Lettre d'information "The Sharp-E"
Décembre 2021
En vue de la conformité aux normes relatives aux véhicules électriques (EV) telles que le scénario de développement durable de l'AIE, dont l'objectif est d'atteindre un stock de 245 millions d'EV, soit une part de marché d'env. 30 % d'ici 2030, il est nécessaire de répondre aux défis de fabrication de ce secteur en croissance.
Selon le rapport Global EV Outlook 2021, 10 millions de voitures électriques circulaient fin 2020 après avoir connu dix ans de croissance rapide. Les immatriculations de véhicules électriques ont augmenté de 41 % en 2020 malgré la récession subie par le secteur automobile durant la pandémie (-16 %). Environ 370 modèles de voitures électriques étaient disponibles dans le monde en 2020, soit une hausse de 40 % par rapport à 2019. Sur 20 grandes entreprises OEM, 18 (dont les groupes BMW et GM) ont parié sur une augmentation de l'offre et des ventes de VE.
Le skiving est le processus de fabrication des engrenages pour VE le plus efficace. Le modèle GCX Linear associe les nouvelles technologies et inclut désormais une mesure en cours de processus permettant d'améliorer sensiblement la fabrication des fraises skiving. En réponse à la demande du marché, ANCA propose une solution complète pour la fabrication et l'affûtage des fraises skiving. GCX Linear définit une nouvelle norme pour la production de fraises skiving très haute qualité en carbure et PCD. Son système de mesure en cours de processus via sonde analogique réalise un
processus de fabrication en boucle fermée inédit dans le secteur.
Une conduite prolongée et sécurisée, grâce à des engrenages passant de DIN 10 à DIN 6
45 % de la production d'engrenages est destinée aux transmissions automobiles. Les VE ont modifié les exigences du secteur des engrenages. La haute vitesse du moteur (jusqu'à 20 000 rpm) exige un rapport de vitesse supérieur pour un fonctionnement efficace. Dans la configuration planétaire, nommée train planétaire épicycloïdal, les engrenages solaires et planétaires sont externes et montés à l'intérieur d'une couronne. Les couronnes externes sont produites via taillage et rectification.
La couronne interne est généralement produite via façonnage ou brochage. Le façonnage est toutefois une opération lente, tandis que le brochage exige un outillage encombrant. Une autre tendance due à cette conception plus compacte des transmissions prévoit plusieurs engrenages très rapprochés sur le même axe ; l'interférence empêche de fabriquer les plus petits engrenages via taillage.
L'émission sonore des VE est également une priorité La tolérance des engrenages internes pour EV doit passer de DIN 10 à DIN 6. Le secteur considère le hard skiving comme un processus révolutionnaire qui permettra de produire les millions d'engrenages nécessaires aux nouveaux VE. Le GCX obtient ces nouvelles tolérances grâce à des engrenages précis, qui satisfont aux exigences de longévité accrue et d'émissions sonores réduites.
Le skiving est un processus d'enlèvement continu qui associe mouvement rotatif et de fraisage. Emboîté dans l'engrenage comme outil-pignon, il se déplace également dans l'axe de l'engrenage. Son efficacité est comparable à celle du taillage, et sa vitesse 5 à 10 fois supérieure au façonnage. Le skiving produit des copeaux plus courts, et les engrenages usinés sont de qualité supérieure avec une surface plus lisse. Les fraises skiving en carbure monobloc les plus résistantes sont nécessaires au processus de hard skiving après traitement thermique.
Résolution des problèmes de production courants des fraises skiving
Problème n°1 – Géométrie complexe
- GCX Linear est équipé d'un logiciel de conception paramétré qui calcule directement la géométrie de la fraise à partir des paramètres de l'engrenage, et fournit analyse de collision et simulation d'affûtage.
Problème n°2 – Tolérances strictes
- GCX Linear garantit la qualité DIN AA grâce à un groupe de technologies de pointe basées sur la plateforme phare TX d'ANCA : MTC (contrôle température moteur), AEMS (système de surveillance des émissions sonores), précision porte-pièce, grande enveloppe de travail, moteur linéaire LinX® sur axe linéaire et iBalance.
Problème n°3– Mesure
- GCX Linear est la première rectifieuse CNC équipée d'un système de mesure en cours de processus via sonde analogique
- Les machines de mesure des engrenages conventionnelles(GMM) ne disposent pas d'un modèle mathématique adapté aux fraises skiving. La solution GCX de mesure en cours de processus élimine la nécessité d'investir dans une GMM.
Problème n°4 – Forme complexe de la meule diamantée à dresser et tolérances strictes
- Le logiciel évolué ANCA est dérivé d'une forme de meule simplifiée et permet de compenser directement la trajectoire
- AEMS suit le processus de dressage de la meule au moyen d'un algorithme d'apprentissage machine intelligent permettant de réduire les coûts et d'améliorer l'efficacité.
Problème n°5 – Contrôle qualité
- Production entièrement en boucle fermée : Usinage – Mesure – Compensation à l'intérieur de la machine sans besoin de déposer l'outil
Problème n°6 – Manque de connaissances
- ANCA offre des programmes de formation complets permettant au technicien/à l'opérateur de se familiariser avec le monde des outils de coupe d'engrenages
- Cette formation complète permet au client d'adapter le processus standard à son environnement.
La capacité qu'à GCX Linear de comparer le profil de l'engrenage à la forme mathématique correcte offre au secteur des avantages considérables. Aux côtés de la compensation directe, la rectification des fraises skiving sur GCX Linear représente une solution en boucle fermée efficace et très pratique.
Pour en savoir davantage sur la manière dont GCX Linear résout les problèmes de production d'EV courants et découvrir la première mesure en cours de processus du secteur, téléchargez gratuitement notre livre blanc.
1 décembre 2021