Résolu Taillage d'une roue creuse

[PUSSY]

Bonjour,

Comme je vois qu'il n'est guère envisageable de demander à un pro de tailler une roue creuse (au vu du prix) et comme il apparait que je devrai le faire moi-même si le besoin s'en faisait sentir, je pose la question aux spécialistes des engrenages :

Y a t'il une différence (si oui laquelle) au niveau du résultat final-fonctionnement entre :
- le taillage avec une fraise mère + un accouplement entre la rotation de la fraise et la roue et
- le taillage par une fraise module (ou un outil unique), la roue étant inclinée de l'angle d'hélice ?

Cordialement,
PUSSY.

 

[sevictus]

Bonjour,
Je pense que géométriquement le chemin de l'arête de coupe est différent sur le profil de la roue.
Dans le cas de la fraise module ou grain, la trajectoire est rectiligne, alors que dans le cas de la fraise mère il y a une légère courbure.
Plus l'épaisseur de la roue diminue, plus l'approximation est bonne.
A voir un avis de spécialiste sur la compatibilité mécanique...

 

[sergepol]

Si la fraise module a le profil exacte correspondant au nombre de dents de votre roue, corrigé de l'angle d'hélice de la vis qui lui sera associé le montage fonctionnera correctement. Malheureusement les fraises module n'ont qu'un profil approché valable pour une fourchette du nombre dents, cette imprécision est peut être suffisante pour un bon nombre d'application. De plus il serai nécessaire que le diametre primitif de la fraise module soit aussi proche que possible du Ø de la vis.
Salutations

 

[vibram]

Salut Pussy
Je crois que pour la solution de droite (fraise mere) il faut en plus pouvoir regler l'angle de la fraise mere sur le plan perpendiculaire à la face de l'engrenage je crois
@Bump1 saura t'en dire plus

 

[serge 91]

Bonjour,
Sans certitude,
A mon avis, le Ø de l'outil ( fraise mère ou module )doit être égal au Ø de la vis ...

 

[SULREN]

Bonjour,
@PUSSY

Y a t'il une différence (si oui laquelle) au niveau du résultat final-fonctionnement

Je n’ai pas voulu répondre en premier car la question s’adresse aux spécialistes des engrenages et que je n’en suis pas un, tout au plus un amateur autodidacte dans ce domaine.

Je pense cependant qu’il est facile de répondre à la question posée par : « oui, il y a une différence notable », et tu le savais probablement aussi.
Mais il est plus difficile de montrer en 3D l’écart entre le profil obtenu par les deux procédés. Il faut disposer des bons outils de dessin. Et c’est cela la vraie question posée.

On peut imaginer cet écart en faisant le raisonnement suivant, sur la base du dessin que tu as posté :
- Imaginons qu’il n’y a aucune pièce en rotation, juste un mouvement de translation de l’axe de la fraise vers le centre de la roue, donc un mouvement de pénétration.
- Ne pensons pas usinage mais juste « effacement » de la matière de la roue par la fraise qui la pénètre.
- Sur le dessin de gauche la fraise module à axe incliné va effacer dans la roue une forme cylindrique, inclinée par rapport au plan de la roue.
- Sur le dessin de droite la fraise mère va effacer dans la roue une forme en hélice….(Qui est exactement la même forme que celle qu’elle usine dans le taillage à mouvement conjugués : rotations des deux + pénétration fraise).

En répétant plusieurs fois l’opération après avoir fait chaque fois tourner la roue d’une dent, on obtient avec la fraise module une série d’empreintes circulaires, parallèles, qui ne s’emboîteront pas bien dans la vis sans fin tangente à la roue, parce que cette vis est une hélice.

A mon avis, le Ø de l'outil ( fraise mère ou module )doit être égal au Ø de la vis ...

Oui. Et cela pose problème, parce qu'au ré-affûtage on réduit le diamètre primitif des fraises.

il apparait que je devrai le faire moi-même si le besoin s'en faisait sentir,

Il existe des solutions de dépannage déjà décrites sur Internet.

 

[PUSSY]

Malheureusement les fraises module n'ont qu'un profil approché valable pour une fourchette du nombre dents

C'est pourquoi j'ai aussi parlé d'outil unique auquel je peux donner la forme "idéale".

Il existe des solutions de dépannage déjà décrites sur Internet.

La solution de "dépannage" consiste à usiner la roue avec une "fraise mère" (le profil de la vis) de telle sorte que la fraise provoque l'engrènement de la roue.
Mais cela n'a de sens que si l'on est "à la position d'engrènement (de fonctionnement)" et "ne marche pas" pour l'ébauche !
Peut-être faut-il faire l'ébauche avec la méthode de gauche et finir avec la méthode de droite !

Cordialement,
PUSSY.

 

[SULREN]

Peut-être faut-il faire l'ébauche avec la méthode de gauche et finir avec la méthode de droite !

Avec la méthode de gauche:
Tu marques juste la roue ébauche sur une profondeur d'1/2 hauteur de dent, avec la fraise module n°8 (celle à profil trapèzoïdal), montée inclinée à l'angle de l'hélice, sur tout le pourtour de la roue, en utilisant un diviseur.

Avec la méthode de droite:
Tu tailles toutes les dents, par enfoncement progressif de l'outil. L'entrainement synchrone de la roue ébauche se faisant tout seul par engrènement de la "vis de taillage" dans la roue ébauche préfendue.

Tu usines la "vis tangente" (celle d'utilisation) et la "vis de taillage" (celle d'usinage de la roue creuse) dans la même operation de filetage trapézoïdal (*) sur ton tour, sur un barreau d'acier d'outillage à l'état recuit.
Une moitié de cette vis servira de vis tangente, après trempe éventuelle et revenu.
L'autre moitié devra être fendue à la fraise scie, un peu comme un taraud, puis obligatoirement trempée et revenue, pour constituer la "vis de taillage", une sorte de fraise mère maison, du pauvre (pas détalonnée, sauf si tu donnes un coup de meule à l'arrière des arrêtes de coupe).

(*) attention: le profil du filet trapézoïdal doit être, sauf erreur de ma part, plus mince que le trapèze de la fraise n°8, dans le rapport du module apparent et du module réel. Il faut réfléchir à ce problème, pour confirmer ou pas.

 

[mvt]

Bonjour,

Notre discussion d'hier soir a fait des petits.
J'avais retenu la solution de droite. Merci @SULREN pour ces explications complémentaires.

 

[gaston48]

Bonjour,
la manière professionnelle, en petite série, d'usiner une roue creuse suivant un diamètre primitif
et un nombre de filet arbitraire de sa future vis sans fin, ressemble à la solution de gauche
Mais avec un grain avec le profil d'une dent de la crémaillère génératrice et,
en plus du mouvement synchrone rotation arbre du grain / rotation de la couronne
un mouvement tangentiel synchrone avec le rotation de la couronne pour générer la développante
Donc présence d'un sommateur, d'un système différentiel comme pour un taillage hélicoidal
(facile avec une commande numérique)
cliquer ici sur une zone des photos pour lancer la vidéo : "taillage à l'outil mouche"
http://www.nord-engrenages.com/taillage-rectification-engrenages.php

 

[SULREN]

Re,
Quand le couple vis sans fin/roue tangente doit réaliser un entrainement à faible vitesse et sous faible couple, certains taillent même la roue avec un taraud, et sans prendre la peine de fendre préalablement l'ébauche.
Ensuite ils utilisent comme vis tangente une vis au même diamètre et pas que le taraud.

C'est la solution la plus simple et la moins coûteuse pour un bricoleur très peu outillé en usinage et aussi peu "argenté". C'est le cas par exemple les amateurs en observation astronomique (par ailleurs très bien outillés en optique) pour réaliser les vis sans fin /roues tangentes d'entrainement des axes de leur lunette ou télescope.

 

[bump01]

Bonjour et bonne année aux passionnés des engrenages .

Fraise disque module ou fraise mère , ça dépend surtout des moyens dont on dispose pour la réalisation qui vont conditionner ce choix , car le résultat est le même dans les deux cas .
Rares sont ceux qui ont une machine à tailler + des fraises mères , donc tout le monde se dirige vers les fraises disques modules , ainsi que les ateliers de réparation qui n'ont pas financièrement d'autres moyens et tout se passe bien comme en théorie ..........
Deux difficultés :
il faut que l'axe de l'outil soit à égale distance des bords de la roue à tailler pour un fonctionnement optimum , mais pour parer à cela on peut rendre le montage de la vis sans fin réglable en hauteur dans l'appareil à construire .
Il faut que la fraise disque module ou la fraise mère aient le même diamètre que la vis sans fin , ce qui oblige à faire des choix au niveau de la conception , en rapport avec le matériel dont on dispose .
Pourquoi créer des éléments de machine alors qu'il existe plein de réducteurs dans tous les rapports possibles et financièrement abordables ? peut être pour le plaisir !!!

A bientôt

 

[jungo1]

Bonsoir il y a aussi la méthode décrite par ce génial "bricoleur" au 13 ème paragraphe suivant l'utilisation ....

http://www.metallmodellbau.de/

 

[SULREN]

Pourquoi créer des éléments de machine alors qu'il existe plein de réducteurs dans tous les rapports possibles et financièrement abordables ? peut être pour le plaisir !!!

Oui et non.
Pour des couples vis/roues de 30 à 60 dents, il est bien plus facile d'acheter (HPC ou autres) ....ou d'en récupérer en farfouillant un peu.

Pour des 180 ou 360 dents, que les astronomes amateurs aiment bien pour leur correspondance directe avec les degrés d'angle, même en module 0,5 ou 1, il y en a pour 200 ou 300 euros par couple. Comme il en faut deux pour leur monture....ça finit par "devenir sensible" et il n'est pas sûr de trouver ces nombres de dents en standard. Il faut passer à du sur mesure et là........."ciao", amitiés cosmiques !

 

[bump01]

Bonsoir il y a aussi la méthode décrite par ce génial "bricoleur" au 13 ème paragraphe suivant l'utilisation ....

http://www.metallmodellbau.de/

Dans cette méthode les dents de la '' fraise mère" ont le même diamètre que ce soit sur la partie avant ou arrière , donc ça talonne , il faut que ces dents aient suffisamment dégagé la pièce pour que les dents suivantes puissent couper.
Sur les fraises mère le fabricant fait un détalonnage de précision .

A bientôt

 

[AlliPapa]

Bjr,
as tu vu la video du premier post de ce lien ? https://www.usinages.com/threads/une-idee-saugrenue.117431/

Bat

 

[bump01]

Bjr,
as tu vu la video du premier post de ce lien ? https://www.usinages.com/threads/une-idee-saugrenue.117431/

Bat

On peut toujours essayer de dévaler une pente avec un vélo ayant des roues carrées , à la fin les roues s'arrondissent d'ailleurs , je crois qu'on a découvert la roue comme ça .

A bientôt

 

[SULREN]

Bonsoir,

à la fin les roues s'arrondissent d'ailleurs , je crois qu'on a découvert la roue comme ça .

Bonsoir,
Je ne sais pas si la roue a été trouvée comme cela, mais le profil en développante de cercle a été découvert comme cela.

On a commencé par faire des dents en bois dont la forme était grosso modo un parallélépipède. L'usure les déformait en leur donnant une forme arrondie…..qu’on a analysée et on a trouvé l'épicycloïde, puis au XIXe siècle la développante.

 

[PUSSY]

Bonjour,

A y réfléchir, j'abandonne l'idée d'utiliser ce différentiel.

Cordialement,
PUSSY.

 

[jacques maurel]

Bonjour
Le taillage à l'outil mouche avec avance axiale de l'outil pendant le taillage (il faut une tête spéciale) est utilisé quand on ne veut pas fabriquer une fraise mère spéciale (fabrication unitaire). L'avance axiale de la fraise est aussi utilisée quand la vis a un grand pas (plusieurs filets généralement) car dans ce cas il la pénétration radiale de la fraise se ferait avec interférence (avec les dents de la roue). Dans ce cas le montage de la vis sur la roue doit aussi se faire axialement. J'ai une machine Pfauter RS00 avec différentiel, j'ai aussi la tête pour avance axiale, mais je ne l'ai jamais utilisée.
Voilà la cinématique:

 

[Precis84]

Salut
La Machine moderne :

 

[Haraldr32]

Merci pour ce Post Pussy !
Je vais passer par une sous traitance du coup, sur le forum ou ailleurs !

 

[bump01]

Bonjour
Pour jacques maurel
Avez vous le livre édité par Pfauter qui pour un chiffre donné donne un montage de roues dentées dont le quotient est le plus approchant de ce chiffre ?

A bientôt

 

[SULREN]

Bonsoir,
@Bump1

Pour @jacques maurel
Avez vous le livre édité par Pfauter qui pour un chiffre donné donne un montage de roues dentées dont le quotient est le plus approchant de ce chiffre ?

Voilà un sujet intéressant !
J'ai ma propre méthode pour calculer le montage de roues dentées qui donne un rapport de transmission le plus proche possible d'un chiffre donné comportant N décimales. Plus on veut de précision et plus il faut de rouées dentées et de nombre de dents, bien sûr. En général on n'a pas besoin de dépasser 4 à 6 roues dentées. Je peux arriver à une précision du 1/100 de milliardième (10^-11)... mais en pratique on n'en a pas besoin .

J'aimerais comparer mes résultats à ceux de Pfauter.
On pourrait ouvrir une discussion sur ce sujet pour comparer les différentes méthodes.

 

[bump01]

Bonsoir
Il existe d'autres livres sur le sujet de chez Barber Coleman et Gould d'autres fabricants de machine à tailler, appréciés des initiés car ils dispensaient de faire de fastidieux calculs peux valorisants .
On devait pouvoir s'en servir en tournage pour réaliser des pas , incroyables .
Il y a quelques jours j'ai fait une demande d'estimation pour un livre de chez Pfauter , dans la discussion qui a suivi , quelqu'un a présenté le fameux livre , je me rappelle plus de son pseudo et comme la discussion a disparue , je vais à la pèche dans le torrent du forum.

A bientôt

 

[SULREN]

Re,

Il existe d'autres livres sur le sujet de chez Barber Coleman et Gould d'autres fabricants de machine à tailler,

@Bump1
Merci pour ces indications. J'essaierai de retrouver ces livres et les méthodes qu'ils préconisent. C'est par simple curiosité et pour faire un recensement des méthodes qui existent et les présenter si une discussion est ouverte sur ce sujet.
Mais je n'en ai pas besoin, parce que ma méthode numérique me permet d'atteindre sans effort des précisions astronomiques qui dépassent de très loin tout ce dont on peut avoir besoin.

On devait pouvoir s'en servir en tournage pour réaliser des pas , incroyables .

Je m'en suis déjà servi plusieurs fois sur Usinages pour aider des collègues qui voulaient réaliser des pas bizarres, hors standard, avec le jeu de pignons standard de leur tour.

J'ai aussi aidé des horlogers qui voulaient réaliser des horloges astronomiques mais qui ne savaient pas calculer les trains d'engrenages.
Ou ici pour trouver le rouage de "l'aiguille du dragon" sur ce mécanisme d'astrolabe (cette aiguille indique la position de la ligne des noeuds de l'orbite lunaire et sert à indiquer les probabilitées d'éclipses, par conjonction avec l'aiguille de la lune et celle du soleil).

Prendre la discussion à partir du 10 octobre 2017
https://www.webastro.net/forums/topic/76729-«-horloges-astronomiques-mécaniques-motivations-histoire-difficultés-avenir/?page=3

 

[jacques maurel]

Bonjour
J'ai le livret de Barber Colman, sinon on peut utiliser la méthode des réduites (peut être que c'est celle dont parle Sulren). Pour le filetage au tour, j'ai fait un accessoire qui permet d'obtenir n'importe quel pas sans changement de pignon, mais pour une distance réduite (entre 50 et 100mm environ). Un post existe à ce sujet sur le forum.
Image commentée de la chaîne cinématique Pfauter:

 

[PUSSY]

Bonjour,

Mais je n'en ai pas besoin, parce que ma méthode numérique me permet d'atteindre sans effort des précisions astronomiques qui dépassent de très loin tout ce dont on peut avoir besoin.

Pour information car je connais la méthode des réduites, déjà satisfaisante dans bien des cas, pourrais-tu nous parler de ta méthode si elle diffère de celle des réduites ?

Cordialement,
PUSSY.

 

[SULREN]

Bonsoir,
@jacques maurel
Merci d'avoir ajouté des explications sur le schéma de la chaîne cinématique. Sans cela, j'avais du mal à retrouver le rôle de tous les groupes d'engrenages.

Pour information car je connais la méthode des réduites, déjà satisfaisante dans bien des cas, pourrais-tu nous parler de ta méthode si elle diffère de celle des réduites ?

J’ai dit plus haut que je m’intéressais à toutes les méthodes de calcul de trains d’engrenages destinés à réaliser un rapport de transmission extrêmement précis, dans le seul but d’en parler si une discussion dédiée était ouverte sur le sujet, et pas pour répondre à mes besoins de calcul, ceux-ci ayant déjà été résolus.
A l’origine, il y a une vingtaine d’année, mon problème était de comprendre les trains d’engrenages des horloges astronomiques : celle de Bourges, celles de Strasbourg (surtout la dernière de 1840 qui est une œuvre de génie), celle de St Omer, etc.
Je voulais aussi concevoir mes propres rouages astronomiques, en visant de faire encore plus précis que nos « anciens », tout en faisant plus simple qu’eux, grâce à la puissance des méthodes de résolution numérique dont nous bénéficions, évidemment (nous sommes des gâtés).

FRACTIONS CONTINUES: (parfois appelée « réduites »)
C’est la seule méthode mathématique de calcul formel, que je connaisse pour faire ces calculs (ce qui ne veut pas dire qu’il n’en existe pas d’autres). Elle était déjà utilisée au moyen âge par les mathématiciens indiens, puis est arrivée en Europe. Elle a été utilisée par Jean Baptiste Schwilgué pour les trains d’engrenages de la dernière horloge de Strasbourg.

ARBRE DE BROCOT :
Créé par l’horloger et mathématicien Achille Brocot pour permettre à ses collègues horlogers qui ne connaissaient que les 4 opérations de base (les maths ne sont pas leur métier) de calculer des trains d’engrenages pour réaliser un rapport très précis.
Il me semblait en avoir déjà parlé sur Usinages, mais je n’ai pas retrouvé la discussion.
J’en ai aussi donné une version applicable sur Excel, ici :
http://passion-usinages.forumgratui...methode-de-l-arbre-de-brocot?highlight=Brocot

METHODES NUMERIQUES :
Dès 2004 je me suis donné une méthode d’analyse de ce problème et elle s’appuie sur des programmes que j’ai écrits pour la mettre en oeuvre. Depuis, je ne cesse de modifier profondément ces outils pour les améliorer.
Bien d'autres personnes ont dû créer leurs propres outils numériques, comme ici par exemple, au paragraphe 3 (pas performante selon moi, je la prend facilement en défaut).
http://vanoise49.pagesperso-orange.fr/annexe_4_choix des engrenages.pdf

Deux remarques :
- Les méthodes numériques que je connais dans ce domaine ne sont pas des outils presse-bouton, mais des outils à paramétrer et à moduler pendant l’évolution de la recherche.
- On ne peut pas démontrer que le train d’engrenages qu’ils trouvent est le plus optimal dans le compromis « précision atteinte en regard du nombre de roues et de dents nécessaires ». C’est ce doute sur la performance de la méthode des fractions continues, ainsi que sur l’arbre de Brocot, qui m’a fait chercher et affiner au fil de temps mes propres outils.......qui n 'ont rien à voir avec les deux précédents (en réponse à la question de @PUSSY).

Pour comparer la performance des méthodes il faut se poser un problème donné et difficile de train d’engrenages et voir qui obtient le meilleur compromis « précision/lourdeur du train », comme dans le problème du mécanisme d’astrolabe dont j’ai donné le lien au post #26 (je suis confiant dans la mienne ).

EDIT: puisqu'on est dans les trains engrenages, voici le proto du train réalisé par Serge Vieillard pour ce mécanisme d'astrolabe.

Ce n'est pas un train linéaire, simple, mais un train à pignons satellites (train planétaire).

 

[PUSSY]

(en réponse à la question de @PUSSY)

Alors là, chapeau !
Je ne connaissais pas la méthode de l'arbre de Brocot et cela mérite d'être connu et approfondi pour "le fun".
Je regarderai l'autre méthode à tête reposée.

Cordialement,
PUSSY.