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Engrenage à vis sans fin normes — DIN, ISO et AGMA : Ce que chacune mesure et comment elles se comparent

Un plan client américain spécifie la norme AGMA 10. Votre atelier travaille selon la norme DIN. Laquelle est la plus précise ? Quels paramètres chaque norme mesure-t-elle exactement ? Ce guide lève toute ambiguïté grâce à un tableau comparatif direct et un guide de conversion des classes de précision.

DIN 3975/3976ISO 1122-1AGMA 6022-C96Conversion DIN vers AGMA

Structure de roue à vis sans fin cylindrique 1

⚙ Korea Ever-Power Worm Gear Co., Ltd, Ansan-si, Gyeonggi-do, Corée du Sud, [email protected]

Le dessin qui a provoqué un retard de trois semaines

Un constructeur de machines coréen a reçu une commande d'un équipementier américain (OEM) avec un plan d'engrenage à vis sans fin spécifiant la classe de qualité AGMA 10. Son équipe de production a considéré cette norme comme équivalente à la norme DIN 8 – une conversion courante mais imprécise – et a fabriqué les pièces en conséquence. Lors du contrôle qualité à réception de l'OEM américain, les pièces ont été rejetées : leur machine à mesurer tridimensionnelle a détecté des écarts de pas et des erreurs de profil, dans les tolérances de la norme DIN 8 mais hors tolérance de la norme AGMA 10 pour la taille d'engrenage concernée. Le retard de trois semaines nécessaire à la résolution du problème – nouvelle inspection, nouvelle documentation, retouches partielles – a coûté plus cher que l'engrenage lui-même.

L'erreur ne résidait pas dans la fabrication, mais dans la conversion. Les classes de précision DIN et AGMA ne sont pas de simples correspondances directes. Elles mesurent des ensembles de paramètres d'engrenage qui se chevauchent, mais ne sont pas identiques, et leurs valeurs de tolérance varient différemment selon le module et le diamètre primitif. Comprendre précisément ce que chaque norme spécifie — et savoir où leur conversion est fiable et où elle présente des limites — est essentiel pour toute équipe d'ingénierie travaillant avec des clients ou des fournisseurs internationaux.

structure d'engrenage à vis sans fin 1
structure d'engrenage à vis sans fin 2

DIN 3975 et DIN 3976 — La référence européenne

La norme DIN 3975 définit les paramètres géométriques et la terminologie des engrenages à vis sans fin cylindriques : angle d'hélice, pas axial, pas normal, épaisseur de la dent sur les axes, sens d'hélice et relations entre les paramètres géométriques de la vis sans fin. La norme DIN 3976 spécifie les tolérances. Les classes de précision de la norme DIN 3976 vont de la classe 3 (précision maximale, rarement produite industriellement) à la classe 12 (production courante). La gamme standard Korea Ever-Power couvre les classes 6 à 12, la classe 5 étant disponible sur demande pour les applications de positionnement.

Chaque classe de précision définit les tolérances admissibles pour cinq paramètres principaux. Ces cinq paramètres caractérisent la qualité géométrique complète du filetage de la vis sans fin ; aucun paramètre supplémentaire n’est nécessaire pour spécifier pleinement la qualité d’un engrenage à vis sans fin selon la norme DIN 3976.

Déviation du profil dentaire Ff

Écart entre le profil réel du filetage de la vis sans fin et la développante théorique dans la section normale. Un facteur de remplissage (Ff) élevé concentre la charge sur des points de contact locaux plutôt que de la répartir sur toute la course d'engrènement. C'est la principale source de bruit d'engrènement.

Écart de plomb Fb

L'écart entre le pas de vis réel et le pas théorique le long du cylindre primitif peut être dû à un pas irrégulier, ce qui entraîne des variations de charge périodiques lors de la rotation de la vis sans fin – à l'origine des bandes latérales de vibration à la fréquence des dents.

Déviation de hauteur unique fp

Écart de la largeur d'un espace interdentaire par rapport à sa valeur théorique. Chaque erreur de pas engendre une brève impulsion d'accélération/décélération angulaire ; leur somme constitue l'erreur de transmission composite.

Écart total du profil Fa

Amplitude crête à vallée de l'erreur de profil, harmoniques comprises. Utilisée dans les calculs de vibrations et de bruit acoustique. Paramètre essentiel pour un fonctionnement silencieux des engrenages à vis sans fin.

Écart d'épaisseur de la dent

L'écart d'épaisseur de la dent par rapport à la valeur nominale, mesuré au niveau des axes du cylindre primitif, contrôle directement le jeu dans l'assemblage : une dent sous-dimensionnée augmente le jeu ; une dent surdimensionnée risque de gêner le contact avec la pointe de la dent.

Classes de précision DIN — Applications, méthodes de fabrication et conversions

Classe DIN AGMA Approx. Fabrication Profil Dev. Ff (M5) Développement principal Facebook Application typique Alimentation électrique permanente de Corée
DIN 5 AGMA 12+ Terrain + chevauché 4 µm 6 µm Robots chirurgicaux, métrologie, positionneurs de haute précision Sur demande uniquement
DIN 6 AGMA 11 Fil au sol 6 µm 9 µm articulations robotisées, indexeurs CNC, automatisation de haute précision Disponible, 4 à 6 semaines
DIN 7 AGMA 10 Fil au sol 9 µm 14 µm Indexeurs d'emballage, suiveurs solaires, articulations de cobots Précision standard
DIN 8 AGMA 9 Finition usinée/tournée 14 µm 20 µm Convoyeurs industriels, machines-outils, automatisation générale Fourniture standard
DIN 9 AGMA 8 Hobbed 20 µm 28 µm Machines générales, agricoles, manutention Fourniture standard
DIN 10 AGMA 7 Hobbed 28 µm 40 µm Entraînements non critiques, équipements à basse vitesse Fourniture standard
DIN 12 AGMA 6 Découpé 56 µm 80 µm Applications exigeantes, disques durs à utilisation occasionnelle Fourniture standard

Valeurs de déviation du profil et du pas indiquées pour une vis sans fin de module 5 à diamètre primitif moyen. Les valeurs sont proportionnelles au module et au diamètre, conformément aux tableaux de tolérance de la norme DIN 3976.

AGMA 6022-C96 — La référence américaine

La norme AGMA 6022-C96 (Manuel de conception des engrenages à vis sans fin cylindriques) est la principale norme de l'American Gear Manufacturers Association (AGMA) pour la conception et la spécification des engrenages à vis sans fin. Les classes de qualité vont de AGMA 6 (la plus basse) à AGMA 14 (la plus haute précision) ; notez l'inversion de la numérotation par rapport à la norme DIN, où les chiffres les plus bas indiquent une précision plus élevée. AGMA 14 correspond à la plus haute précision, AGMA 6 à une qualité commerciale standard.

La principale différence méthodologique : la norme AGMA 6022 spécifie les classes de qualité principalement par le biais de erreur de transmission composite Le test de pas cumulé mesure la variation de pas sur plusieurs dents à l'aide d'un banc d'essai de roulements d'engrenages. La norme DIN 3976 spécifie les tolérances de chaque paramètre (Ff, Fb, fp, As), mesurées séparément par machine à mesurer tridimensionnelle (MMT). Un engrenage peut satisfaire à une norme tout en présentant un écart légèrement supérieur pour un paramètre auquel l'autre norme accorde une plus grande importance, notamment pour les modules non standard où les formules de calcul des tolérances divergent.

Point pratique essentiel : La numérotation AGMA est inversée par rapport à la numérotation DIN. AGMA 8 est inférieur précision supérieure à AGMA 12 ; DIN 8 est plus haut La précision est supérieure à celle de la norme DIN 12. Lors de la lecture d'un dessin, il est impératif de vérifier la norme de référence avant d'interpréter le numéro de classe. La confusion entre la norme AGMA 8 (grossièrement commerciale) et la norme DIN 8 (industrielle) est l'erreur d'interprétation la plus fréquente concernant les classes de précision dans le secteur international des engrenages.

Méthodes de mesure CMM pour les paramètres des engrenages à vis sans fin

structure d'engrenage à vis sans fin 4

La mesure par machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) moderne, utilisant un palpeur rotatif, suit le flanc du filetage de la vis sans fin dans des plans de mesure définis, enregistrant l'écart par rapport à la développante théorique à chaque point mesuré. La mesure est effectuée à trois positions axiales (pour vérifier la régularité du pas) et à deux positions de hauteur de profil (pour vérifier la forme du profil), soit un total de six sections de mesure par entrée de filetage.

Mesure du profil
Le stylet de la machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) suit le flanc du filetage en section normale. L'écart par rapport à la développante théorique en chaque point correspond à l'erreur de profil Ff.
Mesure du plomb
La machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) enregistre la position du filetage à différents angles sur toute sa longueur. L'écart de pas correspond à la différence entre l'écart maximal et l'écart minimal par rapport au pas constant.
Épaisseur des dents au-dessus des tenons
Une goupille calibrée est placée dans l'espace fileté ; la mesure effectuée sur la goupille donne l'épaisseur de la dent par calcul géométrique.
Mesure d'alésage
Alésage mesuré à 3 positions axiales x 2 diamètres perpendiculaires = 6 mesures confirmant la conformité H7.

Inspection et contrôle qualité chez Korea Ever-Power

Structure de roue à vis sans fin cylindrique 2 structure d'engrenage à vis sans fin 3
Atelier d'engrenages à vis sans fin 5 atelier d'engrenages à vis sans fin 6

Lecture d'un schéma d'engrenage à vis sans fin — Paramètres requis

Un dessin complet d'engrenage à vis sans fin spécifie tous les paramètres nécessaires à sa fabrication et à sa vérification. Tout paramètre manquant constitue une anomalie du dessin ; il doit être ajouté avant le début de la fabrication. Les paramètres suivants doivent figurer sur tout dessin d'engrenage à vis sans fin destiné à la production de précision.

Paramètre de dessin Symbole Ce que son absence provoque
Module axial mx Module incorrect = taille de dent incorrecte, entraxe incorrect, incompatibilité avec la roue
Nombre de départs z1 Le nombre de démarrages incorrects modifie le ratio, l'efficacité et le comportement d'auto-verrouillage
nombre de dents de la roue z2 Un mauvais comptage modifie le ratio et la distance centrale
quotient de diamètre q Détermine le diamètre primitif d1 = mxq ; influe sur l'angle d'hélice
Direction de l'hélice R ou L Mauvaise main = erreur de croisement de l'axe à 90 degrés ou rotation inversée
angle de pression normal un Généralement 20 degrés ; une valeur différente modifie la résistance des dents et la géométrie du maillage
classe de précision DIN/AGMA Classe incorrecte = tolérance incorrecte — rejet ou acceptation de pièces défectueuses
Tolérance d'épaisseur des dents Comme Manquant = jeu incontrôlé dans l'assemblage
Finition de surface Ra Ra Non-respect des exigences en matière d'alimentation, de soins médicaux et de salles blanches
Tolérance de distance centrale une tolérance +/- Objectif d'usinage du boîtier ; influe sur le jeu et la qualité du contact

La Corée toujours puissante

Produits conformes aux normes avec documentation CMM

Ensemble d'engrenages à vis sans fin en acier allié -- Conforme aux normes et documenté
DIN 6 à ​​DIN 9 — Rapport CMM inclus
Ensemble d'engrenages à vis sans fin en acier allié — Documenté selon les normes
Chaque engrenage à vis sans fin en acier allié Korea Ever-Power est livré avec un rapport d'inspection CMM documentant les valeurs mesurées pour chaque paramètre DIN 3976. Ce rapport ne constitue pas une simple déclaration de conformité, mais indique les écarts mesurés ainsi que la tolérance de la classe DIN à des fins de comparaison. Les ingénieurs peuvent ainsi vérifier la conformité à la classe de précision et utiliser les données mesurées lors de la conversion d'une spécification DIN en conformité AGMA pour le contrôle qualité à réception des équipementiers américains. Classes de précision disponibles : DIN 9 standard, DIN 8 précision industrielle, DIN 7 rectifiée (automatisation), DIN 6 haute précision (sur demande). Des déclarations de conformité équivalentes à la norme AGMA sont disponibles lorsque les plans des équipementiers américains exigent une documentation de classe de qualité AGMA.

Voir les spécifications

Roue à vis sans fin de précision -- Conforme aux plans DIN
Profil adapté — Photo du motif de contact incluse
Roue à vis sans fin de précision — Conforme aux plans DIN
Lorsque les plans techniques spécifient une classe de précision DIN ou AGMA, Korea Ever-Power fabrique la roue à vis sans fin correspondante et fournit une documentation attestant de sa conformité à chaque tolérance de la norme DIN 3976. Le rapport de la machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) couvre le diamètre d'alésage (6 points de mesure confirmant la conformité à la classe H7), le faux-rond des dents et le pourcentage de couverture de la zone de contact. Pour les clients exigeant une documentation au format AGMA pour des engrenages fabriqués selon les normes DIN — ce qui est fréquent lorsque les équipementiers coréens fournissent des clients américains —, des déclarations de conformité AGMA supplémentaires sont établies à partir des données MMT mesurées selon les normes DIN.

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Engrenage à vis sans fin duplex -- Documentation complète de précision DIN
DIN 5 à DIN 7 — Certifié pour la différence de plomb
Engrenage à vis sans fin duplex — Documentation complète de précision DIN
La vis sans fin duplex requiert un paramètre certifié supplémentaire par rapport à la norme DIN 3976 : la différence de pas entre les flancs du filetage gauche et droit. Ce paramètre permet le réglage du jeu par décalage axial. Korea Ever-Power mesure et certifie cette différence de pas sous forme de valeur précise (et non d'intervalle) pour chaque vis sans fin duplex, permettant ainsi à l'installateur de calculer le décalage axial exact nécessaire pour obtenir le jeu souhaité. La classe de précision DIN 5 à DIN 7 est standard pour les vis sans fin duplex. La documentation complète comprend le certificat de différence de pas, un rapport CMM standard et une photographie du motif de contact.

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FAQ sur les normes

Normes et inspection des engrenages à vis sans fin — Questions des ingénieurs qualité

Le plan de mon client spécifie la qualité AGMA 10. Quelle classe DIN propose Korea Ever-Power pour répondre à cette exigence ?+

La norme AGMA 10 correspond approximativement à la norme DIN 7 pour les combinaisons typiques de modules et de diamètres d'engrenages à vis sans fin. Korea Ever-Power fabrique des engrenages équivalents à la norme AGMA 10, conformes à la classe de précision DIN 7 (filetage de la vis sans fin rectifié, tolérances DIN 3976 mesurées et documentées). La correspondance exacte dépend de la taille de l'engrenage : pour les très petits modules (M1-M2), la norme DIN 7 peut être légèrement plus stricte que la norme AGMA 10 ; pour les grands modules (M8 et plus), la correspondance peut être différente. Lorsqu'une classe de qualité AGMA est spécifiée sur un plan client, Korea Ever-Power fournit les valeurs mesurées selon la norme DIN, ainsi qu'une attestation de conformité à la classe AGMA confirmant que les écarts mesurés restent dans les limites de tolérance de la norme AGMA 10 pour les dimensions d'engrenage concernées.

Quelle est la différence entre le grade de qualité et la classe de précision dans les spécifications des engrenages à vis sans fin ?+

Ces normes désignent le même concept, mais utilisent une terminologie différente. La norme DIN 3976 emploie le terme « Qualitaetsstufe » (classe de qualité), numéroté de 3 à 12, les chiffres les plus bas correspondant aux plus grandes précisions. La norme AGMA utilise le numéro de qualité (Q), numéroté de 3 à 14, les chiffres les plus élevés correspondant aux plus grandes précisions. Cette numérotation est inversée par rapport à la norme DIN, ce qui est source de confusion. La norme ISO 10064-6 utilise le terme « classe de précision », selon un système similaire à celui de la norme DIN. Lors de spécifications internationales, il est essentiel de toujours vérifier le système de numérotation utilisé : les normes DIN 8 et AGMA 8 portent le même numéro, mais représentent des niveaux de précision différents ; la norme DIN 8 offre une précision nettement supérieure à la norme AGMA 8.

Korea Ever-Power fournit-elle des rapports d'inspection AGMA, ou seulement des rapports CMM au format DIN ?+

Les rapports CMM standard sont au format DIN 3976 et indiquent les valeurs mesurées par rapport aux limites de tolérance DIN. Lorsqu'un client américain exige une documentation de conformité au format AGMA, Korea Ever-Power établit une attestation de conformité AGMA à partir des valeurs mesurées selon la norme DIN. Cette attestation confirme que les écarts de profil, d'espacement des conducteurs et de pas mesurés respectent les limites de tolérance AGMA pour le numéro de qualité spécifié, au module et au diamètre de pas concernés. Ce service est gratuit si la documentation AGMA est demandée lors de la commande. Pour les commandes avec demande de documentation AGMA après expédition, veuillez prévoir un délai de 3 à 5 jours ouvrables.

Comment mesure-t-on le jeu de l'engrenage à vis sans fin, et est-il consigné dans le rapport d'inspection ?+

Le jeu de la roue à vis sans fin est mesuré comme le déplacement angulaire de l'arbre de sortie (arbre de la roue à vis sans fin) en degrés, lorsque l'arbre d'entrée est maintenu immobile et que l'arbre de sortie est mis en rotation alternativement dans les deux sens sous un couple de référence spécifié. La mesure est effectuée sur un banc d'essai d'engrenages à l'entraxe théorique. Le jeu, exprimé en unités angulaires, est converti en unité linéaire au rayon primitif de la roue. Korea Ever-Power mesure le jeu sur le banc d'essai d'assemblage dans le cadre du contrôle de la zone de contact pour les classes de précision DIN 7 et supérieures ; la photographie de la zone de contact et la mesure du jeu sont incluses dans la documentation de livraison. La fourniture standard (DIN 8-9) inclut la documentation relative à la zone de contact ; la mesure du jeu est disponible sur demande.

Que signifie l'écart de profil total Fa sur un rapport CMM, et comment affecte-t-il le bruit des engrenages ?+

L'écart total de profil Fa correspond à l'amplitude crête à vallée de l'erreur de profil dans la section normale — la différence algébrique entre les points les plus hauts et les plus bas du profil réel par rapport à la développante théorique. Un Fa faible indique que le profil du filetage correspond étroitement au profil théorique et que la charge est répartie uniformément sur l'arc de contact. Un Fa élevé signifie que les points hauts et bas locaux entraînent une concentration de la charge aux points hauts, augmentant la contrainte de contact de Hertz, le frottement et générant des impulsions d'erreur de transmission à la fréquence d'engrènement. Fa est la principale source de bruit d'engrènement des engrenages à vis sans fin ; la réduction de Fa par rectification du filetage (DIN 7 vs DIN 9) est la mesure la plus efficace pour réduire le niveau sonore des engrenages à vis sans fin.

Quelle est la norme DIN pour la mesure de l'épaisseur des dents d'un engrenage à vis sans fin ?+

L'épaisseur des dents d'une vis sans fin est mesurée par la méthode de mesure par pression sur billes (ou broches), conformément à la norme DIN 3960, appliquée aux engrenages à vis sans fin via la norme DIN 3975. Une bille calibrée de diamètre spécifié est placée dans l'espace du filetage ; la mesure effectuée par rapport à une autre bille diamétralement opposée permet de déterminer l'épaisseur de la dent. Le diamètre de la bille est choisi en fonction du module normal et de l'angle de pression afin d'assurer le contact au niveau du cylindre primitif. Korea Ever-Power utilise des centres de mesure d'engrenages à commande numérique (CNC) équipés de palpeurs à contact pour la mesure du profil des flancs et du pas du filetage, complétée par une mesure par pression sur broches pour la vérification de l'épaisseur des dents, à la fois à l'état brut et après rectification du filetage. Ces deux mesures figurent dans le rapport d'inspection de la machine à mesurer tridimensionnelle (MMT).

Comment garantir l'interchangeabilité des engrenages à vis sans fin provenant de deux fournisseurs différents ?+

Définissez les spécifications selon les tolérances des normes internationales, et non selon des spécifications propriétaires. Spécifiez : le module (valeur exacte), le nombre de dents, le sens d’hélice, l’angle de pression (20° standard), la classe de précision (numéro de classe DIN), l’alésage H7 (diamètre exact), la rainure de clavette selon la norme DIN 6885A et le matériau selon une norme de composition avec traçabilité du numéro de coulée. Les deux fournisseurs doivent démontrer la conformité avec le même format de rapport d’inspection CMM. Pour la qualification initiale, comparez les valeurs mesurées réelles des deux fournisseurs – et non seulement les rapports de conformité/non-conformité – afin de confirmer qu’ils atteignent une géométrie équivalente. Un examen de corrélation dimensionnelle du premier article entre les rapports CMM des deux fournisseurs est le moyen le plus fiable de confirmer l’interchangeabilité avant de s’engager sur les quantités de production.

Quelles sont les informations minimales dont Korea Ever-Power a besoin pour produire un rapport CMM conforme aux normes ?+

Pour établir un rapport CMM conforme à la norme DIN 3976, Korea Ever-Power a besoin des informations suivantes : module m ; nombre de filets z1 ; nombre de dents de la meule z2 ; angle de pression normal an ; quotient de diamètre q (ou diamètre primitif d1) ; classe de précision spécifiée (numéro de nuance DIN) ; et diamètre d’alésage avec tolérance. Ces paramètres permettent de calculer les valeurs de tolérance DIN 3976 pour chaque paramètre mesuré et d’évaluer la conformité des écarts mesurés. Si un paramètre est manquant dans le cahier des charges, Korea Ever-Power le demande avant d’établir le rapport ; un rapport sans spécifications confirmées n’est pas un document de qualité valable.

Fourniture conforme aux normes avec documentation CMM complète

Spécifiez la classe de précision (DIN ou AGMA) et Korea Ever-Power confirme la capacité d'approvisionnement, le format du rapport CMM et la disponibilité de la documentation de conversion AGMA avant que la commande ne soit passée.

Éditeur : Cxm

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