitants de l'industrie automobile, mais aussi dans beaucoup d'autres secteurs: En particulier les tailleurs à façon, les fabricants de réducteurs, les fabricants de composants hydrauliques et les sites de production dans le domaine de l'aviation font appel à cette solution High-Tech. Qu'il s'agisse de pièces de réducteurs en grande série ou de roues dentées en matière plastique en petite série, la machine sera adaptée à chaque application en fonction des besoins spécifiques. Lohmann explique: « Nous sommes en mesure d'adapter la K 300 à presque toutes les exigences de nos clients, qu'il s'agisse d'une machine autonome avec alimentation manuelle ou d'un système de fabrication automatique. »

Machine de taillage par fraise mère KOEPFER K 300

Les avantages en un clin d'œil
• Précision: Tous les axes importants pour le processus sont équipés d'entraînements directs.
• Stabilité: Conception à châssis fermé et structure à symétrie thermique.
• Flexibilité: Taillage par fraise mère, skiving, taillage après traitement thermique, taillage par fraise mère de plongée et tangentiel, taillage de roues coniques par le procédé de taillage par division ou par le procédé Conikron, taillage non cylindrique par fraise mère.
• Automation: Avec portique de chargement ainsi que des magasins pour les pièces brutes et usinées.
• Simplicité de mise en configuration: Temps de changement de configuration de pièce à pièce largement inférieur à 20 minutes dans certains cas.
• Fonctionnalité complète: Axes CN auxiliaires pour l'ébavurage, des amortisseurs de vibrations ou comme support de capteurs, etc.

Caractéristiques de travail de la K 300
Module maxi. 4
Ø maxi. de la pièce (mm) 140 / 195
Course maxi. de taillage (mm) 300
Longueur maxi. de la pièce (mm) 300 / 800
Largeur maxi. de la fraise (mm) 250
Course de shifting (mm) 160
Vitesse de rotation de broche principale (1/min) 800
Vitesse de rotation de la fraise (1/min) 2500 / 4000