fr.wedoany.com Rapport : Allemagne Konstantin Ungefuk, responsable du département d'usinage des engrenages souples chez EMAG, a présenté la chaîne complète de processus de fabrication des engrenages de direction. L'engrenage de direction est un composant essentiel du système de direction des véhicules modernes. Sa fabrication doit répondre à des tolérances très serrées dans le cadre d'une production en grande série, où l'usinage avant traitement thermique doit respecter la norme DIN 7-8, et l'usinage après traitement thermique doit respecter la norme DIN 7. Cela pose un défi global en termes de précision dimensionnelle, de qualité de surface et de stabilité du processus.

Le processus de fabrication des engrenages de direction comprend quatre étapes principales. La première étape consiste à effectuer un tournage d'ébauche sur la pièce forgée en 14NiCr14, en contrôlant strictement la tolérance de faux-rond radial afin de garantir une base de précision pour les étapes suivantes. Le matériau 14NiCr14 présente ici de bonnes performances de coupe à l'état souple, tout en offrant la résistance à la traction nécessaire après trempe. La deuxième étape consiste à réaliser un taillage par fraise-mère à l'état souple à l'aide de la machine à tailler les engrenages K 160 avant la trempe. À ce stade, l'engrenage est formé à l'état souple, avec des surépaisseurs réservées sur les portées de palier et les flancs de dents pour l'usinage dur ultérieur. La troisième étape consiste en une cémentation ou une trempe par induction, suivie d'une rectification de précision des portées de palier sur la machine WPG 7 afin de corriger les déformations causées par la trempe. Enfin, l'engrenage trempé est usiné jusqu'à la qualité finale requise par un procédé de rasage sur la machine K 160.

La machine à tailler les engrenages K 160 est spécialement conçue pour les applications à haute productivité. La vitesse de rotation de la fraise-mère peut atteindre 12 000 tr/min, et avec une course de déplacement maximale de 160 mm, l'économie d'outil sur sa durée de vie est optimisée. Cette machine est équipée d'un système d'automatisation à portique et à doubles pinces rotatives, permettant d'introduire la pièce en quelques secondes, réduisant ainsi les temps non productifs et améliorant la fiabilité du processus. Lors de l'usinage dur après trempe, la K 160 est à nouveau utilisée pour le rasage, mais les paramètres sont ajustés pour l'usinage des matériaux durs. La rigidité élevée de la machine, combinée à des vitesses de coupe et à un profil d'outil appropriés, permet de corriger les déformations de trempe et d'assurer la qualité de surface requise. Le rasage remplace ici le coûteux procédé de rectification par génération, avec un temps de cycle par pièce inférieur à 30 secondes, selon le nombre de dents et la géométrie.

La rectifieuse WPG 7 est équipée de systèmes de mesure de déplacement de haute précision sur les axes X et Z. Son bâti présente une bonne stabilité thermique, garantissant des conditions de travail stables en fonctionnement continu. Cette machine convient à l'usinage de pièces d'une longueur maximale de 250 mm et d'un poids maximal de 30 kg. Elle corrige les déformations des portées de palier causées par la trempe grâce à une rectification de précision. Un système de mesure intégré surveille en continu l'opération de rectification, identifiant et corrigeant les écarts en temps réel sans interrompre le processus, afin de garantir la précision des portées de palier, qui influence directement la douceur de fonctionnement et la durée de vie de l'engrenage de direction.

La fiabilité globale du processus est assurée par la conception minutieuse des machines : les deux machines sont équipées d'une base à stabilité thermique pour réduire les fluctuations de température. Une fonction de détection de position intégrée lors de l'alimentation des pièces garantit le positionnement correct de chaque pièce, tandis que le système de chargement et déchargement automatique réduit les erreurs humaines et maintient des conditions constantes. Ces mesures constituent ensemble des éléments clés pour garantir la fiabilité du processus dans la production en grande série.