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Révolution du taillage d'engrenages par Sandvik

15.03.2013
ZEISS - Révolution du taillage d'engrenages par Sandvik

"Ce qui semblait impossible il y a dix-huit mois est désormais une réalité quotidienne", affirme Kenneth Sundberg, responsable du développement des affaires internationales pour les solutions de taillage d'engrenages chez Sandvik Coromant. Voilà qui résume bien les efforts de développement de ce fabricant d'outils de coupe, leader dans son secteur, dans un domaine qui est relativement nouveau pour lui.

Sandvik Coromant a senti le besoin d'une amélioration des performances du taillage d'engrenages, et vu le potentiel existant vers 2005. A l'évidence, les machines-outils et la technologie logicielle avaient commencé à évoluer, tout comme les applications industrielles, et les solutions d'outillage en faisaient de même.

Après le passage des outils acier rapide aux outils à plaquettes indexables, la force motrice résidait dans l'augmentation de la productivité, l'allongement de la durée de vie des outils et l'élimination du réaffûtage et de la rénovation du revêtement. Changement de paradygmes Avec son nouveau concept de fraise-mère CoroMill® 176, Sandvik Coromant a franchi un pas important dans la technologie et dans les performances du taillage d'engrenages.

La précision des outils et leur rigidité sont améliorées grâce à une interface déposée entre les plaquettes et le corps de l'outil qui autorise des débits copeaux plus élevés et produit de meilleurs états de surface. "La vitesse de production que nous avons obtenue est entièrement nouvelle dans le secteur du taillage d'engrenages", explique K. Sundberg. "Avec CoroMill 176, la production peut être doublée, voire triplée dans certains cas.

Nous exploitons aussi l'attachement Coromant Capto pour profiter d'une plus grande résistance et d'une meilleure stabilité de l'outil." Le développement de produits comme CoroMill 176 est le fruit de collaborations étroites avec des industriels et des fabricants de machines-outils de premier plan dont les exigences sont très élevées.

Ces sociétés apprécient l'intensification de la concurrence entre les fabricants d'outils, ainsi que la disponibilité d'outils à plaquettes indexables pour une plus grande variété d'engrenages. Sandvik Coromant peut maintenant proposer des solutions pour la plupart des applications de taillage d'engrenages, notamment pour les éléments de transmissions dans les secteurs de l'énergie éolienne, des mines, des boîtes de vitesses industrielles, de l'agriculture, du BTP et des véhicules lourds.

Pour ces derniers, il reste tout de même des doutes sur la capacité des outils à plaquettes indexables à produire la précision indispensable aux transmissions à grande vitesse. "L'ambition était là dès le départ, mais je ne pensais pas que nous pourrions proposer des solutions dans le domaine des véhicules lourds dès 2012. Nous devions concurrencer les outils de précision en acier rapide monobloc rectifié", souligne K. Sundberg. "Mais les faits sont là.

Nous pouvons maintenant atteindre la qualité 9 (selon DIN) régulièrement. Si les conditions sont favorables, nous atteignons même la qualité 8." Ces performances impressionnantes sont en partie dues au fait que les outils Sandvik Coromant sont livrés avec les plaquettes montées et avec un protocole de mesure conforme à DIN 3968.

Bien entendu, lorsque les plaquettes doivent être indexées à nouveau, cela doit être fait par des opérateurs compétents dans un environnement propre pour maintenir le même niveau de précision. Une approche différente Sandvik Coromant prend pied sur le marché du taillage d'engrenages avec un regard neuf, une base technologique éprouvée et une grande expérience en tant que leader dans l'usinage. Ces atouts lui permettent de défier les moyens et méthodes en place.

Sandvik Coromant est aussi en mesure d'apporter le soutien d'une équipe spécialisée dans le taillage d'engrenages qui peut intervenir à l'international. Les fabricants d'engrenages peuvent compter sur le soutien du fabricant d'outils de coupe dès la planification de l'investissement et jusque dans les activités quotidiennes sur les machines-outils. "Nous voulons accroître notre offre le plus vite possible et proposer des niveaux de services toujours plus performants", dit K. Sundberg.

"L'objectif est d'avoir la meilleure offre du marché, sans conteste, d'ici la fin 2012 et d'être en mesure d'apporter à l'industrie le savoir de spécialistes en taillage d'engrenages partout dans le monde." Lors de l'entretien, les fraises-mères de Sandvik Coromant couvraient les modules d'engrenages de 4 à 18. La société couvre les modules de 3 à 30 avec ses solutions à plaquettes indexables depuis fin 2012.

Des fraises-disques pour le taillage d'engrenages de modules de 3 à 40 seront aussi disponibles. Pour démarrer, Sandvik Coromant veut donner à ses clients la possibilité de profiter pleinement de CoroMill 176 pour des modules de 3 à 9. Ce concept possède un potentiel d'économies énorme. Dans la plupart des cas, les temps de cycle peuvent être réduits de 50% par rapport aux solutions disponibles dans l'industrie, selon Sandvik Coromant.

De plus, ces résultats sont obtenus avec un coût d'outillage réduit. En effet, la durée de vie des outils gagne 300 à 500%, aussi la transition vers la technologie des plaquettes indexables est-elle très avantageuse. Pour le taillage de petits engrenages où il n'existe actuellement que des fraises acier rapide, les gains sont encore plus importants.

De plus, toute la logistique lourde et coûteuse associée au réaffûtage et à la rénovation des revêtements peut être éliminée. Les essais se poursuivent Sandvik Coromant possède déjà une offre étendue pour le taillage d'engrenages. Les nouvelles méthodes up-Gear et InvoMilling, par exemple, s'avèrent très intéressantes pour les fabricants qui produisent des engrenages en petites et moyennes séries.

Elles offrent une grande flexibilité et une productivité élevée à bas coût car elles utilisent des outils standards ou quasi standard. "Nous avons commencé à travailler en étroite collaboration avec le constructeur de machines-outils Heller et le fabricant Voith Turbo en 2009 pour mettre au point une solution pour l'usinage d'engrenages coniques", explique K. Sundberg. "Il en est ressortie la solution up-Gear qui a été mise sur le marché mi-2010.

Tout comme la méthode InvoMilling, que nous avons développée nous mêmes, c'est une alternative très intéressante aux solutions existantes. Depuis septembre 2011, Gleason a repris la vente de cette solution sur les machines Heller et nous sommes son partenaire outillage exclusif. Les solutions up-Gear et InvoMilling ont déjà été adoptées par une grande variété de fabricants qui produisent des engrenages ou des pièces comportant des dentures intérieures.

Ces méthodes ont le potentiel de révolutionner ce type de production," souligne-t-il. Le mouvement est lancé. Pour explorer et développer des solutions pour le taillage d'engrenages, Sandvik Coromant dispose de machines Höfler et Heller dernier cri dans son Centre d'Applications de Sandviken. La société collabore aussi étroitement avec Zeiss pour la métrologie et avec des éditeurs de logiciels de premier plan dans le domaine de la conception de l'outillage.

L'industrie du taillage d'engrenages est fortement spécialisée et Sandvik Coromant a bien compris que tout était dans la production de profils de dentures spécifiques. Le fabricant d'outils de coupe doit offrir des moyens pour usiner ces profils, et c'est ce qui préside au développement de tous ses outils.

Mais des plaquettes pour des profils standards DIN ont déjà été introduites ainsi que des plaquettes standard pour l'ébauche avec des fraises-disques. Des économies importantes "A terme, il y aura des économies considérables en remplaçant l'outillage dans les équipements existants", souligne K. Sundberg. "Dans certains cas, nous avons vu des réductions du temps d'usinage de 80 pour cent.

Cela veut dire que nous pouvons offrir aux fabricants qui ont besoin d'augmenter leur capacité la possibilité de simplement changer d'outil au lieu d'acheter une nouvelle machine. Voilà une vraie économie." La production en grandes séries d'engrenages avec des fraises-mères permet d'augmenter la productivité et d'éliminer le réaffûtage et la rénovation du revêtement des outils acier rapide. Il offre aussi la possibilité d'usiner à sec.

Ce dernier point est bien accueilli car il élimine un coût et il améliore l'environnement de travail des opérateurs. De plus, les copeaux secs sont rachetés à un prix plus élevé. "La raison pour laquelle la technologie des plaquettes indexables ne s'était pas encore imposée face aux outils acier rapide était qu'elle n'existait pas. Mais ce n'est plus le cas", conclut K. Sundberg.

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