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" Procédé et machine pour la. tailla des engrenages coniques et hypoïdes "
Il est connu de tailler des engranages coniques et hy-, pondes à dents courbas par rabotage, à l'aide d'un ou de plusieurs outils ayant un mouvement de va-et-vient à. travers la face de l'engrenage pendant que ce dernier tourne autour de son axe.
Dans cette méthode, la direction de coupe ou en d'au- tres, termes, la courbe de la dent dans le sens longitudinal, ré- sulte du mouvement relatif entre l'outil de coupe et la roue que l'on taille. La division s'effectue automatiquement, étant donné que l'engrenage continue de tourner autour de son axe, pendant tout le temps nécessaire à l'outil pour parcourir sa course de retour ou plus exactement encore, pendant toute la durée qui s'écoule entre le moment où l'outil cesse de tailler et l'instant où. il entame la taille suivante..
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Cette méthode appelée tt t'ille 3 il division continue" présente de :'1' nds t3,V'i::!:.o<:Jf;$ surtout pour 1.... t i 1 î [,;,'3l1 J.:'1'l8"- ?'e8 de ranchs dimensions. ii ,1 1;,:1.;i o 1 :# a par c 5 .1 t méthode, on ii ' ; s pas encore parvenu a t: .. i 1. 1;e r dec c':J1CTsnëJ>:)e:: coniques 3t 0=,;pOî"3S a >± e #i .t droites ou 1" . -1:'1,l,,:: ccurbss a nyon COilwv:'¯i7.a Il? effet, si l'outil 21 déplace a vit3sse vrt :15 3t U3 J 1 ' > 1= j ..Te n.i.,:j; "'1'.0 l'on 1. 1'11.0 tourna à. v 1 f > s s co1"':'+"''''+'' . v.u- tour c13 on a:<3, la r1ir')ction ::c:t um courba an forr\J) de S l '21- 11.;1""3 2i;11l3Cîc11:; P;r contre, si l'outil de COU:p33S: :",nimé d'un [;OUV81"l3nl., a vitesse uniforme , la diri'ction 0 coupe :serù, un? courbe d'al- lure spiroidab.
C11 connaît encore différentes method3G IJ3rf-:,ctiolln63f:: qui, Sans exiger un lépl.C 1 ;'l1 2 vitesae constént,1 de l'outil, permet cependant d'obtenir une direction de coupe courbe, d'al- lure s =g'1 r o i'd &, 1 e soit donc uniquement concave, ou convexe.
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Ces méthodes perfectionnées sont caractérisées par
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l'introduction d'un- nouvenent relatif supplémentaire à. vitesse v:::xi,b13 entre l' outil de coupe qui se déplace d'un mouvement de va-et-vient à vitesse variable et l' al1#smr,::9 que l'on taille,
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qui tourne autour de son axe avec une vitesse uniforme..
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Ce mouvement supplémentaire à vitesse variable peut être appliqué ou bien à l'outil de coupe, ou bien à l'en :rel1ac.'3 que l'on taille, ou bien encore a l'engrenage imaginaire ra)ré- santé par l'outil et la machine.
D'une manière ¯énér::le, les courbes obtenues en appli-* quant cs méthodes perfectionnées, offrent 13 .j,r;=:nd. uv:nt){'3 que l'angle de coupe et de dépouille reste sensiblement constant,ce qui n'est pas le e c ;:. dans les courbes d'allure <: in u s o ?d x, 1 en : Orl.:? de G., Cr, cette constance des ,.J1t:bs = =<e coupe et de dé- pouille donne un meilleur fini et une plus grande précision.
Mais dans toutes les méthodes de taille '0',1' rabotage :1" .. L. h iYi Ùô d .9 S Î L .j'C8 Î1 oÀ;,3 S C clÎ1 i qu 1? i "1 ï 1 $ <j c - ?.t division continue des 311;r811arC:,3S coniques nypo OÔ8 ac-
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tuellement connues, la dent obtenue est courbe, nonobstant que la trajectoire suivie par l'outil est rectiligne. Ces courbes sont à rayon de courbure variable et la 'forme de celles-ci est influencée non seulement par le mouvement relatif entre l'engre- nage imaginaire représenté par l'outil de coupe et l'engrenage que l'on taille, mais aussi par la nature du mouvement de coupe de l'outil lorsqu'il voyage au travers de la face de l'engrenage qu'il taille.
Ces méthodes offrent cependant de sérieux inconvénients dont, entre autres, on peut citer les suivants:
1) Les courbes obtenues sont difficiles à calculer et très difficiles à contrôler, principalement du fait que le rayon de courbure varie continuellement .
2) Pendant la coupe, le mécanisme de commande de l'ou- til est soumis à des sollicitations brutales qui entraînent fa- talement des retards et des perturbations dans, le mouvement théorique prévu, pour l'outil; le mouvement de coupe de l'outil ayant une grande influence sur la courbe obtenue, il en résulte, sur la courbure de la dent, des erreurs qui peuvent devenir très nuisibles. On peut éviter en partie cet inconvénient en donnant des passes de' finition très fines, ce qui réduit néan- moins le rendement de la machine.
3) La course de l'outil a une grande influence sur la courbe de la denture.
En effet, si'on augmente ou si on diminue cette course, on modifie la vitesse da l'outil lorsqu'il passe à travers la face de l'engrenage,,ce qui entraîne une modification corres- pondante de la courbure de la dent ; ilfaut donc apporter la plus grande attention lors du calcul des réglages de la machine, lui établir d'avance la course qu'on donnera à l'outil et, de plus, l'ouvrier ou le. régleur devra, s'en tenir scrupuleuse- ment aux instructions données.
On ajoute ainsi au réglage, déjà compliquéen soi, d'une machine à tailler les engrenages, un nouveau réglais délicat et, par conséquent, une nouvelle
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source d'erreurs,
4) Ces méthodes ne permettent pas en tout cos de tailler des engren@ges coniques ou hypoïdesà dents droites ou à dents courbes de r@yon constant.
5) Elles ne permettent pas non plus de tailler des pilons sans sortie.
Tous les inconvénients sign lés sont inhérent... d'une mamire systém tique, sux méthodes de division continue actuelle- ment connues.
Par contre, si ces inconvénients ne se rencontrent pas dans les procèdes de taille à division intermittente, on peut reprocher à ces derniers d'autres inconvénients, é@2le@ent gra- ves.
En effet, not@@@ent pour la baille des engrenages de gran- des dimensions) la division n'est pas s,ussi précise et, d'autre part, les erreurs résultant de l'usure de l'outil, s'accumulent entre la première et 1 dernière dent gaillée, ainsi d'ailleurs que l'erreur due @ux déformations produites par l'échauffèrent inégal et au changement de tension interne pendant de taille de la denture.
Ces machines sont plus compliquées, de production moindre et leurs différents mécanismes de division, avancement st autres sont sujets à des sollicitations brutales dues à ces mouvements intermittents.
L'objet principal de la présente invention est un nou- veau procédé de taille d'engrenages par rabotage et à division continue, moyennant lequel il est possible de tailler des engre- nagesà dents droitesou courbesderayon cons.tant, tout comme dans les systèmes à division intermittente.
L'inventeur a découvert.que dans la taille par rabotage et pa.r division continu:;, on peut donnerl'outil pendant qu'il coupe au travers de la face de l'engrenage à tailler, un certain mouvement complémentaire à vitesse constante d'amplitude et de vitesse définies, de belle sorte que la direction de coupe soit la même que sm l'engrenage était immobile et l'outil animé uni- quement de son mouvement de va-et-vient.
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.Ce mouvement complémentaire doit donc être tel que- l'outil, en plus de son mouvement de va-et-vient, se déplace comme s'il était solidaire de la roue de base. Les caractérisa tiques sont donc ainsi parfaitement définies.
Dans ces conditions, il est facile de comprendre que la nature du mouvement de coupe de l'outil est sans influence sur la forme de la dent que l'on taille.
On a ainsi pratiquement réuni les avantages présentés par les doux méthodes générales, respectivement à division con- tinue et à division intermittente, sans en avoir les inconvé- nients.
Dès lors, le procédé pour tailler les engrenages co- , niques et hypoïdes, conforma à l'invention, est essentiellement caractérisé par le fait que, l'engrenage que l'on taille tour- nant uniformément autour de son axe, l'outil, pendant qu'il coupe, reçoit un mouvement supplémentaire à vitesse constante.
Ce mouvement à vitess.e constante serait celui qu'aurait l'engre- nage imaginaire représenté par l'outil s'il engrenait avec l'en- grenage tournant que l'on taille. Cet engrenage imaginaire peut être une roue plate ou une roue conique. On entend ici par roue plate, une roue conique avec un angle de 90 .
Dans le cadre de l'invention, l'outil peut se déplacer le long de trajectoires très différentes, notamment, il peut se déplacer le long d'une droite convergente vers le sommet du cône de l'engrenage que l'on taillss dans ce cas, l'engrenage aura les dents droites et radiales; ou bien encore, il.peut se 'déplacer'le long d'une droite non-convergente vers le, sommet du cône. Dans ce cas, l'engrenage aura les dents droites, mais inclinées (dents tangentielles).
Ces variantes participent exactement du même procédé, qui vise principalement à-introduire entre l'outil de coupe et la roue que l'on taille, tournant à vitesse uniforme, un meuve-* ment relatif complémentaire à vitesse constante.
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Evidelnnent, cerise dans les 1:.:.c'.in:;S connues qui 1 t . ,i 1 le nt
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par génération, on pourra, en plus du mouvement complémentaire
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a vitesse constante, introduit entre l'outil de coupe '3t l'3ncrs-
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nage que l'on taille, introduire un mouvement relatif Entre
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ces deux éléments, d manière õ .générer 1 profil des donts, L procédé é 2. én ±. r = 1 , conforme à. l'invention 3 t 1 fonc- tionnement d'une machine )efé:} sur 1 présente invention, sont décrits ci-après et 0or;llr.air,s,-;ut schématisé î.'; ,7S les fi :ces S 3t 2 s rapportant 'c, 1 ;a, taille C:3:, iîr0il,;=¯3S coniques, respec- tivement 'li dents radiales et ;" dents tangentielles.
1,);] :"'orn132 d33 d3nt,-) sont r3:Jr(Salltées éL:..l1s 1,1 sur- fe'C'" primitive de 1 'o')-'r"'n"'" et celle-ci , pour plus de fsci- lité est considérée développée dans le -:1À11 de l' ,?n:r.3118'3 (la h" 'n'r ;il.?;0 1C10.,'.7.1'? 7.Y' , en l'occurrence une roue plate.
I7.,.z ces ''''0 ''''N 1. et à, l'outil 1 est déplacé par um bielle ') ",.L via '1'rA",LO'1 ""011'r1"'l'r::. de l'arbre tournant /1 actionné par un :!l0:31.rr ou boute a ; : 1= t ir.3 source motrice.
La course utile de l'outil l s'effectue lorsque le ifial?2tOu à tournant dans le sens de la flèche f , va de la '30Si- tion 80 la position , ce qui correspond à. peu près 8. 1/4 de tour de l'axe ,4;pend811t ce temps, l'outil si déplace de la position ± à la position b traversant la f:.e3 de 1 f lî ,r:n r 3 à tailler.
1 outil 1 est solidaire d'un chariot 5, capable de coulisser dans une glissière solidaire d'un berceau 9.. Dans la figure.1, la trajectoire suivie par l' Ol i ll ¯ï1 son moule- ment de V2v-,3t-vi.n1t, 'jst une droite convergente vers le sommet du cône de l '8n.<T3na±.'.:; que l'on taille, 'i .-. =? i µ (Jl}3':', 1 fi- ¯11T'3 2, l'outil son mécanisme d'entraînement, sont montés de telle sorte ¯L.a..L'OJ'v21 suive une trajectoire rectiligne non
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convergente avec le sommet du dit cône.
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An m3me temps que l'outil se déplace dwnN son mouvement
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de va-et-vient, la surface primitive 0 de l'engrenage que l'on
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taille, tourne à vitesse uniforme autour de son axe a, dans le
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sensde la floche f'.
Dans les exemples des figures 1 et 2, l'engrenage 'que l'on taille, tourne à une vitesse telle que sa surface primitive développée, tourna d'un tour complot pendant que l'axe 4, qui commande l'outil, fait di.x révolutions.
D'autre part, le berceau 8, sur lequel est monté l'en- semble mécanisme-outil-chariot-glissière, est susceptible de tourner autour de l'axe ..9., qui est, ici, le marne, que celui de l'engrenage de base et est aussi celui de la surface primitive développée de l'engrenage à, tailler.
Le mouvement tournait de ce berceau 8 est- commandé par la crémaillère 10 engrenât avec le secteur denté 1.1.. solidaire du berceau.
La crémaillère 10 se déplace suivant les mouvements de va-et-vient, contrôlés par un dispositif approprié-, qui est, pour des raisons de simplicité, schématisé dans les figures 1 et 2, par une came 12,montée sur l'axe qui tourne à la, même vitesse que l'axe 4 du maneton avec lequel il peut d'ailleurs être mécaniquementrelié. conformément à l'invention, les mouvements de la crémaillère 10 sont tels que pendant que'le maneton 4 va de la position a à la, position a' , c'est à dire pendant. que l' outil traverse la face de l'engrenage dans son mouvement de coupe, ce qui correspond approximativement à 1/4 de tour de l'axe 4 du maneton et aussi de l'axe 13 de la came, le.
berceau 8. tourne dans le sens de la flèche f' à une vitesse angulaire constante égle à celle de la surface 'primitive développée de l'engrenage 5 que l'on taille..
Le mouvement correct de la crémaillère 10 peut àtre obtenu à l'aide de différents mécanismes. En l'occurrence, il pourra résulter du profil judicieux de la came 12.
Dès lors, on a réussi à obtenir que pendant que l'outil coupe, il n'y ait p s de mouvement relatif entre le berceau 0
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et la. surface primitive dsv31oppée.'}n d'autres termes, c .jn # 1 é é- ra.nt que e 1 .x . roue - d J-:,8.3 en'qrène avec la. roue que l'on 'aille, on remarr;1)e que, pendant qu'il .effectue son n-i.ouvynent . ' z ;, .. - 2 t - ir 1 e n .t , l'outil se déplace i c o. , ;...e s'il était solidaire lE ; la dits roue de base.
Un admettra donc que, des lors, on taili3 dans des ;1 c on - ditions tout a fait équivalentes x ;v >i machinas a tailler, par le procède é <1 division intermittente, d :.:; lequel le berceau et la, roue aue l'on ",ont 1:; :: .i ol> 1 1 pendant .t 1 . , coupe.
D:. i ; Les figures 1 2, 2, les dents taillées par l'outil l, pendant le mouvement effectif de coupe, sont représenbées en traita pleins, .t< a.i; ;f 1 x ii i > 1 .> traits rriixtes x x > p i µ x 1 :; 1 e 1 ; t i chemin suivi par l'outil dans sa course e d retour entre la fin d'une coupe et l'origine de la coupe s u 1 v : :n t I va de soi C( a c'''' c oj 2 r o-,, 1'0"'-';1 ,"c,L --'f c- +Ol')' --a --Il que dans sa course de retour, l'oubil 1 s s effacé tout t a oi : .:::s el .:.n les autres :;:¯C}ji:E8 Fj éj, division continu;-'!, j façon a ne pas .>.'i 1 > :.; i les dents ;'la 1 ' > =l.x.. i- e n *,.: .. que l'on tille.
1 )roc6dé --.-"'.:;- i.. : l i.; c :Ù ' o J t D > µ r . =<..=;. l t =; < . q ;, .t 1-e'' 't'''e'3 . J 12 .5 > qu? clle- .u.' l'on ir ? ? == '; .i ;, - JJ .I ,%' : È j 1" rrooéd: '1 " . ille a division 1 #; "=. > i">i i .t ± 3 :s "i # , tout en taillant par un procédé a division continue; on évite donc c i " =.,r s .± é##iz., .l 1 .. " v .=. ;.i > i: le, courts spéciales ou sinusoïdales et l'on o'D # 1 # n:1-, ,,; .> o 1 > s #. parfr..it,3- :-::3 := (Irait,:,;:, i l'outil se déplace la lourde trajectoires : .i c .l i, l 1 iii , ;J .
¯1' "\r<)- de plus, essentiel de remarquer ..i ;: ; , en l'ab- sence de tout r.:ou.v3;;:-nt # :r i 1- i t ' ± .;ntre 1;.; berceau porte-o:.;til et la surface primitive développée de l'enrena'.; que -L'on ',=, , j .'- i ..i, L, i< .i . l', u :c du l'L.uv'"': ... 'f= l'o..:til ]. ii ' ., p :' ' "L ;.i 1' iLs ,: .i i; ur 1 1 r... ni sur la précision ce 1... dent obtenue. L'unique condition 1 .. i" : : .. çJ 1 1 1" j; :. ;" l'outil 1- . -; oe: ." qu'en a;lus de son .. i 1# ,J ..# ;,# i. d v".- et-vient, il 1 :; #1 d 4.j; i .. ;> CG'::>::8 s'il était ii s o l i :i] :## 1 1" .'e la roue d '> .. z i , ce qui est obtenu ..; .=. r 1 synchronisme jntre 1D berceau. 3t la surface développée..
La vitesse avec'laquelle cet outil coupe, peut donc en
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principe être quelconque 'et son mouvement peut être variable, uniforme ou intermittent, ou tout autre, sans aucune influence dans la forme finale de la denture.
Il en résulte aussi que le retard ou l'accélération pro- duite par les sollicitations brutales de l'outil, ainsi que les changements dans le réglage de la course de l'outil, ont beaucoup moins d'influence sur la forme de la dent obtenue, que. dans les , procédés cpnnus de taille à division 'continue.
' Les figures 1 et 2 ne montrent pas le mouvement-relatif entra l'outil .1 et l'engrenage 5, nécessaire à la génération des profils des dents, mais ce mouvement n'a aucune influence sur la forme de 'la denture dans le sens longitudinal.
Dans ces mêmes figures, le mouvement supplémentaire est obtenu par la came 12, dont le profil a été judicieusement établi.
Toutefois, en pratique, cette solution serait précaire, car elle obligerait d'appliquer une came spéciale ,pour chaque différent engrenage.
Dans le but principal de montrer la facilité-- avec la- quelle le nouveau procédé peut être industriellement appliqué,' un exemple d'exécution de machine est décrit plus 'en détail ci après et se réfère aux déssins annexés dans lesquels: les figures 3g (partie gauche) et fig. 3d (partie droite) forment ensemble une vue en plan avec coupe horizontale suivant la ligne I-J ,des figures 6g-6d.
La figure 4 est 'une coupe partielle suivant la ligne G-H de 1?., figure 3.
La figure 5 est une coupe partielle suivant la ligne G-H de la figure 3 mais montrant un variante de la figure 4
Les figures 6g ( partie gauche) et figure 6d ( partie droite) formant ensemble une coups suivant la'ligne ABCD d.3s fi- gures 3g-3d
La figure '? est une coupe suivant la ligne E-F de la. figure 3
La figure 8 est une vue en élémation du plateau.
La'figure 9 est-une coupe suivit la ligne K-L de la
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figure 8 @
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Description de l:=.¯rnxçliil?3 L'outil 1, ,::st placé .; '1 àl un p o r 1..9 - o.Li : 1 1 41. monte sur un chariot coulissant 5.. Celui-ci 3st guidé jJ?r d 38 glissi3r3S '1-. Le porte-outil l4'¯ 9''Jut 3tre monté 3?'1 sorte que l'outil puisse décrira doit un? trajectoire convergente ou non "v#.z"i l',.x3 "'-'d3 la machine, suivant qu'il s-'agisse d3 --.111'r les ::>²'r'r""1"'"-'''' e7, dants radiales ou tx,n,gTntioell:/s, Une bielle 1 r<31i=J le chariot coulis- s3.nt 6 à un maneton de course ré.:;b.'ole .1., Les gli18ièrt3s .7. sont solidaires d'un 1J.3rC0':\1l 3,c-pbl"' 1' osc-iller autour le e 1 ' ¯1 ,xe .J.) -12. 'ch la i:i-.,c'¯nine .
Ce b'::. rc a 1.1 doit être particulièrement bien centre et guidé dans lequelbut, en plus des portées larges présentées par le bout inférieur de son
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ü10"Li 1.' venant prendra t:9pl,lÍ dans l'alésage correspondant du u il lt 9,'. il prend appui ct ast guidé par le dit b2ti }?Jx l'in.lor ,iédia,ir3 d'un dispositif de rattrapage de jeu formé d'un anneau 10' fixé sur le berceau et par l'anneau extérieur 11' fixé sur le bâti; la surface de contact entre ces deux anneaux est conique. Le berceau 8 porte un deuxième moyeu 12' * parallèle au premier 13' dans l'alé- sage duquel est logé l'axe 14 du maneton 3 de course réglable.
Sur le axe 14 est fixé u@e roue dentée 15 engrenant avec un pignon
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15 fixé sur un 3x0 17 logé dans une buselure le fixée dans le même moyeu du berceau 3n sorte que l'axe 1'7 tourne autour d l'axe .l'-3/ de la vahiné. D'autre par t, l' -Xe 17 porte un engrenage conique 19 engrenant avec un pignon 20 claveté sur l'axe 21 porté par le 'b.Ît,1 9' a l'intervention de d'eux p'?li3rs .f2.-Zi. Cet xe est direc- tement raccordé au moteur par le manchon d.' :cco;,rl:¯.;;;t 25. Dans l'exemple illustre 1J moteur 4. repose sur .un 3nlpLltt\-)-11Jrlt du iJ,t1 9'. L'axe 17 port= en outre un pignon conique 2S 311,C'r;lî:,nt .;380 une roue conique r terminant l'axe du planétaire 8,d'un premier différentiel.
Le second planétaire ± est monté sur l'axe do sortie 30 qui est aussi l'axe d'entrée du second différentiel et sur le-
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quel par conséquent est fixé le premier planétaire 31 de celui-ci.
Le second planétaire 32 du second' différentiel est monté sur l'axe de sortie 33 qui se termine à l'autre bout par un pignon conique 34 engrenant' avec la roue conique 35, fixée à l'un des bouts d'un axe 36 dont l'autre bout porte un pignon 37. Celui-ci engrène avec la roue conique 38 solidaire de l'axe 39 qui par son autre bout est'fixé à un plateau 40 qui porte un maneton 41 à - course réglable,. Ce maneton est entouré d'une noisette 42'logée dans. une glissière oblongue 43 portée par l'un des bouts de la- -tige 44. D'autre part, cette même glissière porte une buselure 45 à l'intervention d'une bride 46 -venant se poser sur un épaulement
47 de la glissière.
Il subsiste donc entre la bride 46 et la par- tie correspondante de la glissière 43 un espace libre dans le- quel vient se loger, sans jeu axial, la tête cylindrique 49 ter- minant l'axe 48 portant la vis-sans-fin 50.Cette dernière en- grène avecla partie extérieure 51 du berceau 8 taillé en roue à vis-sans-fin. L'axe 48 présente sur une certaine lonsueur de son bout libre des cannelures 51' s'ajustant dans le moyeu égale-* ment cannelé de la roue à vis 52 engrenant avec une vis-sans-fin
53 formant partie du dispositif de génération connu (non repré- senté).
Le moyeu 13' du berceau 8 porte un secteur denté 54 qui engrène avec le secteur denté 55 solidaire de la carcasse porta-satéllite du premier différentiel.. D'autre part l'axe 30 porte un pignon denté 56 engrenant avec une roue dentée 57 monté sur un axe 58 prenant appui sur des paliers 59-60 du pâti.Cette roue dentée peut âtre solidarisée à l'axe 58 d'une manière spé- ciale qui sera décrite plus loin. L'un des bouts de l'axe 58 por- te un organe de commando sollicitant la manivelle 61 solidaire de la carcasse du second différentiel. Cet organe de commande peut être constitué soit par un excentrique 62 (figure 4) soit par une came 63 (figure 5).
Dans le premier cas le maneton 62 est guidé dans le bout en forme de fourche de la manivelle 61 tandis que
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dans le deuxième cas ( figure b) 1 came 35 3S-: ìf contact avec les galets 55 terminant ladite manivelle 6L Dé.utr, part 1 roue denbée 5'7 est sol:c'.i^ d'un plateau 64 contre lequel est juxtaposé un deuxième plateau 65 solidaire 1 .> 1. ' :;3 b8<> Ce:,; deux jl,,.i,^.w; pouvant 4 1; r ;; r o n ;1 u :!0- lidain au moyen de boulons 65 passés au 'travers \:3 OUtOni113- res (non )-,,"w"";':1L6) ce "'l' ",:'i'i";-v :1> î'plî,C3:C '""'l'"i'"'''l.1L 1'8 deux plateaux l'un par i,..ox-t à l':'.'Utr:;, CI] gui :;i'!:î Jlrl' un lnt31le déplacement angulaire enbre l' a{t3 00 et la roue dentée o7.
L'un des plateaux peut porter Je à graduations et l'autre plateau un inde:: de manière à faciliter leur réglage.
La deuxième partie de la machine est consti tuée, en prin- cipal par le bâti 66' solidaire du bâti 9' de la première par-
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tie de la machine. Ce bâti 55' porte l'axe de rdï'.tion 7 autour duquel peut tourner 10.. poupée porte-roue 58 laquelle peut %tre fixée dans toute position convenable à l'aide des rainures 69 du bâti 66'.
Dans cette poupée vient se loger le plateau tournant
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7C à l'intérieur de l09;sliBnt et paliers non représentés. Le plateau peut tourner autour d'un axe 67 de la poupée. Le pla- teau porte également des rainures 71 permettant d'y fixer la
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roue 72 a tailler par des cla,vett3z 1.2 8t des boulons lA. En outre, ce plateau peut tourner autourde 1) axe 67 da la poupée at ce mouvement généralement connu comme mouvement de division sera par exemple commandé à partir du mécanisme de commande du maneton par des moyens cinématiques connus en soi. (non ré- présenté).
Pour la clarté de la description on a également omis de figurer le mécanisme de commande de mouvement de génération car on peut également appliquer à cette machine les moyens ad hoc bien connus. fonctionnement.
Pour faciliter l'exposé on supposera tout d'abord que L'axe 58 est immobile, par exemple après avoir désolidarisé les deux plateaux 64-55 et on supposera, aussi que soit arrêté le
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mouvement de génération. 'Dans ce cas, le moteur étant mis en mar- che, on obtient les mouvements suivants :
1 ) Un mouvement rectiligne de vat-vient de l'outil à vitesse variable, l'outil étant entraîné par le porte-outil 14', le chariot 6, la bielle 1, le maneton 3, l'engrenage, 15, le pignon 16, l'axe 17, la roue conique 19,le pignon 20, l'axe 21 *et le manchon d'accouplement 25.
2 ) Un mouvement alternatif .de rotation à vitesse va- riable de l'outil autour de l'axe A'-B'. Ce mouvement est en fait le mouvement du berceau duquel l'outil est solidaire dans des mouvements .de rotation autour de l'axe A'-B' de la machine.
Ce mouvement du berceau est provoqué par le mouvement alternatif à vitesse variable de la vis sans fin 50. Ce dernier est déterminé par le mouvement à, vitesse constante du maneton 41 monté sur le plateau 40 solidaire de l'axe 39 qui reçoit son mouvement par l'intermédiaire de la roue conique 38, le pignon 37, l'axe 36, la roue cônique 35, le pignon conique 34, l'axe 33, les deux différentiels, la roue conique 27, le pignon conique 26, l'axe 17, le, roue conique 19, le pignon 20, l'axe 21, le mouve- ment d'accélération 25
3 )
Un mouvement de rotation de vitesse uniforme de la roue à tailler 72 entraînée par le plateau 70 au moyen du mé- canisme de division commandant ce mouvement (non représenté)
On remarque donc que l'outil, en plus de son mouvement rectiligne de va-et.;-vient, est animé d'un mouvement de rotation à vitesse variable autour de l'axe A'-B', tandis que la roue que l'on taille est animée d'un mouvement de rotation vitesse' constante autour de l'axe C'-D'.
Or, suivant la caractéristique originale et essentielle de l'invention, il faut obtenir, tout au moins pendant la durée de chaque opération de coupe de l'au.. til, que celui-ci, et par conséquent le berceau tournent au- tour de l'axe A'-B' à une telle vitesse qu'on peut considérer pendant ce temps que'l'outil se déplace comme s'il était soli- daire de la roue de base de l'engrenage que l'on taille. Ce mou--
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vement doit donc étrc un mouverjent de rotation à vitesse con- st-c-,n-t.,3L.
Il z. ut donc corriger le mouvement a vitesse variable de la vis-sans-fin 50, ce qui est obtenu automatiquement par le
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mécanisme coi::yléuin.:.ir-a suiv nt, lequel forme l'une <13.; l)yin- cipé-les car8.ctéristicU83 ,de l'invention. Il f';ut donc i.:%.1;13i7%:.t'1t abandonner 18. première supposition de l'axe 58 immobile.
Des lors, ce mccanisme CO:191'\)11d l'axe ? tournant a vitesse const nte et nt entraîna par 135 plateaux 24-.é?:2, la roue dentée 57. et le pi-non 5.5 et portant en boub la. came 63 -in contact avecle galet 65 de la manivelle 61, laquelle, suivant l'expose précédent est solidaire de la carcasse du deuxième différentiel.
Ilen résulte quela manivelle est cniméed'un
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mouveicent d'oscillation fid8b;,E!l1t suivi par la carcasse du deuxième différentiel ce qui détermine un mouvement à vitesse variable de l'axe de sortie 35 de ce différentiel, in conséquence le plateau qui com',al1cL le mOtlV9r!13nt axial de Le vis-sans-fin 5C a raison des rapports judicieux entre la "'D 65 et la ;sani- velle 61 et ces :c,}?ort3 judicieux :1')J S, 3St )J1i.n1 d'un mOUVe);1<3nt à vitesse variable 'i'1 que ladite vis-sans-fin 50 GDt, sur environ un quart de tour due rotation dudit plateau, animé d'un mouvement à vitesse consts.l1te..b":r conséquent 13 berceau 8, directement i#itr:
.in4 p..r cette fis-sans-fin tourne pendant le môme temps d'un mouvement à vitesse constante. Mais il est nécessaire que cette vitesse soit appropriée aux carac- téristiques de la roue que l'on taille.
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On obtiert 8.isép;:m: cette condition car on peut '10ch- fier cette vitesse en rapprochant ou en éloignant le 'caneton 41 du centre de rotation du plateau 40.De cette façon on pourra
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norn18.1em:mt tailler toute roue dont l'S dimensions entrant dans .--'les caractéristique de la machine et cela quel que soit le nom- bre de dents de la roue:
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Il est à remarquer que la carne :::"'2.' pourrait être rem- placée. par un maneton 62 (figure 5) disposé par exemple dans
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une partie fourchue de la manivelle 61 ou en contact avec celle- ci de toute autre manière. La fonction de'ce maneton est la même que celle de la came.
L'erreur que-l'on commettrait en uti- lisant un tel maneton n'est, au maximum, que quelques millièmes du pas de ,l'engrenage que l'on taille ce qui.est pratiquement acceptable.
Tout ce qui vient 'd'être dit présuppose que la machine fonctionne pendant que le mécanisme de génération est arrêté.
Lorsque la machine fonctionne avec mouvement de génération, le berceau en plus de son mouvement de va-et-vient reçoit un mou- vement de rotation autour de l'axe A'-B' de la machine..Ce mou- vement de rotation est communiqué au berceau par la rotation de la vis-sans-fin 50 montée sur l'axe Ce -dernier est en- traîné par la roue a vis 52, engrenant avec la vis-sans-fin 53 dont l'axe est relié au mécanisme de division de la poupée 68 par un mécanisme connu en soi, commun à la plupart des machines à tailler par génération (non représenté). On remarquera que 'l'axe 48 en même temps qu'il est entraîné par la roue à vis M doit pouvoir librement se déplacer axialement sans l'effet du manetçn 41,..
Dans ce but le bout- libre de cet axe';48, porte des cannelures s'ajustant dans des nervures correspondantes du moyau de la roue à vis 52 an sorte que l'entraînement de l'axe pour cette dernière ne l'empêche de se déplacer axiale- mant comme exposé précédemment.
Il est également nécessaire que l'on maintienne une synchronisation parfaite entre le mouvement du berceau et le mouvement de va-et-vient de l'outil tel que le berceau soit déplacé d'un mouvement de rotation à vitesse constante lorsque 1-'outil traverse la face de l'engrenage dans son mouvement de coupe. Or, si on.faisait tourner le berceau,'dans le mouvement de génération, sans l'appoint d'un dispositif, correcteur, ce synchronisme serait immédiatement rompu. Selon le dispositif illustré, ce moyen correcteur est formé'par un secteur denté 54 solidaire du moyeu du berceau et engrenant avec le secteur
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denté 55 solidaire de la carcasse du premier différentiel.
Cette machine permet aussi de réaliser des engrenages avec des dents à portée réduite, des engrenages à chevrons, des engrenais coniquessans sortie etc. Par exemple la portée réduite pourrait être obtenue facilement par -le mécanisme sim- ple suivant:
En variât la position relative des deux plateaux
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64-q5 notamment en faisant''tourner le second contre le premier, on entraîne l'axe 58 et la came 63 dans un mouvement de rotation tel que l'on peut ainsi modifier et régler la position initiale de la came, d'où il résulte automatiquement une modification de la loi du mouvement correctif du -berceau. Des lors au lieu d'avoir un mouvement parfaitement uniforme du berceau, on ob- tient un mouvement très légèrement varié, d'ou résulta une très légère incurvation du profil le long de la dent, condition né- cessaire pour réaliser une portée réduite..
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Lis engrenages coniques s'n8 sortie peuvent être tail"* lés avec la même facilité, ce qu'il est impossible de faire avec les procédés et machines connus. En effet, vivant l'invention, il suffit de décaler le maneton 41 ( fig.9) de manière à modifier
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sa position de départ.
Si, p,:r3X3Yll:913, pour une taille normale on considère que le dit maneton se déplace da a à a) %.;i?i- nt que l'outil effectue sa coupe, il suffira de conditionner la position relative du maneton et de l'outil, de telle sorte que
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le maneton soe déplace de a" a 2,"'.
pendant l'i coupa e=fictive de l'outil. Le point extrême atteint par l'outil vers la sommet du cône de l'engrenage que l'on taille, ser@ donc approximative- ment b" d'où il résulte bien que l'on peut parfaitement tgiller
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F , :7 C:lt+,r-. méthode et =>,v c c i, t t machine, îi3:
';nT':!n"3s s'ns sorti ;. un pourra evid/m Gi7't, d"ns la mpnhine qui vi':3nt'l "l'être décrite a titre d'exemple, remplacer les différents or-'mos :ç8.r tout organe équivalent ou capable de remplir la m3;'':e fonction. l'TOtâ..11131t, la dispositif permettant de corriger le mouvem. nt de l' outil, peut varier. On pourra également adjoindre à la machine,
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tous les accessoires jugés' utiles, ce qui ressort plus particuliè- rement du domaine de la mécanique courante.
REVENDICATIONS.
1.-Procédé pour tailler les engrenagesplats', coniques et hypoïdes, à dents. droites et radiales, pendant.qu'ils tournent . au tour de leur axe, caractérisé par le fait que pendant qua l'outil coupe en se déplaçant le long d'une droite convergente vers le com- met du cône de l'engrenage que- l'on taille., on introduit entre l'ou- til et la roue que, l'on taille, un mouvement supplémentaire. à vitesse constante, tel que l'outil se déplace comme. s'il était solidaire de la roue de base.
2.- Procédé pour tailler les engrenages plats coniques et hypoïdes à dents droites et radiales, pendant qu'ils tournent autour da leur axe, caractérisé par le fait que pendant qua l'outil coupe en se déplaçant le long d'une droite convergente, vers le sommet du cône de l'engrenage que l'on taille, on introduit entre l'outil et la roue que l'on taille, un mouvement supplémentaire à vitesse constante, tel que l'outil' se déplace c.omme s'il était - solidaire de la roue de base et simultanément un mouvement relatif additionnel, de façon à générer le profil des dents.
3.- Procédé pour tailler les engrenages plats, coniques et hypoïdes à dants droites. et radiales, pendant qu'ils. tournent autour de leur axe, Caractérisé par le fait que le mouvement sup- plément@ire introduit entre l'outil et l'engrenage que l'on tail- le, est un mouvement à vitesse constante.
4.- Procédé pour tailler les engrenages plats, coniques et hypoêdes à dents droites et radiales., pendant qu'ils tournent autour de leur axe, caractérisé par le fait que le mouvement sup- plémentaire est appliqué. à l'outil et est tel que l'outil se déplace comme s'il était solidaire de la roue de base.
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"Method and machine for cutting bevel and hypoid gears"
It is known to cut conical and hy- gears with curved teeth by planing, using one or more tools having a back and forth movement. through the face of the gear as the gear rotates around its axis.
In this method, the direction of cut, or in other words, the curve of the tooth in the longitudinal direction, results from the relative movement between the cutting tool and the wheel being cut. The division is carried out automatically, since the gear continues to turn around its axis, for the time necessary for the tool to travel its return stroke or more exactly, for the entire time that elapses between when the tool stops cutting and when. he starts the next size.
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This method called tt t'ille 3 il division continues "present of: '1' knots t3, V'i ::!:. O <: Jf; $ especially for 1 .... ti 1 î [,;, ' 3l1 J.:'1'l8"-? 'E8 Ranches dimensions. ii, 1 1;,: 1.; i o 1: # a by c 5 .1 t method, on ii '; s not yet reached t: .. i 1. 1; e r dec c ': J1CTsnëJ> :) e :: conical 3t 0 = ,; pOî "3S a> ± e #i .t straight or 1". -1: '1, l ,, :: ccurbss a nyon COilwv:' ¯i7.a It? Indeed, if the tool 21 moves at speed vrt: 15 3t U3 J 1 '> 1 = j ..Te n.i.,: j; "'1'.0 on 1. 1'11.0 turned to. V 1 f> ss co1"': '+ "' '' '+' '. Vu- turn c13 we have: <3, la r1ir' ) ction :: c: t um courba an forr \ J) de S l '21 - 11.; 1 "" 3 2i; 11l3Cîc11 :; P; r against, if the tool of COU: p33S:: ", nimé of a [; OUV81 "l3nl., at uniform speed, the direction 0 cuts: serù, a? spiroidab curve.
C11 still knows different method3G IJ3rf - :, ctiolln63f :: which, Without requiring a lepl. C 1; 'l1 2 vitesae constént, 1 of the tool, however allows to obtain a curved cutting direction, s = g'1 ro i'd &, 1 e is therefore only concave, or convex.
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These sophisticated methods are characterized by
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the introduction of an additional relative novelty to. speed v ::: xi, b13 between the cutting tool which moves with a back and forth movement at variable speed and the al1 # smr, :: 9 which we cut,
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which rotates around its axis with a uniform speed.
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This additional movement at variable speed can be applied either to the cutting tool, or to the en: rel1ac.'3 that we cut, or even to the imaginary gear ra) re-health by the 'tool and machine.
In a ¯ener :: le way, the curves obtained by applying * these improved methods, offer 13 .j, r; =: nd. uv: nt) {'3 that the rake and draft angle remains substantially constant, which is not the e c;:. in the curves of pace <: in u s where x, 1 in: Orl.:? of G., Cr, this constancy of, .J1t: bs = = <e cut and de-dust gives a better finish and greater precision.
But in all methods of size '0', 1 'planing: 1 ".. L. h iYi Ùô d .9 S Î L .j'C8 Î1 oÀ;, 3 SC clÎ1 i qu 1? I" 1 ï 1 $ <jc -? .t continuous division of 311; r811arC:, 3S conical nypo OÔ8 ac-
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tally known, the tooth obtained is curved, notwithstanding that the path followed by the tool is rectilinear. These curves have a variable radius of curvature and the shape of these is influenced not only by the relative movement between the imaginary gear represented by the cutting tool and the gear being cut, but also by the nature of the cutting motion of the tool as it travels through the face of the gear it is cutting.
However, these methods offer serious drawbacks, including, among others, the following:
1) The curves obtained are difficult to calculate and very difficult to control, mainly because the radius of curvature varies continuously.
2) During cutting, the tool control mechanism is subjected to sudden stresses which lead to delays and disturbances in the theoretical movement provided for the tool; the cutting movement of the tool having a great influence on the curve obtained, the result, on the curvature of the tooth, errors which can become very harmful. This drawback can be partly avoided by giving very fine finishing passes, which nevertheless reduces the efficiency of the machine.
3) The tool stroke has a great influence on the toothing curve.
Indeed, if we increase or if we decrease this stroke, we modify the speed of the tool when it passes through the face of the gear, which causes a corresponding modification of the curvature of the tooth. ; It is therefore necessary to take the greatest attention when calculating the machine settings, to establish in advance the stroke that will be given to the tool and, moreover, the worker or the. The adjuster must strictly adhere to the instructions given.
This adds to the adjustment, already complicated in itself, of a gear hobbing machine, a new delicate rule and, consequently, a new
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source of errors,
4) These methods do not completely allow cutting bevel or hypoid gears with straight teeth or curved teeth of constant r @ yon.
5) They also do not allow to cut drumsticks without exit.
All the drawbacks mentioned are inherent ... in a systematic way, in the currently known continuous division methods.
On the other hand, if these drawbacks are not encountered in the methods of pruning with intermittent division, one can blame the latter for other drawbacks, especially serious.
Indeed, not @@@ ent for the box of the gears of large dimensions) the division is not s, ussi precise and, on the other hand, the errors resulting from the wear of the tool, s' accumulate between the first and the last chipped tooth, as well as the error due to the deformations produced by the uneven heating and to the change in internal tension during the size of the teeth.
These machines are more complicated, of less production and their different mechanisms of division, advancement and others are subject to brutal stresses due to these intermittent movements.
The main object of the present invention is a novel method of planing and continuously dividing gear cutting, by which it is possible to cut straight or curved toothed gears of constant radius, just as in the systems with a constant radius. intermittent division.
The inventor has discovered that in cutting by planing and by continuous division:;, one can give the tool while it is cutting through the face of the gear to be cut, some complementary movement at constant speed of defined amplitude and speed, so that the cutting direction is the same as the gear was stationary and the tool only moved back and forth.
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This complementary movement must therefore be such that the tool, in addition to its reciprocating movement, moves as if it were integral with the base wheel. The characteristics are thus perfectly defined.
Under these conditions, it is easy to understand that the nature of the cutting movement of the tool has no influence on the shape of the tooth being cut.
The advantages presented by the gentle general methods, respectively with continuous division and intermittent division, have thus been practically combined without having the disadvantages thereof.
Therefore, the process for cutting conical and hypoid gears, in accordance with the invention, is essentially characterized by the fact that, the gear which is being cut rotating uniformly around its axis, the tool , while it is cutting, receives additional movement at constant speed.
This movement at constant speed would be that which the imaginary gear represented by the tool would have if it meshed with the rotating gear that is being cut. This imaginary gear can be a flat wheel or a bevel wheel. By flat wheel is meant here a bevel wheel with an angle of 90.
In the context of the invention, the tool can move along very different paths, in particular, it can move along a line converging towards the top of the cone of the gear which is cut in this case, the gear will have straight and radial teeth; or again, it can 'move' along a non-converging line towards the top of the cone. In this case, the gear will have straight teeth, but inclined (tangential teeth).
These variants participate in exactly the same process, which aims mainly to introduce between the cutting tool and the wheel which is cut, rotating at uniform speed, a complementary relative movement at constant speed.
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Evidelnnent, cherry in the 1:.:. C'.in:; S known which 1 t. , i 1 le nt
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by generation, we can, in addition to the complementary movement
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at constant speed, introduced between the cutting tool '3t the 3ncrs-
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swim that we prune, introduce a relative movement Between
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these two elements, in order to generate 1 profile of the donts, L process é 2. en ±. r = 1, conforms to. the invention 3 t 1 operation of a machine) based on the present invention are described below and 0or; llr.air, s, -; ut schematically i. '; , 7S the fi: these S 3t 2 s relating 'c, 1; a, size C: 3 :, iîr0il,; = ¯3S conical, respectively' li radial teeth and; "tangential teeth.
1,);]: "'orn132 d33 d3nt, -) are r3: Jr (Salltées éL: .. l1s 1,1 sur- fe'C'" primitive of 1 'o') - 'r "' n" ' "and this one, for more fsci- lity is considered developed in the -: 1À11 of the,? n: r.3118'3 (the h" 'n'r; il.?; 0 1C10.,' .7.1 '? 7.Y', in this case a flat wheel.
I7.,. Z these '' '' 0 '' '' N 1. and to, tool 1 is moved by a connecting rod ') ", .L via' 1'rA", LO'1 "" 011 ' r1 "'l'r ::. of the rotating shaft / 1 actuated by a:! l0: 31.rr or bottle a;: 1 = t ir.3 driving source.
The useful stroke of the tool 1 takes place when the ifial? 2tOu turning in the direction of the arrow f, goes from the '30Si- tion 80 to the position, which corresponds to. about 8 1/4 turn of the axis, 4; during this time, the tool if moves from position ± to position b crossing f: .e3 by 1 f lî, r: nr 3 to be cut .
1 tool 1 is integral with a carriage 5, capable of sliding in a slide integral with a cradle 9. In figure.1, the path followed by the Ol i ll ¯ï1 its molding of V2v-, 3t-vi.n1t, 'jst a line converging towards the top of the cone of the 8n. <T3na ±.'.:; that we prune, 'i .-. =? i µ (Jl} 3 ':', 1 fi- ¯11T'3 2, the tool and its drive mechanism, are mounted in such a way ¯L.a..L'OJ'v21 follows a straight path not
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converging with the top of said cone.
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At the same time that the tool moves dwnN its movement
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back and forth, the pitch surface 0 of the gear that we
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size, rotates at uniform speed around its axis a, in the
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direction of the arrow f '.
In the examples of figures 1 and 2, the gear 'which one cuts, turns at a speed such that its developed pitch surface, rotates of a revolution conspiracy while the axis 4, which controls the tool, makes di.x revolutions.
On the other hand, the cradle 8, on which the mechanism-tool-carriage-slide assembly is mounted, is capable of rotating around the axis ..9., Which is, here, the marl, as that of the base gear and is also that of the developed pitch surface of the gear to be cut.
The movement rotated from this cradle 8 is controlled by the rack 10 meshed with the toothed sector 1.1 ... integral with the cradle.
The rack 10 moves in reciprocating movements, controlled by an appropriate device, which is, for reasons of simplicity, shown diagrammatically in Figures 1 and 2, by a cam 12, mounted on the axis which rotates at the same speed as axis 4 of the crankpin with which it can also be mechanically linked. in accordance with the invention, the movements of the rack 10 are such that while the crankpin 4 goes from position a to position a ', ie during. that the tool passes through the face of the gear in its cutting movement, which corresponds approximately to 1/4 of a turn of the axis 4 of the crankpin and also of the axis 13 of the cam, the.
cradle 8. rotates in the direction of arrow f 'at a constant angular velocity equal to that of the developed pitch surface of the gear 5 which is being cut.
The correct movement of the rack 10 can be obtained using various mechanisms. In this case, it could result from the judicious profile of the cam 12.
Consequently, we have succeeded in obtaining that while the tool is cutting, there is no relative movement between the cradle 0
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and the. primitive surface dsv31oppée. '} n other words, c .jn # 1 will be that e 1 .x. wheel - d J - :, 8.3 en'qrène with the. wheel that one 'goes, one remarr; 1) e that, while he. performs his n-i.ouvynent. 'z;, .. - 2 t - ir 1 e n .t, the tool moves i c o. ,; ... e if it was united lE; the so-called base wheel.
One will therefore admit that, from then on, one taili3 in; 1 conditions quite equivalent x; v> i machinas a pruner, by the procedure é <1 intermittent division, d:.:; which the cradle and the, wheel aue on ", have 1 :; :: .i ol> 1 1 during .t 1., cut.
D :. i; Figures 1 2, 2, the teeth cut by the tool 1, during the actual cutting movement, are shown in full line, .t <a.i; ; f 1 x ii i> 1.> mixed lines x x> p i µ x 1:; 1 e 1; ti path followed by the tool in its return stroke between the end of a cut and the origin of the cut su 1 v:: nt I va de soi C (a c '' '' c oj 2 r o- ,, 1'0 "'-'; 1," c, L - 'f c- + Ol') '--a --Il that in its return stroke, the tool 1 ss erased all your oi: . ::: s el.:. n the others:;: ¯C} ji: E8 Fj éj, continuous division; - '!, j so as not to.>.' i 1>:.; i the teeth; 'the 1'> = l.x .. i- e n * ,.: .. that one tille.
1) roc6dé --.- "'.:; - i ..: l i .; c: Ù' o J t D> µ r. = <.. = ;. lt =; <. Q;, .t 1-e '' 't' '' e'3. J 12 .5> qu? Clle- .u. ' one ir?? == '; .i;, - JJ .I,%': È j 1 "rrooéd: '1". ille has division 1 #; "=. > i "> i i .t ± 3: s" i #, while cutting by a continuous division process; we therefore avoid c i "=., r s. ± é ## iz., .l 1 .." v. =. ; .i> i: le, short special or sinusoidal and one o'D # 1 # n: 1-, ,,; .> o 1> s #. parfr..it, 3-: - :: 3: = (Irait,:,;:, i the tool moves the heavy trajectories: .i c .l i, l 1 iii,; J.
¯1 '"\ r <) - furthermore, essential to notice ..i;:;, in the absence of any r.:ou.v3;;:-nt #: ri 1- it' ±. ; nbetween 1;.; cradle-o:.; til and the developed primitive surface of the enrena '.; que -L'on', =,, j .'- i ..i, L, i <. i. l ', u: c du l'L.uv' "': ...' f = o ..: til]. ii '., p:' '"L; .i 1' iLs,: .ii; ur 1 1 r ... ni on the precision this 1 ... tooth obtained. The unique condition 1 .. i": : .. çJ 1 1 1 "j;:.;" tool 1-. -; oe:. "that in addition to his .. i 1 #, J .. #;, # i. d v" .- back and forth, he 1:; # 1 d 4.j; i ..;> CG '::> :: 8 if it were ii soli: i]: ## 1 1 ".'e the wheel of> .. zi, which is obtained ..;. =. r 1 synchronism between 1D cradle. 3t the developed surface.
The speed with which this tool cuts, can therefore
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principle be arbitrary 'and its movement can be variable, uniform or intermittent, or any other, without any influence on the final shape of the teeth.
It also follows that the delay or acceleration produced by sudden stresses on the tool, as well as changes in the setting of the tool stroke, have much less influence on the shape of the tooth. obtained, that. in continuous division pruning processes.
'Figures 1 and 2 do not show the relative movement between the tool .1 and the gear 5, necessary for the generation of the profiles of the teeth, but this movement has no influence on the shape of the' toothing in the longitudinal direction.
In these same figures, the additional movement is obtained by the cam 12, the profile of which has been judiciously established.
However, in practice, this solution would be precarious, because it would require the application of a special cam, for each different gear.
With the main aim of showing the ease with which the new process can be applied industrially, an exemplary machine execution is described in more detail below and refers to the accompanying drawings in which: FIGS. 3g (left part) and fig. 3d (right part) together form a plan view with horizontal section along the line I-J, of figures 6g-6d.
Figure 4 is a partial section taken on line G-H of 1?., Figure 3.
Figure 5 is a partial section along the line G-H of Figure 3 but showing a variant of Figure 4
Figures 6g (left part) and figure 6d (right part) together forming a stroke along the line ABCD d.3s figures 3g-3d
The figure '? is a section along line E-F of the. figure 3
Figure 8 is a top view of the tray.
Figure 9 is a section following the K-L line of the
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figure 8 @
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Description of l: =. ¯rnxçliil? 3 Tool 1,, :: st placed.; '1 to 1 p o r 1..9 - o.Li: 1 1 41. mounted on a sliding carriage 5 .. The latter 3st guided jJ? R d 38 glissi3r3S' 1-. The tool holder 14'¯ 9''Jut 3be mounted 3? '1 so that the tool can describe must a? convergent trajectory or not "v # .z" i l ',. x3 "' -'d3 the machine, depending on whether it is d3 -. 111'r les ::> ²'r'r" " 1 "'" -' '' 'e7, radial dants or tx, n, gTntioell: / s, A connecting rod 1 r <31i = J the slide slide3.nt 6 with a stroke crank pin d.:; B. 'ole .1., The gli18ièrt3s .7. are integral with a 1J.3rC0': \ 1l 3, c-pbl "'1' osc-iller around the e 1 '¯1, xe .J.) -12 . 'ch la i: i -., c'¯nine.
This b '::. rc a 1.1 must be particularly well centered and guided in which goal, in addition to the wide spans presented by the lower end of its
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ü10 "Li 1. ' coming will take t: 9pl, lÍ in the corresponding bore of u il lt 9, '. it is supported ct ast guided by the said b2ti}? Jx the in.lor, iedia, ir3 of a play catching device formed of a ring 10 'fixed on the cradle and by the outer ring 11' fixed on the frame; the contact surface between these two rings is conical. The cradle 8 carries a second hub 12 '* parallel to the first 13' in the bore of which the axis 14 of the adjustable stroke crankpin 3 is housed.
On the axis 14 is fixed a toothed wheel 15 meshing with a pinion
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15 fixed on a 3x0 17 housed in a nozzle fixed in the same hub of the cradle 3n so that the axis 1'7 rotates around the axis .l'-3 / of the vahine. On the other hand, the -Xe 17 carries a bevel gear 19 meshing with a pinion 20 keyed on the axis 21 carried by the 'b.Ît, 1 9' to the intervention of them p '? Li3rs .f2.-Zi. This x is directly connected to the motor by the sleeve d. : cco;, rl: ¯. ;;; t 25. In the example illustrates 1J motor 4. is based on .un 3nlpLltt \ -) - 11Jrlt of iJ, t1 9 '. The axis 17 port = in addition a bevel pinion 2S 311, C'r; lî:, nt.; 380 a bevel wheel r terminating the axis of the sun gear 8, of a first differential.
The second planetary ± is mounted on the output axis 30 which is also the input axis of the second differential and on the-
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which consequently is fixed the first planetary 31 thereof.
The second sun gear 32 of the second differential is mounted on the output shaft 33 which ends at the other end with a bevel gear 34 meshing with the bevel wheel 35, fixed to one end of an axis 36 the other end of which carries a pinion 37. The latter meshes with the bevel wheel 38 integral with the axis 39 which by its other end est'fixé to a plate 40 which carries a crank pin 41 - adjustable stroke. This crank pin is surrounded by a 42 'nut housed in. an oblong slide 43 carried by one of the ends of the- -stem 44. On the other hand, this same slide carries a nozzle 45 to the intervention of a flange 46 -comprising on a shoulder
47 of the slide.
There therefore remains between the flange 46 and the corresponding part of the slide 43 a free space in which is housed, without axial play, the cylindrical head 49 terminating the axis 48 carrying the worm screw. 50.The latter engages with the outer part 51 of the cradle 8 cut into a worm wheel. The axle 48 has, over a certain length of its free end, splines 51 'fitting into the equally splined hub of the worm wheel 52 meshing with a worm screw.
53 forming part of the known generation device (not shown).
The hub 13 'of the cradle 8 carries a toothed sector 54 which meshes with the toothed sector 55 integral with the porta-satellite frame of the first differential. On the other hand, the axis 30 carries a toothed pinion 56 meshing with a toothed wheel 57 mounted on an axis 58 bearing on bearings 59-60 of the pâti. This toothed wheel can be secured to the axis 58 in a special manner which will be described later. One of the ends of the axis 58 carries a control member urging the crank 61 integral with the carcass of the second differential. This control member can be constituted either by an eccentric 62 (FIG. 4) or by a cam 63 (FIG. 5).
In the first case the crank pin 62 is guided in the fork-shaped end of the crank 61 while
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in the second case (figure b) 1 cam 35 3S-: ìf contact with the rollers 55 ending said crank 6L De.utr, part 1 star wheel 5'7 is ground: c'.i ^ of a plate 64 against which is juxtaposed a second plate 65 integral 1.> 1. ':; 3 b8 <> Ce:,; two jl ,,. i, ^. w; can 4 1; r ;; ron; 1 u:! 0- lidain by means of bolts 65 passed through 'through \: 3 OUtOni113- res (no) - ,, "w" ";': 1L6) ce" 'l' ",: 'i' i "; - v: 1> î'plî, C3: C '" "' l" i '"' '' l.1L 1'8 two trays one by i, .. ox-t to the : '.' Utr:;, CI] gui:; i '!: Î Jlrl' un lnt31le angular displacement encompasses l 'a {t3 00 and the toothed wheel o7.
One of the plates can carry I with graduations and the other plate an inde :: so as to facilitate their adjustment.
The second part of the machine is constituted, mainly by the frame 66 'integral with the frame 9' of the first part.
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tie of the machine. This frame 55 'carries the rdï'.tion axis 7 around which can rotate 10 .. wheel headstock 58 which can% be fixed in any suitable position using the grooves 69 of the frame 66'.
In this doll is housed the turntable
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7C inside l09; sliBnt and bearings not shown. The plate can rotate around an axis 67 of the doll. The plate also carries grooves 71 making it possible to fix the
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wheel 72 to be cut by keys, vett3z 1.2 8t bolts lA. In addition, this plate can rotate around 1) axis 67 of the headstock and this movement generally known as the division movement will for example be controlled from the crankpin control mechanism by kinematic means known per se. (not shown).
For clarity of the description, the generation movement control mechanism has also been omitted because the well-known ad hoc means can also be applied to this machine. operation.
To facilitate the explanation, we will first assume that the axis 58 is stationary, for example after having separated the two plates 64-55 and we will also assume that the
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generation movement. 'In this case, with the engine running, the following movements are obtained:
1) A rectilinear back-and-forth movement of the tool at variable speed, the tool being driven by the tool holder 14 ', the carriage 6, the connecting rod 1, the crankpin 3, the gear, 15, the pinion 16, axle 17, bevel gear 19, pinion 20, axle 21 * and coupling sleeve 25.
2) An alternating rotational movement at variable speed of the tool around the axis A'-B '. This movement is in fact the movement of the cradle of which the tool is integral in rotational movements around the axis A'-B 'of the machine.
This movement of the cradle is caused by the reciprocating movement at variable speed of the worm 50. The latter is determined by the movement at constant speed of the crankpin 41 mounted on the plate 40 integral with the axis 39 which receives its movement by via the bevel gear 38, the pinion 37, the pin 36, the bevel gear 35, the bevel gear 34, the pin 33, the two differentials, the bevel gear 27, the bevel gear 26, the pin 17, the, bevel wheel 19, the pinion 20, the axis 21, the acceleration movement 25
3)
A rotational movement of uniform speed of the hobbing wheel 72 driven by the plate 70 by means of the dividing mechanism controlling this movement (not shown)
We therefore notice that the tool, in addition to its rectilinear back-and-forth movement, is driven by a rotational movement at variable speed around the axis A'-B ', while the wheel that the size is driven by a constant speed rotation movement around the axis C'-D '.
Now, according to the original and essential characteristic of the invention, it is necessary to obtain, at least during the duration of each cutting operation of the au .. til, that the latter, and consequently the cradle turn around. of axis A'-B 'at such a speed that it can be considered during this time that' the tool is moving as if it were integral with the base wheel of the gear being cut. . This slack--
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There must therefore be a movement of rotation at constant speed c-, n-t., 3L.
He z. therefore correct the movement at variable speed of the worm 50, which is obtained automatically by the
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mechanism coi :: yléuin.:. ir-a following, which forms one <13 .; l) include them car8.ctéristicU83, of the invention. It is therefore i.:%.1;13i7%:.t'1t to abandon 18. first assumption of the axis 58 motionless.
Therefore, this mechanism CO: 191 '\) 11d the axis? rotating at constant speed and driven by 135 plates 24-.é?: 2, the toothed wheel 57. and the pi-non 5.5 and bearing in boub la. cam 63 -in contact with the roller 65 of the crank 61, which, according to the previous description is integral with the carcass of the second differential.
It follows that the crank is cnimée of a
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oscillation movement fid8b;, E! l1t followed by the carcass of the second differential which determines a movement at variable speed of the output axis 35 of this differential, consequently the plate which com ', al1cL the axial mOtlV9r! 13nt of The worm 5C is right of the judicious relations between the "'D 65 and the; sani- vale 61 and these: c,}? ort3 judicious: 1') JS, 3St) J1i.n1 of a MOVe ); 1 <3nt at variable speed 'i'1 than said worm 50 GDt, on about a quarter of a turn due to rotation of said plate, animated by a movement at constant speed .l1te..b ": r therefore 13 cradle 8, directly i # itr:
.in4 p..r this endless-end rotates during the same time of a movement at constant speed. But it is necessary that this speed be appropriate to the characteristics of the wheel being cut.
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We obtain 8.isép;: m: this condition because we can '10ch- ch- this speed by bringing the duckling 41 closer or further from the center of rotation of the plate 40.
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norn18.1em: cut any wheel the dimensions of which fall within the characteristics of the machine, regardless of the number of teeth on the wheel:
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It should be noted that the carne ::: "'2.' could be replaced by a crank pin 62 (figure 5) arranged for example in
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a forked portion of the crank 61 or in contact therewith in any other way. The function of this crankpin is the same as that of the cam.
The error which one would commit in using such a crankpin is, at most, only a few thousandths of the pitch of the gear which one cuts, which is practically acceptable.
Everything that has just been said assumes that the machine is running while the generation mechanism is stopped.
When the machine operates with a generative movement, the cradle, in addition to its reciprocating movement, receives a rotational movement around the axis A'-B 'of the machine. This rotational movement is communicated to the cradle by the rotation of the worm 50 mounted on the axis This last is driven by the worm wheel 52, meshing with the worm 53 whose axis is connected to the mechanism for dividing the headstock 68 by a mechanism known per se, common to most machines for cutting by generation (not shown). It will be noted that the axis 48 at the same time as it is driven by the screw wheel M must be able to move freely axially without the effect of the handle 41, ..
For this purpose the free end of this axis'; 48, carries splines fitting in corresponding ribs of the hub of the worm wheel 52 so that the drive of the axis for the latter does not prevent it from move axially as explained previously.
It is also necessary that perfect synchronization be maintained between the movement of the cradle and the reciprocating movement of the tool such that the cradle is moved with a constant speed rotational movement when the tool is moved. crosses the face of the gear in its cutting motion. Now, if we made the cradle turn in the movement of generation, without the addition of a corrective device, this synchronism would be immediately broken. According to the illustrated device, this corrective means is formed by a toothed sector 54 integral with the hub of the cradle and meshing with the sector.
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toothed 55 integral with the carcass of the first differential.
This machine also makes it possible to produce gears with reduced-span teeth, chevron gears, bevel gears without output etc. For example, the reduced range could be easily obtained by the following simple mechanism:
In varying the relative position of the two plates
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64-q5 in particular by turning the second against the first, the axis 58 and the cam 63 are driven in a rotational movement such that we can thus modify and adjust the initial position of the cam, hence it automatically results in a modification of the law of corrective motion of the cradle. Therefore, instead of having a perfectly uniform movement of the cradle, a very slightly varied movement is obtained, resulting in a very slight curvature of the profile along the tooth, a condition necessary to achieve a reduced range. .
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The bevel gears if they exit can be cut with the same ease, which is impossible to do with known processes and machines. Indeed, living the invention, it suffices to shift the crankpin 41 (fig. .9) so as to modify
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its starting position.
If, p: r3X3Yll: 913, for a normal size it is considered that the said crankpin moves da a to a)% .; i? Nt that the tool performs its cut, it will suffice to condition the relative position of the crankpin and tool, so that
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the crankpin soe moves from a "to 2," '.
during the i cut e = fictitious of the tool. The extreme point reached by the tool towards the top of the cone of the gear which one cuts, ser @ therefore approximately b "from which it results well that one can perfectly twist
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F,: 7 C: lt +, r-. method and =>, v c c i, t t machine, îi3:
'; nT':! n "3s s'ns output;. one will be able to evid / m Gi7't, in the mpnhine which comes": 3nt'l "being described by way of example, replace the different or-'mos: ç8.r any body equivalent or capable of filling the m3; '': th function. the TOtâ..11131t, the device allowing to correct the movement of the tool, can vary. also add to the machine,
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all the accessories considered useful, which emerges more particularly from the field of ordinary mechanics.
CLAIMS.
1.-Process for cutting flat ', bevel and hypoid gears, with teeth. straight and radial, as they rotate. around their axis, characterized by the fact that while the tool cuts while moving along a line converging towards the end of the cone of the gear that is being cut, one introduces between l 'tool and the wheel that we cut, an additional movement. at constant speed, such that the tool moves like. if it was integral with the base wheel.
2.- Process for cutting flat bevel and hypoid gears with straight and radial teeth, while they turn around their axis, characterized by the fact that while the tool cuts while moving along a converging line, towards the top of the cone of the gear that we cut, we introduce between the tool and the wheel that we cut, an additional movement at constant speed, such that the tool 'moves as s' it was - integral with the base wheel and simultaneously an additional relative movement, so as to generate the profile of the teeth.
3.- Process for cutting flat, bevel and hypoid gears with straight teeth. and radials, while they. revolve around their axis, Characterized by the fact that the additional movement introduced between the tool and the gear being cut, is a movement at constant speed.
4.- Process for cutting flat, bevel and hypoed gears with straight and radial teeth., While they are rotating around their axis, characterized by the fact that the additional movement is applied. to the tool and is such that the tool moves as if it were integral with the base wheel.
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