Fabrication d'engrenages : Usinage et procédés d'engrenages sur mesure | JS Precision

Points clés à retenir

• La précision est un système d'ingénierie : la précision des équipements de la plus haute qualité repose sur une liaison complète en termes de « conception - matériaux - traitement thermique - usinage de précision ».
• Fabriqué en Chine ≠ Fabrication de faible qualité : Les principales entreprises de fabrication d’engrenages en Chine se sont mises au défi par rapport aux meilleurs niveaux mondiaux en matière d’équipements, de processus et de systèmes de qualité.
• Le traitement thermique est essentiel à la performance des matériaux. Les procédés de traitement thermique doivent être adaptés au matériau concerné. Les fournisseurs compétents, même s'ils ne sont pas les moins chers, seront privilégiés.
• Fournisseurs fiables > Fournisseurs à bas prix : Il convient d’évaluer leur expertise technique, la qualité de leurs données et leurs capacités de support technique, plutôt que de se fier uniquement aux prix unitaires.
• La collaboration numérique est importante : les outils de communication numérique pour l’échange de fichiers et le suivi des progrès peuvent contribuer à éliminer les difficultés liées à la collaboration à distance.

Choisissez JS Precision Gear Manufacturing : Assistance personnalisée disponible

Depuis 15 ans, JS Precision se spécialise dans l'usinage et la fabrication d'engrenages et bénéficie d'une vaste expérience dans ce domaine. Nous garantissons à nos clients des engrenages de précision avec des modules allant de 0,5 à 5.

Nous comptons des clients dans plus de 20 pays d'Europe, d'Amérique et d'Asie du Sud-Est. L'année dernière, nous avons réalisé plus de 300 engrenages sur mesure . Nous avons permis de réduire les délais de livraison de 65 % pour une entreprise de robotique de la Silicon Valley et d'atteindre un niveau de précision ISO 5 pour un fabricant de matériel médical.

Notre précision d'usinage est entièrement conforme à la norme internationale ISO 1328-1:2013 « Exigences de précision pour les engrenages cylindriques - Partie 1 : Tolérances de pas, de profil et d'orientation », qui spécifie les spécifications de tolérance pour les paramètres de base des engrenages haut de gamme.

Ce guide est le fruit de notre longue expérience en matière de projets, et chaque suggestion a été validée par la pratique. Vous pouvez lui faire entièrement confiance.

Vous recherchez une solution d'usinage d'engrenages personnalisée ? Soumettez dès maintenant votre module d'engrenage, le matériau et les quantités pour obtenir une évaluation gratuite du processus d'usinage sous 48 heures par les ingénieurs de JS Precision et ainsi éviter les risques liés à la fabrication.

Quelles sont les technologies fondamentales qui définissent la fabrication moderne d'engrenages de précision ?

La production d'engrenages de précision est un système de processus d'ingénierie interconnectés. Le cycle technologique du noyau influe directement sur les améliorations de la précision et de l'efficacité de la production d'engrenages à toutes les étapes du processus de fabrication.

De la formation au produit fini : le développement des technologies de taillage, de façonnage et de rasage.

Les anciennes méthodes de taillage par fraise-mère sont inefficaces et produisent une finition de surface et une qualité de dent médiocres. La technique de taillage par rasage, avec coupe continue, offre une meilleure finition de surface et une plus grande précision du profil de la dent.

Les rois de la finition : rectification de formes et rectification de roues à vis sans fin

• Rectification de forme : Haute précision, contrôle précis de l'erreur de profil de dent, convient à la production en petites séries et au traitement des surfaces dures, rendement relativement faible.
• Rectification par roue à vis sans fin : Rectification continue, 3 à 5 fois plus efficace que la rectification de forme, adaptée à la fabrication de précision à grande échelle.

La mesure, c'est le contrôle : Centre de mesure des engrenages et surveillance des processus

Le contrôle qualité ne peut se limiter aux tests finaux ; l’usinage complet des engrenages exige des mesures précises. Nous utilisons un centre de mesure d’engrenages pour générer des cartographies colorées complètes des erreurs, fournissant ainsi des données pour l’optimisation du processus et un suivi SPC en temps réel de la production afin de garantir la constance des lots.

Vous souhaitez vérifier si la conception de votre équipement est adaptée à la méthode d'usinage optimale ? Veuillez fournir les paramètres du profil de dent souhaité, et la société JS Precision vous proposera un diagnostic et la méthode d'usinage la plus appropriée pour optimiser la production d'engrenages.

Figure 1 La conception et la fabrication des engrenages peuvent emprunter de nombreuses voies, telles que la rectification continue qui utilise des roues filetées, qui restent en contact constant avec la structure de la dent d'engrenage en développement.

Pourquoi le traitement thermique est-il la phase la plus critique du processus de fabrication des engrenages ?

Le traitement thermique est essentiel au processus de fabrication des engrenages ; il détermine leur résistance, leur dureté et leur durabilité . Il est indispensable d’utiliser la méthode appropriée pour optimiser leur fonctionnement.

Les techniques de durcissement superficiel par excellence : cémentation et trempe

Les procédés de cémentation et de trempe permettent à l'engrenage d'avoir une structure « dure à l'extérieur, résistante à l'intérieur » avec une dureté de HRC 58-62 et une excellente ténacité du noyau adaptée aux conditions de pression de contact élevées comme le traitement des engrenages robotisés, bien qu'avec des exigences élevées en matière de contrôle de la déformation.

Méthodes à faible déformation : nitruration et trempe par induction

• Procédé de nitruration : Faible déformation, résistance accrue à l’usure et à la corrosion, profondeur de durcissement de 0,1 à 0,5 mm. Principalement utilisé pour les engrenages de transmission de précision.
• Trempe par induction : chauffage rapide, rendement élevé, déformation contrôlable, profondeur de couche de trempe ajustable et adéquation à certains profils de dents et aux engrenages de grand module.

Notre système de traitement thermique sous atmosphère contrôlée

Nous respectons scrupuleusement les exigences de la norme ASTM A890-18 « Spécification standard pour les pièces moulées en acier inoxydable duplex » lors du traitement thermique des composants d'engrenages en acier inoxydable. Nous utilisons des fours polyvalents à atmosphère contrôlée pour maîtriser avec précision le potentiel carbone et la température . Nous élaborons des courbes de traitement personnalisées en fonction des propriétés des matériaux et assurons la traçabilité des procédés mis en œuvre.

Figure 2 En modifiant les propriétés physiques, chimiques et métallurgiques des engrenages, le traitement thermique peut optimiser, voire prolonger, la durée de vie des engrenages.

Proposition de valeur globale : qu’est-ce qui explique l’avantage concurrentiel en matière de coûts d’une entreprise leader dans la fabrication d’engrenages en Chine ?

En tant que leader de la fabrication d'engrenages en Chine, notre avantage concurrentiel en matière de coûts ne provient pas d'une politique de prix bas, mais de la synergie entre la chaîne industrielle, l'application technologique et l'efficacité de la gestion.

Effet multiplicateur des clusters de chaînes industrielles

Nous sommes intégrés à un pôle de production professionnel, doté d'entreprises affiliées telles que des aciéries, des entreprises d'outillage et des entreprises de traitement thermique. Cela nous permet d'accéder facilement aux matières premières, d'assurer une transformation conjointe et de partager les coûts de maintenance des équipements et de R&D, ce qui est impossible pour des usines isolées.

Démocratisation et application à grande échelle de la technologie

L'immense marché chinois favorise l'utilisation généralisée d'équipements de traitement haut de gamme. Nos rectifieuses d'engrenages CNC et nos centres de mesure importés bénéficient de coûts réduits grâce aux achats en gros , tandis que notre équipe de maintenance technique qualifiée diminue les délais de traitement, réduisant ainsi le coût unitaire de ces technologies.

Révolution de l'efficacité déclenchée par la numérisation et l'automatisation

Grâce à l'ERP/MES, nous intégrons la gestion des commandes et la planification. Les principaux processus incluent l'utilisation de systèmes automatisés de chargement et de déchargement, ce qui réduit le recours à la main-d'œuvre et améliore l'efficacité de la production.

Comment vérifier la précision et la fiabilité d'un fabricant d'équipements sur mesure ?

Lors du choix d'un fabricant d'équipement sur mesure , ne vous contentez pas de tenir compte du discours marketing ; vous devez l'évaluer rigoureusement selon trois aspects : les processus, les données et les capacités de collaboration.

« Comment » plutôt que « Peut-on » : Analyser les détails du processus

Les fabricants de renommée mondiale devraient également être capables de décrire leur processus de fabrication. Vous pourriez leur demander : « Pour un engrenage en acier 42CrMo de module 2, comment procédez-vous à la finition et quel est votre contrôle des erreurs de profil ? »

Demandez des données, pas des promesses : consultez les données historiques de qualité

Les promesses orales ne sont pas fiables. Exigez les données des rapports d'inspection (y compris les graphiques de courbes d'erreur), les certificats des matériaux et les données de traitement thermique de projets similaires afin d'évaluer la précision du processus.

Évaluer la profondeur de la collaboration en ingénierie : la conception pour la fabrication (DFM) est la pierre de touche

Les concepteurs des fabricants professionnels peuvent prodiguer des conseils d'optimisation de conception avant même l'envoi de devis, de modifications de profils d'engrenages ou de recommandations de matériaux, par exemple. La richesse des retours d'information détaillés fournis dans le cadre de la conception pour la fabrication (DFM) témoigne de leur expertise technique.

Comment la fabrication des engrenages pour applications robotiques est-elle conçue pour des performances optimales ?

La fabrication d'engrenages pour la robotique est une technologie de pointe qui exige une précision extrême, une grande légèreté et une longue durée de vie. Chaque étape requiert un contrôle précis.

Rectification d'engrenages ultra-précise et modification de profil : Conçue pour un fonctionnement silencieux et régulier

Les niveaux de bruit et de vibrations des articulations robotiques répondent à des normes extrêmement strictes. Notre entreprise utilise une technologie de rectification d'engrenages ultra-précise qui ajuste le profil et l'orientation des dents, compensant ainsi les déformations dues aux charges et garantissant un niveau sonore inférieur à 45 dB, conforme aux exigences robotiques.

Mise en œuvre pratique de la science des matériaux : de l’acier allié de haute qualité au métal fritté

• Les réducteurs harmoniques à engrenages flexibles sont fabriqués en acier inoxydable spécialisé à durcissement structural, qui est à la fois robuste et résistant.
• Les engrenages utilisés dans un bras robotisé sont fabriqués à partir de matériaux de métallurgie des poudres pour allier résistance et légèreté, ce qui les rend 30 % plus légers que les autres engrenages en métal.

Analyse complète des défaillances et assistance aux essais de durée de vie

Nous aidons nos clients à réaliser des analyses de contact dentaire (TCA), à prédire les forces d'engrènement, à fournir des services de test de durée de vie limitée et à fournir un support de données pour l'intégration de systèmes robotisés afin de garantir un fonctionnement stable des engrenages.

Besoin d'engrenages sur mesure pour vos robots ? Indiquez-nous le modèle de votre robot, la charge souhaitée ainsi que la durée de vie prévue des engrenages, et JS Precision deviendra votre interlocuteur unique, du choix des matériaux à l'amélioration des processus, pour une fabrication d'engrenages robotiques plus précise.

Figure 3 Ensemble vis sans fin et engrenage droit haute performance pour actionnement de main robotisée

Vaincre la corrosion et la dureté : quels sont les défis uniques liés à l’usinage des engrenages en acier inoxydable ?

L'usinage des engrenages en acier inoxydable est un point délicat de la fabrication d'engrenages , et les propriétés du matériau posent de nombreux défis qui doivent être abordés de manière ciblée.

Durcissement par l'effort : Chaque coupe rend la tâche plus difficile.

Les aciers inoxydables austénitiques, comme le 304, sont connus pour subir un écrouissage lors de l'usinage. Il en résulte une couche durcie pouvant être de 30 à 50 % plus dure que le reste du matériau, ce qui entraîne une usure importante de l'outil. Nous utilisons une technique de coupe à faible contrainte, basée sur une maîtrise précise de la vitesse de coupe et de l'avance.

Problèmes de blocage des outils et d'évacuation des copeaux dus à une ténacité élevée

L'acier inoxydable est très dur et résistant, ce qui provoque des éclats incassables qui ont tendance à s'enrouler autour de l'outil. Nous utilisons des outils d'écaillage professionnels avec PCD et un système d'arrosage haute pression de 150 bars pour éliminer les copeaux et refroidir l'outil.

Maintien de la résistance à la corrosion : un équilibre entre traitement thermique et post-traitement

Après trempe, il est nécessaire de procéder à un revenu pour les engrenages en acier inoxydable martensitique, comme le 440C , sous peine d'altérer leur résistance à la corrosion. Afin de pallier cette difficulté, une méthode a été proposée pour déterminer le processus de revenu permettant d'accroître à la fois leur dureté (HRC 55-58) et leur résistance à la corrosion.

Vous avez besoin d'usiner vos engrenages en acier inoxydable ? Indiquez-nous simplement le type d'acier inoxydable, le niveau de tolérance et les conditions de travail, et JS Precision élaborera pour vous un plan d'usinage sur mesure afin de relever les défis liés à l'acier inoxydable et de garantir un fonctionnement de haute précision de vos engrenages.

Où puis-je acheter des engrenages pour prototypes et petites séries rapidement et avec certitude ?

En matière de prototypes et de besoins en engrenages en petites séries, la question « où puis-je acheter des engrenages ? » ne se résume pas à trouver un fabricant d'engrenages près de chez moi , mais plutôt à choisir un fournisseur prêt à répondre présent et à s'engager sur la qualité.

« À proximité » prend un nouveau sens : proximité et réactivité en ligne

Les moyens modernes de communication et de logistique ont aboli les frontières géographiques. Notre assistance technique est disponible en ligne 24h/24 et 7j/7. Notre plateforme en ligne répond facilement à vos besoins. De votre demande à l'obtention de votre devis, il ne faut que 4 heures, un délai nettement inférieur à la norme du secteur.

Plateforme en ligne unique : une expérience complète, de la demande à la livraison.

Notre plateforme en ligne permet la numérisation de l'intégralité du processus, depuis le téléchargement des plans et le remplissage des formulaires pour obtenir un devis initial jusqu'au suivi de l'avancement des travaux et au téléchargement des rapports.

Unité de fabrication flexible pour prototypes

Nous disposons d'une ligne de production dédiée aux prototypes et aux petites séries. Grâce à des modules standardisés et à des systèmes de changement rapide de format, nous avons réduit le délai de livraison pour les commandes de petites séries (moins de 100 unités) à 2-4 semaines , soit 50 % de moins que la moyenne du secteur.

De 8 semaines à 19 jours : comment une start-up américaine de robotique a connu une croissance fulgurante grâce à la fabrication d’engrenages en Chine

Goulot d'étranglement côté client :

Une start-up de robotique de la Silicon Valley était confrontée au problème suivant :

Les réducteurs harmoniques de base pour les nouvelles articulations du robot collaboratif nécessitaient un délai de production de 8 semaines et coûtaient 200 $ l'unité auprès d'un fabricant américain spécialisé. Ce dernier n'a pas pu satisfaire aux exigences de déformation lors du traitement thermique, et la plupart des fournisseurs n'étaient pas en mesure de traiter une commande de seulement 20 prototypes.

Solution JS Precision :

JS Precision a relevé ce défi.

• Nous avons accompli cette tâche d' examen des dessins en 48 heures via notre plateforme en ligne, et des suggestions pour la fabrication des paramètres de profil d'engrenage ont été faites afin de faciliter le meulage des engrenages.
• Parallèlement, nous avons lancé notre ligne de production flexible en petites séries et progressé dans l'approvisionnement en matières premières et la préparation des outils.
• Dans le cas du Le matériau en acier inoxydable spécial à durcissement par précipitation utilisé dans notre projet, « traitement thermique sous vide + traitement cryogénique profond », a été appliqué en combinaison pour limiter la déformation à 0,005 mm.
• Ensuite, l'utilisation de machines à tailler et à rectifier les engrenages CNC avec mesure en ligne garantit la précision des engrenages conformément aux exigences.

Résultat final positif :

Les commandes ont été confirmées et la livraison en Californie n'a pris que 19 jours. La précision de l'équipement était conforme à la norme ISO 5 et le coût unitaire était de 80 $, soit 60 % de moins que l'estimation de l'entreprise américaine . Le client a pu réaliser des tests de prototype et le produit a été commercialisé avec quatre mois d'avance.

Vous avez également besoin d'engrenages produits en petites séries ou de haute précision ? Veuillez contacter notre service d'assistance téléphonique et décrire vos difficultés techniques ainsi que vos exigences de livraison. JS Precision élaborera pour vous une solution sur mesure qui vous permettra de reproduire ce succès.

Figure 4 Ensemble réducteur harmonique pour articulations de robot

FAQ

Q1 : Quel est le plus petit module d'engrenage que vous pouvez produire ?

L'usinage de précision des engrenages est possible pour des modules supérieurs ou égaux à 0,5. Pour les modules inférieurs, l'usinage doit être évalué en fonction des exigences de conception. L'entreprise dispose également d'installations d'usinage de micro-engrenages pour répondre aux demandes spécifiques.

Q2 : Comment choisir entre des engrenages en plastique et des engrenages en métal ?

Les engrenages en plastique conviennent aux systèmes de transmission peu chargés et à faible vitesse et se distinguent par des caractéristiques telles que le silence, la légèreté, la résistance à la corrosion et les faibles coûts ; les engrenages en métal sont robustes et résistants à la chaleur et conviennent aux travaux de transmission fortement chargés nécessitant une grande précision.

Q3 : Comment fournir les schémas d'engrenages ou les exigences techniques ?

Nous proposons de fournir des dessins 2D détaillés au format PDF/DWG, qui devront présenter toutes les données relatives au profil complet de la dent, aux tolérances, au matériau et au traitement thermique. Des fichiers 3D au format STEP pourront servir de références complémentaires.

Q4 : Quels sont les délais et les coûts de livraison habituels depuis la Chine ?

Le fret aérien assure une livraison sous 3 à 7 jours , tandis que le fret maritime prend entre 20 et 35 jours . Le coût dépend du poids et des dimensions des produits. Les devis incluent la livraison porte-à-porte (DDP), tous frais de transport et taxes compris.

Q5 : Peut-on bénéficier d'une assistance pour l'appariement et le montage des engrenages ?

Oui, c'est possible. Il vous suffit de nous indiquer l'entraxe des engrenages et les spécifications de montage, et nous procéderons à un accouplement précis du pignon et de la roue dentée. Ensuite, un ajustement serré ou un assemblage simple permettra un engrènement fiable des composants.

Q6 : Existe-t-il une quantité minimale de commande (MOQ) pour les commandes en petits lots ?

Actuellement, nous n'avons pas d'exigences spécifiques concernant la quantité minimale de commande, y compris pour le prototypage à l'unité et la production en petites séries. Nous sommes convaincus que le prototypage en petites séries présente un fort potentiel de développement en vue d'une future collaboration pour la production en série.

Q7 : Quel est le délai de livraison habituel pour une commande d'équipement client ?

Pour les engrenages sur mesure fabriqués à partir de matériaux standard, le délai de production est généralement de 3 à 5 semaines pour les commandes inférieures à 100 pièces. Ce délai peut toutefois être négocié en fonction de la complexité des engrenages. Nous proposons également un service express pour répondre aux besoins urgents de nos clients.

Q8 : Dans mon projet, la confidentialité est essentielle, comment la garantissez-vous ?

Nous conclurons un accord de confidentialité contraignant avec nos clients. Les documents relatifs aux projets sont conservés dans un environnement crypté et nous avons dispensé une formation approfondie à tous les employés afin de prévenir toute fuite d'informations sur les plans.

Résumé

La précision et la fiabilité sont essentielles à la fabrication d'engrenages. Si vous avez des difficultés à trouver un partenaire fiable, le traitement sur mesure de vos engrenages pourrait s'avérer complexe. JS Precision est un prestataire de services de traitement d'engrenages fiable, spécialisé dans un processus efficace et précis.

Il est grand temps de revoir votre vision d'un « fournisseur de fabricants d'engrenages ».

Démarrez dès aujourd'hui votre projet d'engrenages de précision ! Rendez-vous simplement sur le site web de JS Precision et téléchargez vos plans d'engrenages ou vos spécifications techniques. Vous recevrez un rapport complet sur la faisabilité de la fabrication de vos engrenages ainsi qu'un devis clair sous 24 heures. Ensemble, nous pouvons donner à votre machine une robustesse et une fiabilité exceptionnelles.