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"DISPOSITIF A PROFILER LES MEULES AUX APPAREILS SERVANT A
TALLLRR OU ARECTIFIER LES ROUES DENTERES"
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Les roues dentées sont souvent taillées ou rectifiées à l'ai- de de meules, dont les 'bords sont profilés correspondamment au profil de la denture donnée ou qu'il s'agit d'obtenir. Généralement ces meules servent à tailler ou à rectifier les deux Bancs à la fois des creux d'une roue dentée, qui est disposée de manière ap- propriée sur la machine à tailler ou à rectifier, de sorte que la meule doit présenter deux faces de travail symétriques, profilées de manière à correspondre exactement au profil théorique des dents aussi bien au point de vue inclinaison de leurs flancs, qu'au point de vue de leur hauteur.
En,outre la distance entre ces faces de /
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travail profilées de la meule!, mesurée sur le cercle primitif, doit correspondre exactement à la largeur du creux entre les dents .
Le profil exact de la ou des faces de travail de la meule est obtenu par reproduction, au moyen d'un gabarit ayant la forme de la dent donnée ou analogue, à une échelle agrandie. La forme de oe gabarit est reproduite sur la ou les faces de travail de la meule ,à une échelle convenablement réduite par l'intermédiaire d'une touche à gabarit ou analogue, munie d'un diamants*
Or, il est évident -que la qualité des roues dentées à tailler ou à rectifier dépend en première ligne de l'exactitude des pro- fils des dents au point de'vue forme et position.
Dans le cas présent, ces deux facteurs sont déterminés par la forme de la ou des faces de travail de la moule, et.il est par conséquent important, de pouvoir réaliser le façonnage de cette dernière d'une manière aussi parfaite que possible.
L'objet de la présente invention wert à la réalisation de ce but. Il consiste en un dispositif servant à profiler les faces de travail d'une meule de l'espèce , ce dispositif engendrant la forme de courbure des dents, qui est par exemple celle d'une déve- loppante de cercle suivant le'procédé dit par développante , la pièce en usinage restant fixée à la machine . De cette manière on obtient simultanément le maximum d'exactitude dans le profila- ge de la meule et la plus grande, simplicité au point de vue manie- ment du dispositif entier.
Les dessins annexés représentent à titre d'exemple un mo- de de réalisation de l'objet de la présente invention.
Le figure 1 représente une vue de devant, avec coupes par- tièlles, .du dispositif à tailler ou à rectifier les roues dentées muni du dispositif à profiler la meule.
La figure 2 représente une vue latérale du dispositif.
La figure 3 représente schématiquement le profilage de la meule suivant le procédé par développante.
Les figures 4 et 5 représentent les organes de roulement
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du dispositif à profiler .
La figure 6 représente une vue en plan du dispositif à profiler. ,
La figure 7 représente schématiquement le mode de réduc- tion d'une développante engendrée au moyen d'un cylindre de roulement possédant un diamètre supérieur à celui du cercle primitif.
Les figures 8,9 et 10 représentent un dispositif de pro- filage complet fonctionnant suivant le schéma représenté à la figure 7.
La figure 11 représente une vue en perspective de ce der- nier dispositif.
Dans la figure 1 les chiffres de référence'1 et 2 dé- signent respectivement la table fixe de la machine à tailler ou à rectifier les roues dentées, et la meule.
La table 1 supporte de manière logitudinalement déplaçable le chariot 3 supportant la pièce en usinage 5* ainsi que le cha- riot 4 supportant le dispositif servant à profiler la meule. S'il s'agit de profiler la meule, on' éloigne d'abord le chariot 3 de la meule 2, en le déplaçant vers la gauche (voir figure 1) 'et on avance le chariot 4 de,manière à ce que la pointe du diamant 6 viennes se placer exactement en'dessous de l'axe de la meule , c'est-à-dire en une position correspondant à celle représentée à la figure 1 par rapport à la meule représentée en lignes poin- tillées.
Le procédé de profilage de la meule par développante est schématiquement illustré dans la figure 3. Sur un cylindre fixe 7 se développe ou roule, sans glisser , une règle 8, Sur cette dernière est fixé un diamant 6 qui Récrit, -lors du dit mouvement de développement ou de roulement de la règle sur le cylindre 7 jouant le rôle de cercle primitif,- une développante qu'il reproduit la ou les faces de travail de la meule.
Les figures 1,4,5 et 6 représentent un mode de réalisation d'un dispositif à profiler fonctionnant de la manière venant d'ôtre mentionnée. Le cylindre 7, dont le diamètre correspond eu cer-
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cls primitif de la roue à usiner,' est disposéde manière fixe sur le chariot 4. La prolongation de l'axe du cylindre 7 coïncide avec l'axe de la roue à usiner. Sur le cylindre 1 roulent les deux règles 8. En vue d'empêcher le glissement des règles 8 sur @ le cylindre 7 ,elles sont reliées à ce dernier par l'intermédiai- re de bandes en acier, minces et tendues 9.
Ces règles 8 sont rigidement reliées l'une à l'autre par deux traverses en formant ainsi un cadre rectangulaire ,qui porte les tendeurs des bandes ainsi qu'un bras 10 supportant le diamant 6. La pointe du die- mant est disposée dans le même plan que les faces de roulement des deux règles 8. Le bras 10 est disposé sur le cadre formé par les règles 8 de manière rotative autour de l'axe du cylindre 7 ,et les positions limites de ce bras sont déterminées par deux butées fixes I1. Cette disposition rotative ou angulairement dé- plaqable du bras 10 permet le profilage symétrique' des deux faces de travail de la meule au moyen d'un seul diamant Un ressort 12 assure le contact continuel entre les règles 8 et le cylindre 7.
Lorsqu'il s'agit de profiler les faces de travail de la meule on fait reculer d'abord le chariot 3 comme indiqué plus haut, et on fait avancer le chariot 4, portant le dispositif de profilage vers la'meule jusqu'à ce que le diamant se trouve en dessous de l'axe de cette dernière (voir meule en lignes pointillées figure 1)
La position exacte du diamant peut être réglée au moyen de la vis de réglage!!, par exemple de;
manière à ce que la distance entre les deux faces profilées de travail de la meule soit égale à la largeur du creux entre les dents de la roue en usinage, (ou inférieure à cette largeur, si les deux flancs limitant le dit creux ne sont pas taillés oui rectifiés simultanément ).Si à pré- sent on fait exécuter aux organes de développement de ce dispositif de profilage un moement de développement sur le cylindre 7, la pointe du diamant animé du même mouvement vient,en contact avec l'une des faces de travail de la meule en rotation, et engendre sur cette dernière une partie .du profil exact de la dent ou du creux entre deux dents, qu'il 's'agit de reproduire sur la roue à usiner.
L'une des faces de travail de la meule étant'ainsi profilée
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i on tourne le bras 10 autour de l'axe du cylindre jusqu'à oe qu'il s'appuie sur l'autre butée 11 du dispositif, et on pro- cède au profilage de la seconde face de travail de la meule, com- me on l'a fait pour la première.
Le chariot supportant la meule est déplaçable en sens ver- tical, d'où il est possible de faire descendre la meule d'une valeur appropriée, en vue de pouvoir la profiler ou tailler au besoin à sa face périphérique proprement dite.
Ceci est réalisé au. moyen d'un bras pivotable 24 (voir figure 2) ,dont l'extrémité dirigée vers le haut est garnie d'une pointe de diamant. La rectification de la face périphérique de la meule à l'aide de ce bras 24, se fait par le déplacement angulaire de ce dernier autour, d'un axe fixé sur le support 25.
Cette disposition permet d'utiliser la meule, par son abaisse- ment et profilage successif jusqu'à réduction de son diamètre utile à an reste négligeable.
Il a été déjà mentionné plus haut, que le diamèt.re du cylindre 7 doit être égal au diamètre du cercle primitif de la roue à usiner. -Il s'ensuit que tout autre cercle primitif exige l'application d'un nouveau cylindre eorrepondant 7. On peut toutefois éviter cette difficulté, si l'on munit le dispositif de profilage de moyens ,permettant la réduction de la développan- te engendrée par les organes de développement du dispositif, comme ceci a été représenté schématiquement et à titre d'exem- ple à la figure 7. Conformément à cette figure le cylindre 7 possède un diamètre supérieur à celui du cercle primitif 7' de la roue à usiner, et engendre du fait une développante proportion- nellement supérieure à celle qu'il s'agit de reproduire.
Ici éga- lement une réglo 8 est reliéeau cylindre 7 au moyen de bandes en acier ou analogue 9 (voir figures 8 à 11 }, cette règle étant disposée de manière longitudinalement déplaçable sur un support
20, qui est susceptible de pivoter autour de l'axe du dit cylin- dre. La règle 8 est munie d'un tourillon 15, contre lequel est attiré un levier 14 au moyen d'un ressort 18¯. Le bord de ce le- vier passe devant( ou à côté de) l'axe du cylindre à une distant
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ce égale aurayon du tourillon 15. Sur la support 20 est dispo- sé de manière déplacable à l'aide d'une vis 21, ou analogue, une table 22.
Par conséquent cette table participe aux'mouvements circulaires du support 20 autour de l'axe du cylindre 7. La ta- ble 22 est munie de faces de glissement sur lesquelles repose de manière longitudinalement déplaçable une règle 17. Cette der- nière est munie t'un tourillon 16 analogue au tourillon 15, le tourillon 16 étant attiré à son tour par un ressort 19 contre le levier 14. De plus la règle 17 est munie d'un axe fixe suppor- tant de manière pivotable la bras 10 garni de la pointe de die- mant 6.
Ici également, les deux .butées li déterminent la position exacte du diamant lors du profilage des deux faces latérales de travail de la meule. Le bras 10 peut être arrêté dans ces positions limites au moyen d'une vis 23, ou analogue.
Dans ce dispositif, le mouvement du dit développement est obtenu par le basculage du support 20, et avec lui de la règle 8, autour de l'exe du cylindre 7, le tourillon 15 décrivant alors une développante. La. règle 17, dont la face de glissement est exactement parallèle aux bandes d'acier 9, est préliminairement abaissée d'une valeur telle$que l'axe du tourillon 16 (voir fi- gure 7) touche, dans la position inférieurs ± de son mouvement de développement, le cercle primitif 7' *la réduction de la développante, dite primaire, ou de départ, se produit alors par le fait, que le tourillon 16 glisse en sens radial le long du le- -ier 14, en se déplaçant simultanément sur la tangente( ou sur Les tangentes )
91*eu cercle primitif 7', parallèle ( ou paral- lèles) aux bandes d'acier 9.
Il résulte de la similitude des triangles a b c et a d e (voir figure 7), qu'à n'importe quelle position voulue des paral- lèles 9 et 9' $le rayon de courbure b c se rapporte au rayon de courbure d e ,comme le rayon a b du cylindre 7 au rayon a d du cercle primitif 7'.Conséquemment la courbe ± e est une dévelop- pante théoriquement exacte au cercle primitif 7' de la roue à usiner . Lors du pivotement du support 20, la droite 9' roule
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n'est pas nécessaire de disposer la pointe du diamant 6 dans l'axe du tourillon 16, En effet la pointe du diamant peut être disposée à n'importe quel endroit de la droite 9' ,en engendrant toujours une développante exacte.
On donnera au cylindre 7 un diamètre légèrement supérieur à celui du cercle primitif de la plus grande roue destinée à être usinée au moyen de l'appareil. Le réglage de la position de le table 22, avec la pointe de diamant 6 , au diamètre du f cercle primitif de la roue à usiner donnée, se fera alors dans chaque cas au moyen d'une graduation non représentée au dessin.
En vue d'obtenir un engrenage travaillent sans choc.: ou secousse*., il est souvent avantageux 'd'arrondir légèrement les tâtes des dents, tracées suivant des développantes théorique- ment exactes.
Ceci peut être également réalisé au moyen du dispositif à profiler décrit plus haut, soit du fait, qu'on donne au cylindre 7 une forme périphérique oorrespondamment différente de la forme cylindrique proprement dite, soit du fait, qu'on communique à l'axe du cylindre un faible déplacement dans un sens correspondant, tout en lui assurant son parallélisme par rapport à l'axe de la roue en usinage.
REVENDICATIONS
1) Dispositif à profiler les meules aux appareils servant à tailler ou à rectifier les roues dentées, caractérisé en ce que le dispositif comprend des moyens, permettant de reproduire suivant le procédé dit pair développante ,sur la ou les faces de travail de la meule un profil correspondant exactement à celui de la denture qu'il s'agit d'obtenir.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"DEVICE FOR PROFILING THE WHEELS IN THE APPLIANCES SERVING
TALLLRR OR ARECTIFY THE TEETH WHEELS "
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The toothed wheels are often cut or ground with the aid of grinding wheels, the edges of which are profiled corresponding to the profile of the given toothing or to be obtained. Usually these grinding wheels serve to cut or grind both benches at the same time of the hollows of a toothed wheel, which is suitably disposed on the grinding or grinding machine, so that the grinding wheel must have two faces of symmetrical work, profiled in such a way as to correspond exactly to the theoretical profile of the teeth both from the point of view of the inclination of their sides, and from the point of view of their height.
In addition to the distance between these faces of /
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profile work of the grinding wheel !, measured on the pitch circle, must exactly match the width of the hollow between the teeth.
The exact profile of the working face (s) of the grinding wheel is obtained by reproduction, by means of a jig having the shape of the given tooth or the like, on an enlarged scale. The shape of the jig is reproduced on the working face (s) of the grinding wheel, on a suitably reduced scale by means of a jig key or the like, provided with a diamond *
Now, it is obvious that the quality of the toothed wheels to be cut or ground depends primarily on the accuracy of the tooth profiles in terms of shape and position.
In the present case, these two factors are determined by the shape of the working face (s) of the mold, and it is therefore important to be able to carry out the shaping of the latter as perfectly as possible.
The object of the present invention is to achieve this aim. It consists of a device used to profile the working faces of a grinding wheel of the species, this device generating the shape of curvature of the teeth, which is for example that of a developing circle according to the process called by involute, the part being machined remaining fixed to the machine. In this way one obtains simultaneously the maximum accuracy in the profiling of the grinding wheel and the greatest simplicity from the point of view of the handling of the whole device.
The accompanying drawings show by way of example one embodiment of the object of the present invention.
Figure 1 shows a front view, with partial sections, of the device for cutting or grinding the toothed wheels provided with the device for profiling the grinding wheel.
Figure 2 shows a side view of the device.
FIG. 3 diagrammatically represents the profiling of the grinding wheel according to the involute process.
Figures 4 and 5 show the running gear
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of the device to be profiled.
FIG. 6 represents a plan view of the device to be profiled. ,
FIG. 7 shows schematically the mode of reduction of an involute generated by means of a rolling cylinder having a diameter greater than that of the pitch circle.
Figures 8, 9 and 10 show a complete profiling device operating according to the diagram shown in Figure 7.
FIG. 11 represents a perspective view of the latter device.
In figure 1 the reference numerals' 1 and 2 denote respectively the stationary table of the machine for cutting or grinding the toothed wheels, and the grinding wheel.
The table 1 supports in a logitudinally displaceable manner the carriage 3 supporting the workpiece 5 * as well as the carriage 4 supporting the device used to profile the grinding wheel. If it is a question of profiling the grinding wheel, we 'first move the carriage 3 away from the grinding wheel 2, by moving it to the left (see figure 1)' and we advance the carriage 4 so that the The point of the diamond 6 comes to be placed exactly below the axis of the grinding wheel, that is to say in a position corresponding to that shown in FIG. 1 with respect to the grinding wheel shown in dotted lines.
The process of profiling the grinding wheel by involute is schematically illustrated in figure 3. On a fixed cylinder 7 develops or rolls, without slipping, a rule 8, On the latter is fixed a diamond 6 which Rewrites, during said movement development or rolling of the rule on cylinder 7 playing the role of pitch circle, - an involute that reproduces the working face (s) of the grinding wheel.
Figures 1,4,5 and 6 show an embodiment of a profiling device operating in the above mentioned manner. The cylinder 7, whose diameter corresponds to cer-
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primitive cls of the wheel to be machined, 'is arranged fixedly on the carriage 4. The extension of the axis of the cylinder 7 coincides with the axis of the wheel to be machined. The two rulers 8 roll on the cylinder 1. In order to prevent the rulers 8 from sliding on the cylinder 7, they are connected to the latter by means of steel strips, thin and taut 9.
These rulers 8 are rigidly connected to each other by two cross members, thus forming a rectangular frame, which carries the tensioners of the bands as well as an arm 10 supporting the diamond 6. The tip of the die is placed in the same plane as the rolling faces of the two rulers 8. The arm 10 is disposed on the frame formed by the rulers 8 so as to rotate around the axis of the cylinder 7, and the limit positions of this arm are determined by two fixed stops I1. This rotatable or angularly displaceable arrangement of the arm 10 allows symmetrical profiling of the two working faces of the grinding wheel by means of a single diamond. A spring 12 ensures continuous contact between the rules 8 and the cylinder 7.
When it comes to profiling the working faces of the grinding wheel, the carriage 3 is first retracted as indicated above, and the carriage 4 is advanced, carrying the profiling device towards the grinding wheel until that the diamond is below the axis of the latter (see grinding wheel in dotted lines figure 1)
The exact position of the diamond can be set by means of the adjusting screw !!, for example by;
so that the distance between the two profiled working faces of the grinding wheel is equal to the width of the hollow between the teeth of the wheel during machining, (or less than this width, if the two flanks limiting the said hollow are not cut yes simultaneously rectified) .If the developing members of this profiling device are now made to perform a development moment on cylinder 7, the point of the diamond animated by the same movement comes into contact with one of the faces working of the rotating grinding wheel, and generates on the latter a part .du exact profile of the tooth or of the hollow between two teeth, which is to be reproduced on the wheel to be machined.
One of the working faces of the grinding wheel thus being profiled
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i the arm 10 is rotated around the axis of the cylinder until it rests on the other stop 11 of the device, and the second working face of the grinding wheel is profiled, com - we did it for the first one.
The carriage supporting the grinding wheel can be moved in the vertical direction, from where it is possible to lower the grinding wheel by an appropriate amount, in order to be able to profile it or cut, if necessary, its peripheral face proper.
This is done at. by means of a pivotable arm 24 (see FIG. 2), the end of which faces upwards is furnished with a diamond point. Grinding of the peripheral face of the grinding wheel using this arm 24 is effected by the angular displacement of the latter around an axis fixed on the support 25.
This arrangement makes it possible to use the grinding wheel, by its successive lowering and profiling until its useful diameter is reduced to negligible.
It has already been mentioned above, that the diameter of cylinder 7 must be equal to the diameter of the pitch circle of the wheel to be machined. -It follows that any other pitch circle requires the application of a new corresponding cylinder 7. However, this difficulty can be avoided if the profiling device is provided with means allowing the reduction of the involute generated. by the development members of the device, as has been shown schematically and by way of example in FIG. 7. In accordance with this figure, the cylinder 7 has a diameter greater than that of the pitch circle 7 'of the wheel to be machined. , and therefore generates an involute proportionally greater than that to be reproduced.
Here also a rule 8 is connected to the cylinder 7 by means of steel bands or the like 9 (see Figures 8 to 11}, this rule being disposed in a longitudinally movable manner on a support
20, which is capable of pivoting about the axis of said cylinder. Rule 8 is provided with a journal 15, against which a lever 14 is drawn by means of a spring 18¯. The edge of this lever passes in front of (or beside) the axis of the cylinder at a distant
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this equal radius of the journal 15. On the support 20 is arranged in a movable manner by means of a screw 21, or the like, a table 22.
Consequently this table participates in the circular movements of the support 20 around the axis of the cylinder 7. The table 22 is provided with sliding faces on which rests in a longitudinally displaceable manner a rule 17. The latter is provided with a journal 16 analogous to journal 15, journal 16 being attracted in turn by a spring 19 against the lever 14. In addition, the rule 17 is provided with a fixed axis pivotably supporting the arm 10 furnished with the die tip 6.
Here too, the two stops li determine the exact position of the diamond when profiling the two lateral working faces of the grinding wheel. The arm 10 can be stopped in these limit positions by means of a screw 23, or the like.
In this device, the movement of said development is obtained by tilting the support 20, and with it the rule 8, around the exe of the cylinder 7, the journal 15 then describing an involute. Rule 17, the sliding face of which is exactly parallel to the steel strips 9, is preliminarily lowered by a value such that $ the axis of the journal 16 (see figure 7) touches, in the lower position ± of its development movement, the pitch circle 7 '* the reduction of the involute, called primary, or starting, then occurs by the fact that the journal 16 slides in a radial direction along the le- -ier 14, in moving simultaneously on the tangent (or on the tangents)
91 * had pitch circle 7 ', parallel (or parallel) to the steel strips 9.
It follows from the similarity of the triangles abc and ade (see figure 7), that at any desired position of the parallels 9 and 9 '$ the radius of curvature bc relates to the radius of curvature of, like the radius ab from cylinder 7 to radius ad of pitch circle 7 '. Consequently the curve ± e is a theoretically exact evolving line to pitch circle 7' of the wheel to be machined. When pivoting the support 20, the straight 9 'rolls
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It is not necessary to have the point of the diamond 6 in the axis of the journal 16, in fact the point of the diamond can be placed at any point on the straight line 9 ', always generating an exact involute.
The cylinder 7 will be given a diameter slightly greater than that of the pitch circle of the largest wheel intended to be machined by means of the apparatus. The adjustment of the position of the table 22, with the diamond point 6, to the diameter of the pitch circle of the given wheel to be machined, will then be done in each case by means of a graduation not shown in the drawing.
In order to obtain a gear working without shock or jerk *., It is often advantageous to slightly round off the heads of the teeth, traced according to theoretically exact involutes.
This can also be achieved by means of the profiling device described above, either because the cylinder 7 is given a peripheral shape correspondingly different from the actual cylindrical shape, or because it communicates to the axis of the cylinder a slight displacement in a corresponding direction, while ensuring its parallelism with respect to the axis of the wheel being machined.
CLAIMS
1) Device for profiling the grinding wheels with devices serving to cut or grind toothed wheels, characterized in that the device comprises means, making it possible to reproduce according to the so-called involute process, on the working face (s) of the grinding wheel a profile corresponding exactly to that of the toothing to be obtained.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.