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"MECANISME DE DRESSAGE POUR MEULES ROTATIVES PROFILEES" %'invention concerne un mécanisme de. profilage ou de dressage de meule et plus particulièrement un dispositif destiné à dresser des meules tournantes destinées au meulage de surfaces hélicoïdales telles que des engrenages hélicoïdaux ou des pièces du même genrè.
L'invention a pour objet principal de procurer une construction de mécanisme de dressage-qui donne à une meule la forme exacte nécessaire pour obtenir par meulage une surface hélicoïdale déterminée à l'avance.
C'est un autre objet que de commander ce mécanisme grâce à un modèle correspondant à un,contour de section transversale déterminé à 7.:'avance de la pièce terminée.
Avec des objets en vue, l'invention consiste en premier lieu en 'un mécanisme des dressage dans lequel on imprime @
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un mouvement composé à une pointe de dressage par rapport à la meule de façon à exercer sur celle-ci une action d'abrasion telle qu'elle serait exercée par une surface abrasive coïnci- dant avec la surface terminée de la pièce usinée dans son mouvement par rapport à la meule au cours du moulage.
L'invention consiste en outre en un mécanisme de dressage dans lequel un mouvement combiné est imprimé à la pointe de dressage,comprenant un mouvement dans un plan sui- vant un modèle correspondantaun contour de section transversale déterminé à l'avance'de la pièce terminée.
'L'invention consiste en outre en un mécanisme de dressage comprenant des moyens d'obliger la pointe de dres- sage à se déplacer suivant un modèle correspondant à un con- tour de section transversale de la pièce terminée ainsi que des moyens de déplacer ces moyens d'obligation suivant un trajet hélicoïdal.
L'invention consiste en un mécanisme de dressage qui est monté sur une table, portant la pièce, animée d'un mouvement de va et vient, faisant partie d'une machine à meu- ler et alignée axialement avec la pièce devant s'y trouver,de façon qu'il puisse être déplacé selon le même trajet, ce mé- canisme comprenant également des moyens d'obliger la pointe de dressage à se déplacer suivant un trajet dans le plan de rotation qui correspond au contour de la section transversale de la pièce par un tel plan.
L'invention consiste en outre dans la construction spécifique des moyens d'obligation par lesquels on suit le modèle correspondant au contour de section transversale désiré de la pièce.
L'invention consiste en outre en divers caractères de construction exposés ci-dessous.
Dans les dessins la construction spécifiquement représentée est destinée au dressage de contours circulaires et cycloïdaux, Néanmoins, l'invention est également applica- ble au dressage d'autres contours de meules destinées à meuler des éléments hélicoïdaux,
Fig. 1 est un schéma représentant un élément héli- coïdal à meuler, une meule placée en position de fonctionne- ment par rapport à lui et le plan dans lequel:.. cette meule est dressée.
Fig. 2 et 3'sont des sections transversales res- pectivement à travers des parties d'éléments conjugués mâles et femelles en contact hélicoïdal l'un avec l'autre;
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Fig. 4 est une élévation en coupe longitudinale du mécanisme de dressage pour l'élément femelle;
Fig. 5 est une vue semblable du mécanisme de dressa- ge pour l'élément mâle;
Fig. 6 est une' élévation en bout de fige 4 ; Fig. 7 est une élévation en bout de fige 5;
Fig. 8 est une vue en plan montrant le mécanisme de dressage monté sur les-pointes porte-pièces d'une machine à meuler; ,
Fig. 9 est un schéma du mécanisme de fige 7 montrant son fonctionnement; .
Fig. 10. est une vue en plan du. dessous montrant le contact entre l'élément dresseur et son support ; etFig. 11 est une vue semblable montrant une disposi- tion d-ifférente.
La pièce spécifique devant être meulée représentée fig. 1 à 3 comprend une paire d'éléments hélicoïdaux conjugués constitués comme suit. L'élément mâle A porte -un certain nom- bre de dents hélicoïdales qui s'étendent vers l'extérieur, chacune d'entre.elles possédant dans le plan de rotation un contour comportant d'un côté une partie circulaire entre les' points 1 et 2 et une partie cycloïdale tangente entre les points 2 et . Du côté opposé il y a une partie cycloïdale entre les points et 4. L'élément femelle B représenté fig.3 possède une partie circulaire entre les points 2 et 6 et une partie cycloïdale entre les points 6 et Z. Les parties cycloïdales sont basées sur les cercles primitifs des éléments respectifs et,sont tracées-par le mécanisme'de dressage de la construction suivante.
C est un cadre qui est destiné à être monté sur la table d'usinage animée d'un mouvement de va et vient axia- lement alignée avec les pointes D et D' qui supportent la pièce à.meuler, Dans ce cadre est monté 'un arbre fixe E dont l'axe coïncide avec les pointes D et D' et qui comporte une tête formant corps E', fixée au'cadre C par les boulons E2.
L'extrémité opposée de l'arbre E vient en contact avec un support E3 fixé-d'une manière amovible sur le cadre.. Entre ses extrémités un segment denté F est monté sur l'arbre ]l'et'.
.son. rayon primitif correspond au. rayon du cercle primitif de la pièce à usiner. Ce segment denté est claveté sur l'arbre de façon à être maintenu, fixe sur lui. G est un carter conte- ' nant le segment denté F et monté d'une manière pivotante sur. l'arbre B au moyen de roulement,-, à rouleaux G' et Dans ce carter se trouve un arbre H monté de façon à pouvoir tour- ner dans les roulements à rouleaux H' et H2 et comportant une
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tête H3 qui s'étend à l'extrieur du carter.
Un segment de pihon F' monté sur l'arbre H et claveté dessus engrène avec le segment de roue F de sorte que tout déplacement angulaire du carter G sur l'arbre E cause un roulement du segment de pignon F' sur le segment de roue F. Un tel mouvement de roulement subit l'opposition élastique d'un ressort hélicoï- dal de torsion I dont les extrémités opposées sont respecti- vement reliées à l'arbre H et à la bague I'. La bague I' peut tourner d'une manière réglable sur cet axe et est fixée par une vis I3 vissée dans le carter G et s'engageant dans l'une des encoches I4 dont la série s'étend sur ce collier.
Ceci permet d'exercer sur le ressort toute tension désirée en réglant par rotation la bague I'. La construction, autant qu'elle est décrite jusqu'à présent est la même dans les deux dresseurs devant façonner respectivement les meules mâle et femelle. Il y a néanmoins une permutation dans les positions des segments de roue et de pignon. Ainsi, pour la meule fe- melle, le rayon de la roue fixe est supérieur à celui du pignon alors que dans la meule mâle le rayon de la roue fixe est inférieur à celui du pignon. Les mêmes segments de roue peuvent être utilisés dans les deux constructions, seules leurs positions sont inversées par rapport aux arbres E et H.
DRESSEUR MALE.
Le dresseur qui façonne la meule destinée à meuler l'élément hélicoïdal mâle est brièvement désigné sous le nom de dresseur mâle et en addition aux éléments déjà décrits est constitué comme suit. J est un élément support qui est monté sur une partie H4 de l'arbre H qui dépasse vers la droi- te et est également couplé au moyen d'un goujon excentrique
H5 de façon à tourner en même temps que la tête H3. J' est un arbre monté dans le support J de manière à tourner libre- ment dans les roulements à rouleaux supportant les pressions radiales et les efforts longitudinaux J2, J3.
K est un porte diamant qui est fixé à l'extrémité extérieure de l'arbre J' et est muni d'un bras K' s'étendant en avant du plan dans lequel doit être exécuté le dressage.-Le porte diamant du diamant K8 est monté à l'extrémité libre du bras K', étant anusté au moyen d'une vis K5 et verrouillé en position réglée par une vis d'arrêt K4. L'élément K comporte aussi une poignée K5 qui est montée sur lui et qui s'étend ra- dialement vers l'extérieur et vers l'arrière dans une position permettant une manoeuvre aisée. K6 est une ailette fixée sur l'élément K s'étendant en débordant sur une ailette J4 portée
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par l'élément J.
Une vis K7, située dans l'ailette K6, forme un arrêt réglable devant venir en contact avec l'ailette J4 et la vis amovible J6 est utilisée pour- relier ensemble les ailettes K6 et J4 pour certaines opérations de dressage.
Il y a'également une seconde ailette J7 sur l'élément J qui est à une certaine distance de l'ailette J4 et est sur le côté opposé de l'ailette K6. J8 est une vis réglable se trou- vant dans l'ailette-J7 et formant un arrêt pour'l'ailette K6.
Le carter G est muni d'un certain nombre de vis ré- glables fonctionnant comme arrêts pour limiter la valeur du déplacement angulaire du carter G sur ,l'arbre E et pour fixer sa position par rapport au segment de roue F et F'. L'une de ces vis L est destinée à venir en contact avec un épaulement L' porté par le pignon F' et limite le mouvement d'oscilla- tion de ce pignon par rapport au carter G quand ce dernier tourne dans une direction dextrogyre (fig. 7 et-9). Une . autre vis L vient en. contact avec un épaulement L3 porté par le pignon F' quand lé carter tourne dans une direction sinis- trogyre.
Lorsque la vis J8 située dans l'ailette J7 vient en contact avec l'ailette K6, elle limite le libre mouvement d'oscillation de l'élément K par rapport à l'élément J. La construction est telle que quand la poignée K5 est déplacée .dans une direction sinistrogyre de la. position représentée fig. 7 et en trait plein fig. 9, il s'ensuit la suite d'opé-- rations. que voici : la poignée K5 meut directement l'élément K, le bras K' le porte diamant K2 et' la pointe de diamant cette der- nière étant initialement alignée avec. le point de tangence des cercles primitifs de la roue dentée F et du pignon F'.
Le mouvement de l'élément K permet le mouvement simultané de l'élément J sous l'action du ressort de torsion I (qui a été précédemment mis sous tension) ou, si on le désire, une secon- de poignée K9 fixée au carter G peut être saisie par l'opéra- teur en même temps que la poignéé' K5. Ceci maintient la vis K7 en contact avec l'ailette J4 de sorte que les éléments J et' K tournent ensemble. Néanmoins, étant donné que l'élément J est fixé de manière à,pouvoir tourner sur l'arbre H et comme,le pignon F' fixé sur cet arbre est engrené avec la roue fixe F, ceci oblige le pignon' à rouler sur la roue en entraînant le carter G avec lui.
Le carter tourne autour de l'arbre E et se déplace avec le mouvement de translation du pignon'F' mais le pignon a un mouvement additionnel, à savoir une rotation autour de son-propre axe. En conséquence, il y a un mouvement relatif entre. le pignon F' et le carter @G qui
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amène l'épaulement L3 se trouvant sur ce pignon en contact avec une vis d'arrêt L2 comme, il est indiqué en traits poin- tillés en 8 fig. 9. Ceci empêche un mouvement ultérieur du pignon et du carter G mais l'élément K peut encore tourner sous l'effet de la poignée K5 jusqu'à ce que l'ailette K6 vienne en contact avec la vis J8 comme il est indiqué en traits pointillés en 2 fige 9.
L'effet des mouvements que l'on vient juste de décrire est que la pointe de diamant K8 décrit une courbe cycloïdale pendant la période où les éléments K et J tournent ensemble ladite courbe étant la ligne 3-2 fig.9.
Dans le mouvement de l'élément K se poursuivant indépendamment de l'élément J, la pointe de diamant K8 décrit une courbe circulaire ou ligne 2-1 fige 9, Ainsi la courbe entière est la courbe même représentée fig. 2 entre les points et 1.
On peut faire varier les longueurs des parties circulaires et cycloïdales de la courbe par réglage des vis K7, L et L2 ou, si on le désire toute la courbe peut être rendue cy- cloidale en reliant les ailettes 04.et K6 l'une à l'autre par une seconde vis J6.
Le meulage de la face opposée de la dent de l'élé- ment mâle est effectué par une meule séparée qui est dressée par des opérations semblables à celles décrites plus haut.
Néanmoins , etant donné que la courbe est la cycloide 1-4 fig. 2, la vis d'arrêt L2 doit être réglée vers l'extérieur à partir de la position représentée fig. 9. Ceci permet un mouvement angulaire plus grand du carter autour de l'arbre E avant que l'épaulement L3 du pignon F'vienne en contact avec la vis L2. Alors que les surfaces dressées des deux meules sont orientées toutes les deux du même côté on peut les utiliser pour meuler des faces de la dent situées à l'opposé en retournant la pièce bout pour bout sur ses pointes de support.
DRESSEUR FEMELLE
Le mécanisme de dressage femelle est semblable au mécanisme de dressage mâle décrit plus haut avec les diffé- rences suivantes: En premier lieu les positions des engrenages F et F' sont inversées, celui de rayon supérieur étant engagé sur l'axe fixe E tandis que celui de rayon moindre est fixé sur l'arbre H. L'élément K est remplacé par un élément sem- blable Ka, possédant un bras coudé qui porte le porte dia- mant et laisse un espace libre pour le mouvement de dressage.
Une vis L4, située dans le carter G, bute contre l'épaulement L5 porté par l'engrenage fixe F, et le ressort I maintient normalement les parties dans cette position représentée fi.6.
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Une vis L6,placée sur le côté gauche du carter, est destinée à venir en contact avec un épaulement L7 sur 1''engrenage fixe après un déplacement déterminé à l'avance de ce carter dans une direction dextrogyre. Sur le,côté droit la vis J8 située dans ]:'ailette J7 déjà décrite forme une butée destinée à venir en contact avec l'ailette K6 et limite le déplace- ment de l'élément K dans.la direction sinistrogyre. La pointe de diamant K8 dans- la position de la fig. 6 est au. point 6 de la courbe fig. 3. C'est pourquoi, le déplacement de,la poignée K5 dans la direction dextrogyre oblige cette pointe à décrire une courbe circulaire correspondant à la courbe 6-5 fig.3.
D'un autre côté, le déplacement.de la pointe K8 à partir de la position, fig.'6, dans la direction sinistrogyre oblige cette pointe à décrire une courbe cycloïdale correspondant à la courbe ±-1 fige 3. La longueur de' cette courbe est limi- tée pa-r la mise en contact de la vis J8 avec l'ailette K7 comme c'était le cas dans la construction précédemment décrite.
Montage du mécanisme de dressage.
Comme on l'a décrit précédemment, le cadre C du mécanisme de dressage est.monté sur les pointes porte-pièces D et D' d'une machine à meuler, ou axialement aligné avec elles. Cette machine à meuler est destinée au meulage d'en- grenages hélicoïdaux ou d'autres-surfaces hélicoïdales, mais sa construction spécifique n'est pas l'objet .de la présente' invention. En général, cette machine est munie d'une table M supportant la pièce, animée d'un mouvement de va et vient, sur laquelle sont montées la poupée fixe N et la poupée mobile 0 qui portent respectivement les pointes D et D'. La poupée fixe est munie d'une broche tournante P qui est actionnée au moyen d'un train d'engrenages P' par une crémaillère P2 s'étendant transversalement.
L'extrémité extérieure de cette crémaillère porte un galet P3 qui est en contact avec un guide incliné Q porté par une table ou cadre fixe R. La disposition est telle que quand la table va et vient, un mouvement rotatif est simultanément.imprimé à la broche P de façon à déplacer le mécanisme de dressage (ou la pièce) sui- vant un trajet hélicoïdal' par rapport'à la meuleS. Cette meule est montée sur une partie fixe de la machine à meuler et est calée à un certain angle par rapport à 1.'axe des pointes D et D' qui est sensiblement le même que l'angle de l'hélice de la pièce.
En conséquence, quand la table M va ,et vient, il se produit un déplacement de la pièce'de façon à provoquer un avancement relatif de cette dernière longitu- 'dinalement suivant la rainure hélicoïdale existant entre des
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surfaces hélicoïdales opposées. Quand le mécanisme de dressage est monté entre les pointes D et D' ou sur un autre dispositif axialement aligné avec celles-ci, il subit le même déplacement que celui qui est imprimé à la pièce quand elle se trouve entre lesdites'pointes. La broche P porte une tête P4 à son extrémité antérieure qui est accouplée avec le cadre C au moyen d'un goujon ou, clavette P5,obli eant ainsi ce cadre à tourner- avec la broche.
FONCTIONNEMENT.
Voici la suite des opérations qui se produisent lorsqu'on exécute le dressage de la meule destinée à meuler les éléments hélicoïdaux spécifiques représentés aux fig. 2 et 3. Pour meuler l'élément mâle fig. 2, des meules séparées sont dressées respectivement aux contours situés à la droite et à la gauche de là ligne des centres. La partie de la courbe située à la droite, fig. 2, est dressée pur un déplacement de la poignée K5 dans une direction sinistrogyre, fig. 7 La pointe de diamant K8 part du point 3. sur le cercle primitif et décrit une courbe cycloïdale entre 3. et 2 puis une courbe circulaire entre 2 et 1, La courbe située sur la gauche fig.2 part du point 4 et est une cycloïde continue jusqu'au point 1.
Pour meuler l'élément femelle, fig. 3, on emploie une seule meule et on trace une courbe circulaire entre les points 6 et 5 et une courbe cycloïdale entre les points 6 et 7. Le mouve- ment que l'on vient de décrire ne suffirait pas à donner à la meule une forme telle qu'elle reproduise ces courbes dans la pièce. En fait, une meule dressée à ce contour dans un quelconque de ses plans de section transversale causerait au cours de l'opération de moulage des empiétements qui détruiraient un tel contour.
Néanmoins, quand le mécanisme de dressage est monté comme on l'a décrit dans le dernier pa- ragraphe et est déplacé suivant un trajet hélicoïdal pendant qu'en même temps cn imprime à la pointe de dressage un nouve- ment oscillatoire en manoeuvrant la poignée K5, on engendre dans la meule une forme qui meulera la pièce aux contours désirés.
Avant de commencer l'opération de dressage, la table M est amenée dans une position telle (à l'aide de moyens com- mandés manuellement et non représentés) que la pointe de dres- sage K8 est à une extrémité de la courbe qui doit être décrite.
Comme on l'a représenté fig. 8, la meule à dresser est desti- née au moulage de l'élément femelle et la pointe de dressage K8 est placée sur un côté de cette meule. On la fait alors osciller par un déplacement de la poignée K pour dresser une
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courte .longueur de la courbe. S'il n'y avait pas de mouvement de la tablé M, la pointe K8 perdrait bientôt le contact avec la meule, mais, si l'a table est légèrement'déplacée vers l'avant 'la pointe' est de nouveau amenée -en contact avec la meule afin de dresser par son mouvement oscillant une autre partie de' la courbe.
Cette action est poursuivie afin de dresser progressivement les parties.successives de la courbe jusqu'à ce que la pointe de dressage arrive à'l'extrémité de la cour- be sur le côté opposé de la meule. Il serait naturellement
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x , - ' possible de faire osciller allt omatiqL1:eme nt' la poignée K5 en l:.e:r\'\,fs toadonoo avec le déplacement de la table M'et la rotation du mécanisme de dressage avec la broche P.
-#- Sommaire..
Le mécanisme de dressage perfectionné remplit un rôle dans le façonnement de la meule qui est semblable à celui que remplirait une surface 'abrasive coïncidant, avec la sur- face terminée de la pièce dans le mouvement relatif de cette dernière' par rapport à la meule.' La forme effectivement donnée à la.meule n'est pas' la même dans,les opérations de dressage successives; car.le rayon de .la meule est un. fac- teur qui .intervient. Néanmoins,''sans tenir compte du rayon- de la meule et de la forme qui lui.est donnée, le meulage de la pièce est toujours le 'même et donne exactement le contour de section transversale désiré.
Alors que le mécanisme de dressage- es-t destiné au profilage de meules, il est-évident qu'il permet de.profiler. d'autres outils tranchants rotatifs comme par exemple des fraises.