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K.B. TRACE, résidant à DETROIT (EoUoAo)
PROCEDE ET MACHINE POUR FORMER ET TAILLER LES ENGRENAGES.
La présente invention se rapporte à un procédé et à une machi- ne pour former et tailler les engrenages et les objets analogues munis de lobes et d'entredents, cette machine comportant des fraises ou organes de coupe étudiés en vue de pouvoir être utilisés pour former ou engendrer ces engrenages.
L'invention a notamment pour buts de créer un procédé de fabri- cation des engrenages et une machine pour sa mise en oeuvre, selon lequel la pièce tourne autour de son axe propre pendant la taille, les organes de coupe ne s'écartant pas de la pièce pendant toute l'opération de coupe, ce procédé et cette machine permettant la production d'engrenages ayant un cer- cle d'engrènement ou cercle primitif plus précis et grâce auxquels le temps nécessaire pour tailler les engrenages est considérablement réduit, suppri- mant la division et permettant l'utilisation d'une avance constante et uni- forme, la distance d'avance correspondant simplement à la hauteur de l'en- grenage au lieu de correspondre à sa circonférence, et permettant de tailler chaque dent de l'engrenage d'abord d'un côté, puis de l'autre.
L'invention a également pour but de créer un procédé pour tail- ler les engrenages consistant, au lieu d'enlever du métal à la pièce par un déplacement transversalement aux dents de l'engrenage, à effectuer la taille dans une direction correspondant à la direction de déplacement des dents, et à utiliser plusieurs organes de coupe disposés de manière à coopé- rer en attaquant successivement l'engrenage de fagon qu'une partie de la dent soit taillée par un organe de coupe et une autre partie de la dent par un autre organe de coupe.
L'invention concerne un procédé pour tailler les engrenages se- lon lequel plusieurs organes de coupe attaquent successivement la pièce, la première opération consistant à tailler une cavité de profondeur convenable,
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la seconde opération à donner à la cavité la largeur convenable, une troi- sième et une quatrième opérations à former et à achever les arcs de dévelop- pantes d'un côté de la cavité puis de l'autre, la formation de ces arcs se faisant au cours d'une même opération ou au cours de deux opérations succes- sives. Ces opérations peuvent être effectuées en utilisant quatre organes de coupe dont les dents de coupe soient étudiées de manière à assurer ces qua- tre opérations.
Mais l'une des particularités de l'invention est également de permettre l'obtention d'un agencement selon lequel un seul organe de cou- pe rotatif présente des dents de coupe divisées en segments, l'un de ces segments étant muni de dents de coupe effectuant l'opération numéro 1, un autre segment étant équipé de dents de coupe effectuant l'opération numéro 2, un autre segment encore portant des dents de coupe effectuant l'opération numéro 3 et un dernier segment portant des dents de coupe effectuant l'opé- ration numéro 4.
D'autres buts encore de l'invention sont de créer un procédé de taille des engrenages par rotation constante de la pièce et de la fraise, en permettant l'utilisation d'une ébauche très petite à partir de laquelle on peut tailler les engrenages, le rendement étant particulièrement satis- faisant quand on utilise une fraise divisée en segments comme indiqué pré- cédemment; de créer un procédé et une machine permettant de former les dents de l'engrenage et permettant-également le réglage des fraises coopérant pour tailler les dents, en compensant ainsi toute variation même légère des di- mensions des organes de coupe ; de permettre l'obtention d'un organe de coupe comportant plusieurs dents de coupe de formes différentes montées dans des positions relatives permettant de réaliser un effet de coupe progressif.
La description qui va suivre, faite en regard des dessins anne- xés donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention.
La Fig. 1 est une vue en coupe verticale par un plan médian de la machine utilisée pour la mise en oeuvre du procédé, certains organes étant montrés avec un arrachement partiel-et d'autres en élévation.
La Fig. 2 est une vue de face, en élévation, de la machine uti- lisée.
La Fig. 3 est une vue en-plan partielle du dessus.
La Fig. 4 est une vue en élévation partielle à plus grande échel- le montrant la disposition des organes de coupe.
La Fig. 5 est une vue en coupe à plus grande échelle par la li- gne 5-5 en fig. 3.
La Fig. 6 est une vue en coupe partielle par la ligne 6-6 en fig. 1.
La Fig. 7 est une vue en coupe partielle à plus grande échelle, par la ligne 7-7 en fig. 1.
La Fig. 8 est une vue partielle en élévation montrant le premier stade de l'opération de coupe.
La Fig. 9 est une vue partielle en élévation montrant le second stade de cette opération de coupe'.
La Fig. 10 est une vue partielle en élévation qui en montre le troisième stade.
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La Fig, 11 est une vue partielle montrant le quatrième stade de l'opération de coupe.
La Fig. 12 est une vue en coupe par la ligne 12-12 en fig. 8.
La Fig. 13 est une vue en coupe par la ligne 13-13 en fig. 9.
La Fig. 14 est une vue en coupe par la ligne 14-14 en Fig. 10.
La Fig. 15 est une vue en coupe par la ligne 15-15 en fig. 10.
La Fig. 16 est une vue en coupe par la ligne 16-16 en fig. 11.
La Fig. 17 est une vue en coupe par la ligne 17-17 en fig. 11.
La Fig. 18 est une vue en perspective d'un engrenage taillé sui- vant le procédé objet de l'invention.
La Fig. 19 est une vue en coupe par la ligne 19-19 en fig. 18.
La Fig. 20 est une vue en coupe analogue à la fig. 19 mais mon- trant une variante.
La Fig. 21 est une vue partielle en élévation montrant le premier stade d'une opération de coupe.
La Fig. 22 est une vue partielle en élévation montrant le second stade de l'une des opérations de coupe.
La Fig. 23 est une vue partielle en élévation qui en montre le troisième stade.
La Fig. 24 est une vue partielle en élévation montrant le qua- trième stade de l'opération de coupe.
La Fig. 25 est une vue en élévation d'extrémité d'une pièce mon- trant une cavité formée au cours de la première opération.
La Fig. 26 est une vue en élévation d'extrémité d'une pièce mon- trant la cavité après la seconde opération.
La Fig. 27 est une vue en coupe dessinée à plus grande échelle par la ligne 27-27 en fig. 26.
La Fig. 28 est une vue en plan d'une fraise dont les dents de coupe sont réparties en quatre segments.
La Fig. 29 est une vue de profil de la fraise montrée sur la fig. 28.
La Fig. 30 est une vue partielle à plus grande échelle de la pé- riphérie d'un segment de la fraise montrée sur la fig. 28.
La Fig. 31 est une vue de profil partielle à plus grande échelle d'un segment de la fraise montrée sur la fig. 28.
La Fig. 32 est une vue partielle en regardant suivant la ligne 32-32 sur la Fig. 31.
La Fig. 33 est une vue de profil partielle de la partie de la
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fraise montrée sur la fig. 28 portant l'élément de coupe n 2, en regar- dant suivant la ligne 33-33 sur la fig. 35.
La Fig. 34 est une vue en plan partielle de cette partie de la fraise montrée sur la fig. 28 portant l'élément de coupe N 2.
La Fig. 35 est une vue de profil partielle plus grande échelle de la partie de la fraise portant les dents de coupe effectuant l'opéra- tion N 2.
La Fig. 36 est une vue de profil partielle à plus grande échel- le de la partie de la fraise portant l'élément de coupe ? 3.
La Fig. 37 est une vue partielle en regardant suivant la ligne 37-37 sur la Fig. 36.
La Fig. 38 est une vue partielle en regardant suivant la ligne 38-38 sur la fig. 36. '
La Fig. 39 est une vue prise en regardant suivant la ligne 39- 39 sur la fig. 40.
La Fig. 40 est une vue de profil partielle à plus grande échelle de la partie de la fraise formant l'élément de coupe N 4.
La Fig. 41 est une vue prise en regardant suivant la ligne 41- 41 sur la fig. 40.
La Fig. 42 est une vue de profil partielle à plus grande échelle d'une fraise suivant une variante.
La Fig. 43 est une vue partielle prise en regardant suivant la ligne 43-43 sur la fig. 42.
La Fig. 44 est une vue partielle prise en regardant suivant la ligne 44-44 sur la Fig. 42.
La Fig. 45 est une vue de profil partielle d'une fraise montrant une autre variante.
La Fig. 46 est une vue en coupe partielle par la ligne 46-46 en fig. 45.
La Fig. 47 est une vue partielle prise en regardant suivant la ligne 47-47 sur la Fig. 45.
La Fig. 48 est une vue de profil partielle d'une fraise suivant une autre variante encore.
La Fig. 49 est une vue prise suivant la ligne 49-49 sur la fig.
48.
La Fig. 50 est une vue prise en regardant suivant la ligne 50-50 sur la Fig. 48.
On a représenté à titre d'exemple sur les dessins un mode de réa- lisation de machine capable d'assurer la taille des engrenages par le procé- dé, objet de l'invention. Cette machine.comprend un bâti 27 portant un palier 28 faisant saillie vers l'intérieur par rapport à une partie de ce bâti et équipé d'un support en porte-à-faux 29. Une console 30 partant vers le haut
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de ce support 29 sert au montage d'un moteur électrique 31 entraînant un pignon 32. Ce pignon engrène avec un pignon fou 33, qui engrène à son tour avec un pignon 34 calé sur un arbre 35. Cet arbre porte plusieurs pignons 36,37 et 38 permettant de régler la vitesse de rotation des organes entraî- nés. La transmission en soi ne fait pas partie de l'invention et n'est pas représentée en détail.
Avec le pignon 36 engrène un pignon fou ou de renvoi 39, qui engrène avec un pignon fou 40 engrenant à son tour avec un pignon 41 monté à coulissement sur un arbre 42 et pouvant tourner avec lui. Une chape 43 fait saillie vers l'extérieur par rapport à un support coulissant 44, monté à coulissement sur des rails de guidage 45 faisant saillie vers le haut par rapport au bâti 27. Ce support 44 porte un écrou 46 dans lequel passe une vis 47 qui tourne par rapport au bras 49 faisant saillie vers l'extérieur par rapport au bâti 27. La vis 47 porte un volant 48 permettant son entraî- nement en rotation et (comme représenté sur la fig. 1) la position de cette vis est fixe axialement par rapport au bras 49.
Un pignon 50 est monté à coulissement sur l'arbre 42 et tourne avec lui, la chape 43 entraînant ce pignon 50 longitudinalement à l'arbre 42 quand on fait tourner la vis 47 pour déplacer la tête de support 44. Ce pignon engrène avec le pignon monté fou 51, qui engrène à son tour avec un pignon 52 calé sur un arbre 53. Cet arbre 53 porte une colonne 54 sur laquelle est placée la pièce, de sorte que quand on fait tourner l'arbre 53 la pièce calée sur la colonne 54 est également entraînée en rotation.
Le pignon 32 engrène avec un pignon 55. Ce pignon 55 engrène a- vec un pignon fou 56 qui engrène à son tour avec un pignon 57. Le pignon 56 est monté sur l'arbre 56A, et le pignon 57 est monté sur l'arbre 57A visible sur la fig. 6. Le pignon 55 engrène également avec un pignon 58 monté sur un arbre 58A. Ce pignon 58 engrène avec un pignon 59 monté sur un arbre 59A. Le pignon 55 engrène par ailleurs avec un pignon 60 monté sur un arbre 60A. Ce pignon 60 engrène à son tour avec un pignon 61 calé sur un arbre 61A.
Le pignon 55 engrène encore avec un pignon 62 monté sur un arbre'62A. Ce pi- gnon 62 engrène avec un pignon 63 calé sur un arbre 63A. La partie 29 sup- porte une tête 64 sur laquelle sont montés des chariots ou coulisseaux.
Un chariot est prévu pour chacun des arbres 57A, 59A, 61A et 63A; ils sont de construction analogue et travaillent de la même façon, de sorte qu'il suffira de décrire l'un d'entre eux. Un chariot 66 dans lequel tourillonne l'arbre 63A est monté à coulissement dans des glissières 65. Une vis 67 est reliée à ce chariot 66, de sorte que la rotation de cette vis 67 permet de commander le déplacement du chariot 66 vers l'intérieur ou vers l'extérieur sur les glissières 65. Ce dispositif permet le réglage de la ma- chine pour tailler des engrenages de dimensions différentes.
Chacun des ar- bres 56A, 58A, 60A et 62A fait saillie par l'un des bras radiaux 68 qui peu- vent être clavetés sur l'arbre 69 dans différentes positions angulaires, de sorte que quand les arbres 63A, 57A, etc.. sont déplacés vers l'extérieur, les pignons 56,58,60 et 62 sont déplacés angulairement autour de l'arbre 69 comme axe et qu'ils demeurent en prise avec les pignons 63,61,59 ou 57 selon le cas. Il est possible de la sorte d'écarter les arbres 57A, 59A, 61A et 63A dans une plus grande mesure l'un par rapport à l'autre tout en conser- vant l'engrènement nécessaire des pignons pour assurer l'entraînement de ces arbres. Une fraise est montée sur l'extrémité inférieure de chacun des arbres 57A, 59A, 61A et 63A, par lesquels elle est entraînée en rotation.
On pré- voit ainsi une fraise A, une fraise B, une fraise C et une fraise D selon leur ordre d'intervention, de sorte que la fraise A peut être désignée par le N 1, la fraise B par le N 2, la fraise C par le N 3 et la fraise D par le N 4. Sur les figs. 8, 9,10 et 11 on a désigné la pièce ou l'ébauche à partir de laquelle on taille l'engrenage par la référence W. Les dents des différentes fraises ont des formes différentes pour produire des opérations
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également différentes, et on décrira maintenant l'opération de coupe.
Les dents de la fraise A sont entaillées comme indiqué en 74 sur leur arête ou face d'attaque. L'arête externe de cette partie entaillée assure la coupe. Tandis que les dents sont diamétralement opposées l'une à l'autre, la face de coupe 74 sur laquelle est formée l'arête de coupe n'est pas disposée diamétralement mais est inclinée selon un certain angle comme visible aisément sur la fig. 8. Quand la pièce est placée sur l'organe de maintien 54, le support 44 peut être déplacé vers le haut de manière à ame- ner la pièce en prise avec les fraises disposées au-dessus. L'opération qui est effectuée quand la face de la pièce est attaquée par les fraises est re- présentée sur les figs. 8,9, 10 et 11. Quand les dents de la fraise A pé- nètrent dans la pièce, il se forme une cavité 76 dans la face d'attaque de la pièce.
La formation de ces cavités est nettement visible sur les figs. 8 et 12. On remarquera que la coupe est continue et que l'arête d'attaque en- taille la matière de la pièce directement en face d'elle. La fraise A tourne dans la direction indiquée par la flèche et la pièce W tourne de façon con- tinue dans la direction indiquée également par une flèche. La fraise ? 1 est disposée à environ 0,13 mm. en avant de la fraise B et cette fraise B avance de 0,13 mm environ par rapport à la fraise C. La fraise A est utilisée pour définir la profondeur de coupe et la fraise B la largeur de coupe con- venable.
Les dents portées par la fraise B sont entaillées comme indiqué en 75 pour former une face d'attaque et l'arête de cette face assure la cou- pe. Quand la dent de la fraise B pénètre dans la cavité 76 formée par la fraise A, cette dent de la fraise B élargit cette cavité 76 de manière à lui donner la largeur convenable.
Les dents de la fraise C présentent une arête de coupe formée par l'arête prévue sur la face 77. Ces dents sont également entaillées com- me indiqué en 78 de manière à constituer une surface en dépouille 79 dont l'arête 80 (Fig. 15) forme une arête de coupe. La fraise N 3 enlève une plus grande quantité de matière et taille de fagon approchée les arcs de dé- veloppantes. Comme visible sur la fig. 10, quand les dents pénètrent dans la cavité 76, l'arête de la face 77 assure la coupe, et quand la dent 81 par- vient dans la position montrée sur la fig. 10 l'arête de la face 77 taille la pièce. Quand ce mouvement se poursuit, l'arête de la face 82 travaille.
Ceci représente la seconde position de coupe. Quand la dent 83 atteint la position représentée sur la fig. 10, l'arête de la face 79 taille la pièce comme visible sur la fig. 10. Ceci représente la troisième position de cou- pe de la dent. Cet élément de coupe taille de façon approchée les arcs de développantes et comporte trois positions de coupe précises.
Dans le cas de la fraise N D l'arête de la face 85 de la dent 86 effectue une taille de la face qui lui est opposée et, le mouvement se poursuivant, l'arête de coupe 87 opère également une taille. Par conséquent, chacune des dents de la fraise D comporte deux positions de coupe, à savoir, au moment d'aborder la dent et en quittant celle-ci. La fraise ? D pénètre dans l'encoche et termine l'arc de développante de façon à lui donner les dimensions voulues, cet arc ayant été taillé d'une manière approchée par la fraise ? C.
Il convient de noter que toutes les fraises tournent constamment, que la pièce tourne aussi constamment et que toutes les fraises sont constam- ment en contact avec la pièce. Pour effectuer la coupe, la fraise ne se dé- place pas vers l'intérieur de la pièce, ni vers l'extérieur de celle-ci. De plus, il y a lieu de remarquer que les fraises n'effectuent que des déplace- ments axiaux et n'avancent que de la longueur d'une dent.
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Ceci permet de tailler un engrenage concentrique à son propre forage central, étant donné que la pièce tourne autour de son propre axe pendant qu'elle est taillée. Il convient de remarquer en outre qu'il n'y a pas d'avancement échelonné et que la matière de la pièce pénètre d'une maniè- re constante entre les organes de coupe. L'expérience a démontré que cette méthode de tailler les engrenages est à même de rendre ceux-ci plus précis en ce qui concerne les dimensions et parfaitement concentriques. D'autre part, elle permet d'effectuer la taille des engrenages plus aisément et plus rapidement, réduisant ainsi considérablement les frais de main d'oeuvre.
La Fig. 18 représente un type d'engrenage pouvant être taillé par le procédé selon l'invention. On constatera que divers types d'engrena- ges peuvent être taillés par cette méthode; cependant, la Fig. 18 représen- te un engrenage 87 comportant les dents 88 qui se terminent sur une paroi plane 89 faisant partie du flasque 90 ; voit donc qu'il est désormais pos- sible de tailler des engrenages se terminant sur une paroi plane. La Fig.
20 représente une construction analogue, dans laquelle l'engrenage 91 est muni de dents 92 et 93, disposées sur les côtés opposés d'un flasque 94, ce dernier présentant des faces planes. A l'heure actuelle, on ne connaît aucun procédé permettant de tailler des engrenages de façon à produire des faces planes sur les flasques 90 et 94.
Il convient de noter que, dans la méthode représentée, la fraise attaque l'arc de développante à deux reprises, cet arc étant formé sur un côté et ensuite sur l'autre et étant ultérieurement attaqué par un autre é- lément de coupe, en vue de son finissage sur un côté et ensuite sur l'autre.
Dans les dessins annexés, les Figs. 21 à 50 représentent une construction qui s'écarte de la méthode de coupe qui vient d'être décrite, tout en étant conforme au principe général qui forme la base de la présente invention.
La fraise Al représentée dans la Fig. 21 et la fraise Bl, montrée dans la Fig. 22 sont de la même construction que les fraises A et B montrées respec- tivement dans les Figs. 8 et 9, les opérations et leurs résultats étant i- dentiques à ceux qui ont été décrits plus haut. Toutefois, la fraise Cl, représentée dans la Fig. 23 diffère quant à sa construction et à son fonc- tionnement de la fraise C montrée dans la Fig. 10 ; même, la fraise Dl, montrée dans la Fig. 24, diffère quant à sa construction et à son fonction- nement de la fraise D, montrée dans la Fig. 11; toutefois, les effets des opérations et les résultats obtenus sont les mêmes dans les deux cas, ce qui est démontré par la comparaison entre la pièce de la Fig. 24 et celle de la Fig. 11, ces deux figures représentant l'engrenage fini.
Si l'on con- sidère la Fig. 21, la Fig. 22, la Fig. 23 et la Fig. 24, la fraise Al peut être désignée par le N 1, la fraise Bl peut être désignée par le N 2, la fraise Cl peut être désignée par le N 3 et la fraise Dl peut être désignée par le N 4. Etant donné que le fonctionnement de la fraise Al et de la fraise Bl a déjà été décrit, on pourra désormais procéder à la description de la fraise Cl et de la fraise Dl.
Chaque dent de la fraise Cl présente une arête coupante qui constitue l'arête externe de la face 277. Ces dents, en pénétrant dans l'en- coche, opèrent la taille en exécutant une opération de poussée, de manière à engendrer l'arc de développante et de finir cet arc. Comme montré dans la Fig. 23, lorsque la dent pénètre dans la cavité ou encoche 276, l'arête de la face 277 effectue une opération de coupe par son point de jonction avec la face externe 282, cette opération de coupe se poursuivant sur une face de l'encoche, de telle manière que l'arc de développante est engendré et fini sur un côté de cette encoche ou cavité. Par conséquent, l'opération de coupe des dents de la fraise Cl s'effectue en exerçant une poussée au fur et à mesure que la dent de coupe pénètre dans l'encoche ou cavité.
Dans le cas de la fraise Dl, la dent de coupe n'effectue aucune opération de coupe en pénétrant dans la cavité, mais commence son opération de coupe pen-
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dant qu'elle effectue son mouvement vers l'extérieur. La dent 286 est en- taillée, comme montré en 285, de manière à présenter une arête de coupe à l'extrémité du "crochet" ainsi formé, arête qui sert à attaquer ou à en- tailler le côté opposé de la cavité ou encoche, de façon à engendrer et à finir l'arc de développante sur cette face opposée, de telle sorte qu'il n'existe pas un stade d'ébauchage de l'arc de développante et un stade de finissage de cet arc, distinct du premier stade.
Il convient de noter que toutes les fraises tournent en perma- nence, que la pièce tourne également en permanence et que les fraises sont constamment en contact avec cette dernière. Il n'existe pas de mouvement radial dirigé vers l'intérieur et vers l'extérieur de la pièce, et visant à effectuer la coupe. De plus, on remarquera que les fraises se déplacent axialement et n'avancent que de la longueur d'une dent.
Grâce à cette disposition, on peut tailler un engrenage concen- trique par rapport à son forage central, étant donné que la pièce tourne autour de son propre axe au fur et à mesure qu'elle est taillée. Il convient de remarquer qu'il n'y a pas d'avancement pas à pas et que la matière de la pièce pénètre d'une manière constante entre les organes de coupe. L'expérien- ce a démontré que cette méthode de tailler les engrenages est à même de ren- dre ceux-ci plus précis en ce qui concerne les dimensions et parfaitement concentriques. D'autre part, elle permet d'effectuer la taille des engrena- ges plus aisément et plus rapidement, en réduisant ainsi considérablement les frais de main d'oeuvre.
Il apparaît d'une manière suffisamment évidente que bien que l'on a représenté un mécanisme pour tailler les engrenages, dans lequel les quatre fraises sont montées sur une seule machine, le procédé consistant à employer des fraises successives pour tailler des parties successives de la dent ne nécessite pas une machine telle que représentée et que ce dernier procédé peut être réalisé et mis en oeuvre avec des constructions d'un type différent.
Il a été démontré par l'expérience que, dans certaines circonstan- ces, lorsqu'on opère la taille des engrenages par la méthode exposée ici, il est impossible d'utiliser quatre jeux de fraises, comme représenté par exemple dans la Fig. 3. Ceci est le cas en particulier lorsque l'engrenage à tailler présente de très faibles dimensions. Dans ce dernier cas, il se- rait préférable de supprimer deux des fraises représentées dans la Fig. 3 et d'effectuer l'opération avec une paire de fraises seulement. On peut al- ler plus loin dans cette voie et effectuer l'opération avec une seule frai- se. La Fig. 28 représente une fraise 107 divisée en quatre segments, ces segments étant désignés comme suit : segment SI, segment S2, segment S3 et segment S4.
Chacun de ces segments est muni de dents telles qu'elles se pré- sentent sur la fraise Al de la fig. 21 et qui sont appelées à exécuter la première opération, à savoir, la taille de la cavité à la profondeur voulue.
Les dents du segment S2 sont celles représentées sur la fraise Bl montrée dans la Fig. 22 et qui sont appelées à exécuter la deuxième opération, à savoir, donner à la cavité la profondeur convenable. Les dents prévues sur les segments S3 sont celles montrées sur la fraise Cl dans la Fig. 23, tan- dis que les-dents du segment S4 sont les mêmes que celles montrées sur la fraise Dl dans la Fig. 24. Il va de soi que lorsque la fraise est mise en contact avec la pièce et est entraînée en rotation dans la direction indi- quée par la flèche dans la Fig. 28, les divers segments viennent successi- vement attaquer la pièce.
Il est bien entendu que, lorsqu'il est fait usage d'une fraise telle que représentée dans la Fig. 28, les vitesses de rotation relatives de la fraise et de la pièce devront être proportionnées entre el- les d'une certaine manière. Lorsqu'il est fait usage de quatre segments, comme montré dans la Fig. 28, la pièce devra tourner au moins quatre fois
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plus vite que la fraise, pour assurer le fonctionnement le plus efficace.
On peut considérer comme évident le fait qu'un nombre quelconque des frai- ses représentées dans la Fig. 28 peuvent être utilisées dans l'opération de taille d'engrenages et, au besoin, toutes les quatre fraises montrées dans la Fig. 4 peuvent être construites de la même manière que la fraise montrée dans la Fig. 28.Toutefois, lorsqu'il est fait usage de quatre frai- ses, il est préférable que chacune de celles-ci comporte une espèce de dents. de coupe, de fagon que chaque fraise exécute une seule opération. Lorsqu'on emploie la fraise telle que montrée dans la Fig. 28, les dents correspondant au segment 1 exécutent la première opération, les dents du segment 2 - la deuxième opération, tandis que les dents des segments 3 et 4 effectuent res- pectivement la troisième et la quatrième opération.
On peut considérer com- me évident le fait que l'emplacement des dents des segments 3 et 4 peut être interverti, étant donné que l'opération effectuée par les dents du segment 4 peut précéder celle des dents du segment 3.
Il semble résulter d'une façon évidente de la Fig. 28 que la fraise peut présenter n'importe quelle disposition des éléments de coupe ou dents. Par exemple, on peut tailler un engrenage avec succès en utili- sant une paire de fraises, une de ces fraises comportant les éléments de coupe 1 et 2, tandis que l'autre fraise présente les éléments de coupe 3 et 4. Dans cet exemple, les fraises seraient employées par paires ou par multiples de paires. Ici également, on peut employer une fraise comportant des éléments de coupe 1 et 2 et coopérant avec une fraise présentant les éléments de coupe 3 et 4, ces fraises étant utilisées par paires ou mul- tiples de paires.
L'opération peut également être effectuée avec une fraise comportant les éléments de coupe 1 et 3 et une fraise munie d'éléments de coupe 2 et 4, ces fraises étant utilisées par paires ou multiples de paires.
Dans la Fig. 42 on a représenté une fraise 108 comportant des arêtes de coupe 109 et 110, formées sur les dents. L'arête de coupe 109 est celle qui se trouve sur la fraise N 3, tandis que l'arête de coupe 110 est celle prévue sur la fraise N 4, de sorte que la fraise 108 combine ces arê- tes de coupe sur chacune de ses dents; il en résulte que cette fraise exécu- te l'opération N 3 et l'opération N 4.
Dans la Fig. 45 on a montré une fraise 111 sur laquelle sont formées les arêtes de coupe 112, 113, 114 et 115, l'arête de coupe 112 con- stituant l'arête de coupe N 1 et étant étudiée pour effectuer la première opération; l'arête de coupe 114 constituant l'arête de coupe N 2 et étant prévue pour accomplir l'opération N 2 ; l'arête de coupe 113 constituant l'arête de coupe N 3 et étant conçue en vue d'exécuter l'opération N 3, et, l'arête de coupe 115 constituant l'arête de coupe N 4 et étant établie en vue d'exécuter l'opération ? 4.
Par conséquent, dans le cas d'une fraise de ce type, chaque dent comprend tous les quatre éléments de coupe, de sorte que chacune de ces dents exécute les quatre opérations. Comme montré clairement dans la Fig. 46, ces arêtes de coupe sont formées en pratiquant des entailles sur la face de la fraise 111, comme montré en 116,117 et 118. Ces entailles procurent égale- ment le dégagement nécessaire pour les copeaux rencontrés ou formés en cours de fabrication.
Dans la Fig. 48 on a représenté une légère variante constituée par la fraise 119 munie de dents 120 qui présentent une arête de coupe 121 correspondant à l'arête de coupe de la fraise n 3 montrée dans la Fig. 36.
L'arête de coupe 122 de la fraise 123, représentée dans la Fig. 36, est en- taillée à partir de la périphérie de la dent 124. Dans le mode d'exécution représenté dans la Fig. 48, on a omis cette entaille, étant donné que les dents sont elles-mêmes détalonnées, de sorte que la périphérie de celles-ci
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se déplace radialement vers l'intérieur, de manière à assurer la distance radiale nécessaire pour les opérations de coupe
On voit donc que la présente invention permet de réaliser un pro- cédé pour la taille d'engrenages dans lequel les quatre stades consistant à tailler la cavité à la profondeur requise, à élargir cette cavité de manière à lui donner la largeur voulue et à former ensuite et à finir l'arc de déve- loppante sur les côtés opposés de l'encoche ou cavité,
peuvent être exécu- tées par une fraise entraînée en rotation et pendant que la pièce est elle- même également entraînée en rotation, et que l'on peut établir diverses com- binaisons de fraises en vue de tailler des pièces de très petites ou de très grandes dimensions.
Le sens de la rotation de la fraise et de la pièce est indiqué par les flèches montrées dans la Fig. 21, la Fig. 22, la Fig. 23, et la Fig.
24, et il convient de noter que la fraise tourne dans un sens opposé à ce- lui de la rotation de la pièce.
Il ressort d'une manière suffisamment évidente de la description ci-dessus qu'au lieu de former une fraise comportant des segments dont cha- cun comprend un nombre de dents de coupe particulières, comme représenté dans la Fig. 28, on peut établir une fraise munie de dents de coupe qui se suivent dans l'ordre de numéros, ces dents étant toutes disposées successi- vement, de telle sorte que les dents de coupe 1,2,3 et 4 se suivent les unes les autres dans cet ordre sur la fraise ou bien, on peut établir une fraise dans laquelle les dents 1 et 2 se suivent, tandis que la dent combinée qui leur succède présente les arêtes de coupe ou taillants 3 et 4.
REVENDICATIONS.
1. Fraise pour la taille d'engrenages, destinée à tailler des engrenages sur des ébauches entraînées en rotation, cette fraise comprenant : un corps muni de taillants présentant sur leur face des arêtes de coupe des- tinées à tailler une cavité dans l'ébauche, une arête de coupe étant tournée vers l'extérieur par rapport à l'axe de rotation du corps et étant destinée à tailler un arc de développante, tandis que l'autre arête de coupe est tour- née vers l'intérieur, en direction de l'axe de rotation du corps susdit, cette dernière arête étant destinée à tailler un autre arc de développante.
2. Fraise du type décrit ci-dessus, cette fraise comprenant : un corps, un taillant sur ce corps, la face de ce taillant présentant une arête de coupe destinée à tailler une cavité, cette arête de coupe étant tournée vers l'intérieur, en direction de l'axe de rotation du corps et é- tant destinée à tailler un arc de développante.
3. Fraise du type décrit ci-dessus, comportant : un corps, un taillant prévu sur ce corps et présentant sur sa face une partie entaillée située vers l'intérieur par rapport à sa périphérie et constituant une sur- face en dépouille présentant une arête de coupe à son extrémité extérieure, l'arête coupante étant tournée vers l'intérieur, en direction de l'axe du corps.
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K.B. TRACE, residing in DETROIT (EoUoAo)
METHOD AND MACHINE FOR FORMING AND SIZING GEARS.
The present invention relates to a method and to a machine for forming and cutting gears and similar objects provided with lobes and entedents, this machine comprising cutters or cutters designed with a view to being able to be used for forming. or generate these gears.
The object of the invention is in particular to create a process for manufacturing gears and a machine for implementing it, according to which the part rotates around its own axis during cutting, the cutting members not deviating from each other. the workpiece during the entire cutting operation, this method and this machine allowing the production of gears having a more precise meshing ring or pitch circle and whereby the time required to cut the gears is considerably reduced, dividing and allowing the use of a constant and uniform feed, the feed distance simply corresponding to the height of the gear instead of its circumference, and allowing each tooth of the gear to be cut. 'gear first on one side, then on the other.
Another object of the invention is to provide a method for cutting gears consisting, instead of removing metal from the workpiece by displacement transversely to the teeth of the gear, in effecting the size in a direction corresponding to the size. direction of movement of the teeth, and to use several cutting members arranged so as to cooperate by successively engaging the gear so that a part of the tooth is cut by a cutting member and another part of the tooth by another cutting member.
The invention relates to a method for cutting gears according to which several cutting members successively attack the workpiece, the first operation consisting in cutting a cavity of suitable depth,
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the second operation to give the cavity the suitable width, a third and a fourth operations to form and complete the developing arcs on one side of the cavity and then on the other, the formation of these arcs is carried out during the same operation or during two successive operations. These operations can be carried out using four cutting members, the cutting teeth of which are designed to ensure these four operations.
But one of the particularities of the invention is also that it enables an arrangement to be obtained according to which a single rotary cutting member has cutting teeth divided into segments, one of these segments being provided with teeth. cutting performing operation number 1, another segment being equipped with cutting teeth performing operation number 2, yet another segment bearing cutting teeth performing operation number 3 and a last segment bearing cutting teeth performing operation number 4.
Still other objects of the invention are to create a method of cutting gears by constant rotation of the workpiece and of the milling cutter, allowing the use of a very small blank from which the gears can be cut, the yield being particularly satisfactory when using a cutter divided into segments as indicated above; to create a method and a machine making it possible to form the teeth of the gear and also allowing the adjustment of the milling cutters cooperating to cut the teeth, thus compensating for any variation, even slight, in the dimensions of the cutting members; to make it possible to obtain a cutting member comprising several cutting teeth of different shapes mounted in relative positions allowing a progressive cutting effect to be achieved.
The description which will follow, given with reference to the appended drawings given without limitation, will make it possible to better understand the invention.
Fig. 1 is a view in vertical section through a median plane of the machine used for carrying out the method, certain members being shown partially cut away and others in elevation.
Fig. 2 is a front elevational view of the machine used.
Fig. 3 is a partial plan view from above.
Fig. 4 is a partial elevational view on a larger scale showing the arrangement of the cutters.
Fig. 5 is a sectional view on a larger scale taken along line 5-5 in FIG. 3.
Fig. 6 is a partial sectional view taken along line 6-6 in FIG. 1.
Fig. 7 is a partial sectional view on a larger scale, taken by line 7-7 in FIG. 1.
Fig. 8 is a partial elevational view showing the first stage of the cutting operation.
Fig. 9 is a partial elevational view showing the second stage of this cutting operation.
Fig. 10 is a partial elevational view showing the third stage thereof.
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Fig, 11 is a partial view showing the fourth stage of the cutting operation.
Fig. 12 is a sectional view taken along line 12-12 in FIG. 8.
Fig. 13 is a sectional view taken along line 13-13 in FIG. 9.
Fig. 14 is a sectional view taken along line 14-14 in FIG. 10.
Fig. 15 is a sectional view taken along line 15-15 in FIG. 10.
Fig. 16 is a sectional view taken along line 16-16 in FIG. 11.
Fig. 17 is a sectional view taken along line 17-17 in FIG. 11.
Fig. 18 is a perspective view of a gear cut according to the method of the invention.
Fig. 19 is a sectional view taken along line 19-19 in FIG. 18.
Fig. 20 is a sectional view similar to FIG. 19 but showing a variant.
Fig. 21 is a partial elevational view showing the first stage of a cutting operation.
Fig. 22 is a partial elevational view showing the second stage of one of the cutting operations.
Fig. 23 is a partial elevational view showing its third stage.
Fig. 24 is a partial elevational view showing the fourth stage of the cutting operation.
Fig. 25 is an end elevational view of a part showing a cavity formed in the first operation.
Fig. 26 is an end elevational view of a part showing the cavity after the second operation.
Fig. 27 is a sectional view drawn on a larger scale by the line 27-27 in FIG. 26.
Fig. 28 is a plan view of a milling cutter, the cutting teeth of which are divided into four segments.
Fig. 29 is a side view of the cutter shown in FIG. 28.
Fig. 30 is a partial view on a larger scale of the periphery of a segment of the cutter shown in FIG. 28.
Fig. 31 is a partial side view on a larger scale of a segment of the cutter shown in FIG. 28.
Fig. 32 is a partial view looking along line 32-32 in FIG. 31.
Fig. 33 is a partial profile view of part of the
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cutter shown in fig. 28 carrying cutting element no. 2, looking at line 33-33 in FIG. 35.
Fig. 34 is a partial plan view of that part of the cutter shown in FIG. 28 carrying the cutting element N 2.
Fig. 35 is an enlarged partial side view of the part of the cutter carrying the cutting teeth performing the operation N 2.
Fig. 36 is a partial side view on a larger scale of the part of the cutter carrying the cutting element? 3.
Fig. 37 is a partial view looking along line 37-37 in FIG. 36.
Fig. 38 is a partial view looking along line 38-38 in FIG. 36. '
Fig. 39 is a view taken looking along line 39-39 in FIG. 40.
Fig. 40 is a partial profile view on a larger scale of the part of the cutter forming the cutting element N 4.
Fig. 41 is a view taken looking along line 41-41 in FIG. 40.
Fig. 42 is a partial profile view on a larger scale of a milling cutter according to a variant.
Fig. 43 is a partial view taken looking along line 43-43 in FIG. 42.
Fig. 44 is a partial view taken looking along line 44-44 in FIG. 42.
Fig. 45 is a partial profile view of a milling cutter showing another variant.
Fig. 46 is a partial sectional view taken on line 46-46 in FIG. 45.
Fig. 47 is a partial view taken looking along line 47-47 in FIG. 45.
Fig. 48 is a partial profile view of a milling cutter according to yet another variant.
Fig. 49 is a view taken along line 49-49 in FIG.
48.
Fig. 50 is a view taken looking along line 50-50 in FIG. 48.
There is shown by way of example in the drawings an embodiment of a machine capable of ensuring the size of the gears by the method, object of the invention. This machine includes a frame 27 carrying a bearing 28 projecting inwardly with respect to a part of this frame and equipped with a cantilever support 29. A console 30 extending upwards.
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of this support 29 is used for mounting an electric motor 31 driving a pinion 32. This pinion meshes with an idle pinion 33, which in turn meshes with a pinion 34 wedged on a shaft 35. This shaft carries several pinions 36,37 and 38 for adjusting the speed of rotation of the driven members. The transmission per se is not part of the invention and is not shown in detail.
With the pinion 36 engages an idle or idler gear 39, which meshes with an idle gear 40 meshing in turn with a pinion 41 slidably mounted on a shaft 42 and able to rotate with it. A yoke 43 projects outwardly relative to a sliding support 44, slidably mounted on guide rails 45 projecting upwardly relative to the frame 27. This support 44 carries a nut 46 through which a screw 47 passes. which rotates with respect to the arm 49 projecting outwardly with respect to the frame 27. The screw 47 carries a handwheel 48 allowing it to be driven in rotation and (as shown in FIG. 1) the position of this screw is fixed axially with respect to the arm 49.
A pinion 50 is slidably mounted on the shaft 42 and rotates with it, the yoke 43 driving this pinion 50 longitudinally to the shaft 42 when the screw 47 is rotated to move the support head 44. This pinion meshes with the idler mounted pinion 51, which in turn meshes with a pinion 52 wedged on a shaft 53. This shaft 53 carries a column 54 on which the part is placed, so that when the shaft 53 is rotated the part wedged on the column 54 is also driven in rotation.
Pinion 32 meshes with pinion 55. This pinion 55 meshes with idle pinion 56 which in turn meshes with pinion 57. Pinion 56 is mounted on shaft 56A, and pinion 57 is mounted on shaft. shaft 57A visible in fig. 6. Pinion 55 also meshes with pinion 58 mounted on shaft 58A. This pinion 58 meshes with a pinion 59 mounted on a shaft 59A. The pinion 55 also meshes with a pinion 60 mounted on a shaft 60A. This pinion 60 in turn meshes with a pinion 61 wedged on a shaft 61A.
Pinion 55 still meshes with pinion 62 mounted on shaft 62A. This pinion 62 meshes with a pinion 63 wedged on a shaft 63A. Part 29 supports a head 64 on which carriages or slides are mounted.
A carriage is provided for each of the shafts 57A, 59A, 61A and 63A; they are of similar construction and work in the same way, so it will suffice to describe one of them. A carriage 66 in which the shaft 63A pivots is slidably mounted in slides 65. A screw 67 is connected to this carriage 66, so that the rotation of this screw 67 makes it possible to control the movement of the carriage 66 inwardly. or outwards on the slides 65. This device allows the adjustment of the machine to cut gears of different dimensions.
Each of the shafts 56A, 58A, 60A and 62A protrude through one of the radial arms 68 which can be keyed to the shaft 69 in different angular positions, so that when the shafts 63A, 57A, etc. . are displaced outwardly, the pinions 56,58,60 and 62 are angularly displaced around the shaft 69 as an axis and that they remain in engagement with the pinions 63,61,59 or 57 as appropriate. In this way, it is possible to separate the shafts 57A, 59A, 61A and 63A to a greater extent with respect to each other while retaining the necessary engagement of the pinions to ensure the driving of these. trees. A cutter is mounted on the lower end of each of the shafts 57A, 59A, 61A and 63A, by which it is rotated.
There is thus provided a cutter A, a cutter B, a cutter C and a cutter D according to their order of intervention, so that the cutter A can be designated by the N 1, the cutter B by the N 2, the cutter C by N 3 and cutter D by N 4. In figs. 8, 9, 10 and 11, the part or blank from which the gear is cut has been designated by the reference W. The teeth of the different cutters have different shapes to produce operations
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also different, and the cutting operation will now be described.
The teeth of cutter A are notched as indicated at 74 on their leading edge or face. The outer edge of this notched part ensures the cut. While the teeth are diametrically opposed to each other, the cutting face 74 on which the cutting edge is formed is not disposed diametrically but is inclined at a certain angle as readily visible in FIG. 8. When the workpiece is placed on the retainer 54, the support 44 can be moved upwardly so as to bring the workpiece into engagement with the burs disposed above. The operation which is carried out when the face of the part is attacked by the cutters is shown in figs. 8, 9, 10 and 11. When the teeth of cutter A enter the workpiece, a cavity 76 forms in the leading face of the workpiece.
The formation of these cavities is clearly visible in figs. 8 and 12. Note that the cut is continuous and that the leading edge cuts into the material of the part directly in front of it. Cutter A rotates in the direction indicated by the arrow and workpiece W rotates continuously in the direction also indicated by an arrow. The strawberry ? 1 is disposed about 0.13 mm. in front of cutter B and this cutter B advances approximately 0.13 mm from cutter C. Cutter A is used to set the depth of cut and cutter B the correct width of cut.
The teeth carried by the cutter B are notched as indicated at 75 to form a leading face and the edge of this face ensures the cut. When the tooth of the cutter B enters the cavity 76 formed by the cutter A, this tooth of the bur B widens this cavity 76 so as to give it the suitable width.
The teeth of the cutter C have a cutting edge formed by the edge provided on the face 77. These teeth are also notched as indicated at 78 so as to constitute a flank surface 79 whose edge 80 (Fig. 15) forms a cutting edge. The N 3 cutter removes a greater quantity of material and cuts the developing arcs in an approximate way. As seen in fig. 10, when the teeth enter the cavity 76, the edge of the face 77 provides the cut, and when the tooth 81 comes to the position shown in FIG. 10 the edge of face 77 cuts the part. When this movement continues, the edge of face 82 is working.
This represents the second cutting position. When the tooth 83 reaches the position shown in FIG. 10, the edge of the face 79 cuts the part as visible in FIG. 10. This represents the third cut position of the tooth. This cutting element roughly cuts involute arcs and has three precise cutting positions.
In the case of the N D cutter, the edge of the face 85 of the tooth 86 performs a size of the face which is opposite to it and, with the movement continuing, the cutting edge 87 also performs a size. Therefore, each of the teeth of the cutter D has two cutting positions, namely, when approaching the tooth and when leaving it. The strawberry ? D enters the notch and finishes the involute arc so as to give it the desired dimensions, this arc having been cut in an approximate manner by the cutter? vs.
Note that all cutters are constantly rotating, the workpiece is also constantly rotating, and all cutters are in constant contact with the workpiece. To make the cut, the cutter does not move towards the inside of the part, nor towards the outside of it. In addition, it should be noted that the cutters perform only axial movements and advance only the length of a tooth.
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This makes it possible to cut a gear concentric with its own central hole, since the part rotates around its own axis as it is cut. It should further be noted that there is no stepped advancement and that the material of the workpiece penetrates in a constant manner between the cutters. Experience has shown that this method of cutting gears is able to make them more precise in terms of dimensions and perfectly concentric. On the other hand, it allows the size of the gears to be made more easily and quickly, thus considerably reducing labor costs.
Fig. 18 shows a type of gear which can be cut by the method according to the invention. It will be seen that various types of gears can be cut by this method; however, FIG. 18 shows a gear 87 comprising the teeth 88 which terminate on a flat wall 89 forming part of the flange 90; therefore sees that it is now possible to cut gears ending on a flat wall. Fig.
20 shows a similar construction, in which the gear 91 is provided with teeth 92 and 93, arranged on the opposite sides of a flange 94, the latter having planar faces. At the present time, no method is known which makes it possible to cut gears so as to produce flat faces on the flanges 90 and 94.
It should be noted that, in the method shown, the cutter attacks the involute arc twice, this arc being formed on one side and then on the other and subsequently being attacked by another cutting element, in view of its finish on one side and then on the other.
In the accompanying drawings, Figs. 21 to 50 show a construction which departs from the cutting method which has just been described, while conforming to the general principle which forms the basis of the present invention.
The cutter A1 shown in FIG. 21 and the cutter B1, shown in FIG. 22 are of the same construction as the cutters A and B shown respectively in Figs. 8 and 9, the operations and their results being identical to those which have been described above. However, the cutter C1, shown in FIG. 23 differs in construction and operation from the cutter C shown in FIG. 10; Likewise, the cutter Dl, shown in FIG. 24, differs in construction and operation from the cutter D, shown in FIG. 11; however, the effects of the operations and the results obtained are the same in both cases, which is demonstrated by the comparison between the part of FIG. 24 and that of FIG. 11, these two figures representing the finished gear.
If we consider FIG. 21, FIG. 22, FIG. 23 and FIG. 24, the milling cutter A1 may be designated by the N 1, the milling cutter B1 may be designated by the N 2, the milling cutter C1 may be designated by the N 3 and the milling cutter D1 may be designated by the N 4. Since the operation of the cutter A1 and the cutter B1 has already been described, we can now proceed to the description of the cutter C1 and the cutter Dl.
Each tooth of the cutter C1 has a cutting edge which constitutes the external edge of the face 277. These teeth, by entering the notch, operate the size by executing a pushing operation, so as to generate the arc. involute and finish this arc. As shown in Fig. 23, when the tooth enters the cavity or notch 276, the edge of the face 277 performs a cutting operation by its junction point with the external face 282, this cutting operation continuing on one face of the notch, such that the involute arc is generated and finished on one side of that notch or cavity. Therefore, the operation of cutting the teeth of the cutter C1 is performed by exerting a thrust as the cutting tooth enters the notch or cavity.
In the case of the Dl cutter, the cutting tooth does not perform any cutting operation by entering the cavity, but begins its cutting operation during
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as it performs its movement outward. Tooth 286 is cut, as shown at 285, so as to present a cutting edge at the end of the "hook" thus formed, which edge serves to engage or cut the opposite side of the cavity or notch. , so as to generate and finish the involute arc on this opposite face, so that there is not a roughing stage of the involute arc and a finishing stage of this arc, distinct from the first stage.
It should be noted that all cutters rotate continuously, the workpiece also rotates continuously and the cutters are in constant contact with it. There is no radial movement directed inward and outward of the part, and aimed at effecting the cut. In addition, it will be noted that the cutters move axially and advance only the length of a tooth.
By virtue of this arrangement, it is possible to cut a gear which is concentric with respect to its central bore, since the part rotates around its own axis as it is cut. It should be noted that there is no step-by-step advancement and that the material of the part penetrates in a constant manner between the cutters. Experience has shown that this method of cutting gears is able to make them more precise in terms of dimensions and perfectly concentric. On the other hand, it makes it possible to carry out the size of the gears more easily and more quickly, thus considerably reducing the labor costs.
It is sufficiently evident that although a mechanism for cutting gears has been shown, in which the four cutters are mounted on a single machine, the process consisting in employing successive cutters to cut successive parts of the gear. tooth does not require a machine as shown and that the latter process can be realized and implemented with constructions of a different type.
It has been shown by experience that, under certain circumstances, when cutting the gears by the method set forth here, it is impossible to use four sets of cutters, as shown for example in FIG. 3. This is the case in particular when the gear to be cut has very small dimensions. In the latter case, it would be preferable to omit two of the cutters shown in FIG. 3 and carry out the operation with a pair of cutters only. We can go further in this direction and carry out the operation with a single milling cutter. Fig. 28 shows a cutter 107 divided into four segments, these segments being designated as follows: segment S1, segment S2, segment S3 and segment S4.
Each of these segments is provided with teeth such as they appear on the milling cutter A1 of FIG. 21 and which are called to perform the first operation, namely, the size of the cavity to the desired depth.
The teeth of segment S2 are those shown on the cutter B1 shown in FIG. 22 and which are called upon to perform the second operation, namely, to give the cavity the suitable depth. The teeth provided on the segments S3 are those shown on the cutter C1 in FIG. 23, while the teeth of segment S4 are the same as those shown on cutter D1 in FIG. 24. It goes without saying that when the cutter is brought into contact with the workpiece and is rotated in the direction indicated by the arrow in FIG. 28, the various segments successively attack the part.
It is understood that, when use is made of a milling cutter such as shown in FIG. 28, the relative rotational speeds of the cutter and the workpiece should be proportioned to each other in some way. When four segments are used, as shown in FIG. 28, the workpiece should rotate at least four times
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faster than the cutter, to ensure the most efficient operation.
It can be taken for granted that any number of the mills shown in FIG. 28 can be used in the gear size operation and, if necessary, all four cutters shown in FIG. 4 can be constructed in the same way as the cutter shown in FIG. 28.However, when four burrs are used, it is preferable that each of them have some kind of teeth. cutting, so that each cutter performs a single operation. When using the cutter as shown in FIG. 28, the teeth corresponding to segment 1 perform the first operation, the teeth of segment 2 - the second operation, while the teeth of segments 3 and 4 perform the third and fourth operation, respectively.
It can be taken as obvious that the location of the teeth of segments 3 and 4 can be reversed, since the operation performed by the teeth of segment 4 may precede that of the teeth of segment 3.
It seems obvious from FIG. 28 that the cutter can have any arrangement of cutting elements or teeth. For example, a gear can be cut successfully by using a pair of cutters, one of these cutters having cutting elements 1 and 2, while the other cutter has cutting elements 3 and 4. In this example , strawberries would be used in pairs or in multiples of pairs. Here also, it is possible to use a milling cutter comprising cutting elements 1 and 2 and cooperating with a milling cutter having cutting elements 3 and 4, these cutters being used in pairs or multiple pairs.
The operation can also be carried out with a milling cutter comprising cutting elements 1 and 3 and a milling cutter provided with cutting elements 2 and 4, these cutters being used in pairs or multiples of pairs.
In Fig. 42 shows a cutter 108 having cutting edges 109 and 110 formed on the teeth. Cutting edge 109 is the one on cutter N 3, while cutting edge 110 is on cutter N 4, so cutter 108 combines these cutting edges on each of these cutting edges. his teeth; as a result, this cutter executes operation N 3 and operation N 4.
In Fig. 45 has been shown a cutter 111 on which are formed the cutting edges 112, 113, 114 and 115, the cutting edge 112 constituting the cutting edge N 1 and being designed to perform the first operation; the cutting edge 114 constituting the cutting edge N 2 and being provided to accomplish the operation N 2; the cutting edge 113 constituting the cutting edge N 3 and being designed to perform the operation N 3, and, the cutting edge 115 constituting the cutting edge N 4 and being established with a view to 'execute the operation? 4.
Therefore, in the case of such a milling cutter, each tooth includes all four cutting elements, so that each of these teeth performs all four operations. As clearly shown in Fig. 46, these cutting edges are formed by making notches in the face of cutter 111, as shown at 116, 117 and 118. These notches also provide the necessary clearance for chips encountered or formed during manufacture.
In Fig. 48 there is shown a slight variant consisting of the cutter 119 provided with teeth 120 which have a cutting edge 121 corresponding to the cutting edge of the cutter n 3 shown in FIG. 36.
The cutting edge 122 of the cutter 123, shown in FIG. 36, is cut from the periphery of tooth 124. In the embodiment shown in FIG. 48, this notch has been omitted, since the teeth are themselves detaled, so that the periphery of these
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moves radially inward, so as to provide the necessary radial distance for cutting operations
It can therefore be seen that the present invention makes it possible to achieve a process for the size of gears in which the four stages consisting in cutting the cavity to the required depth, in widening this cavity so as to give it the desired width and in forming then and to finish the developing arc on the opposite sides of the notch or cavity,
can be carried out by a cutter driven in rotation and while the part itself is also driven in rotation, and that various combinations of cutters can be established for cutting very small or very large parts. large dimensions.
The direction of rotation of the cutter and the workpiece is indicated by the arrows shown in Fig. 21, FIG. 22, FIG. 23, and FIG.
24, and it should be noted that the cutter rotates in a direction opposite to that of the rotation of the workpiece.
It is sufficiently obvious from the above description that instead of forming a milling cutter comprising segments each of which comprises a number of particular cutting teeth, as shown in FIG. 28, it is possible to establish a milling cutter provided with cutting teeth which follow one another in the order of numbers, these teeth all being arranged successively, so that the cutting teeth 1, 2, 3 and 4 follow each other. the others in this order on the milling cutter or, we can establish a milling cutter in which the teeth 1 and 2 follow each other, while the combined tooth which succeeds them has the cutting edges or cutting edges 3 and 4.
CLAIMS.
1. Cutter for cutting gears, intended for cutting gears on blanks driven in rotation, this cutter comprising: a body provided with cutters having on their face cutting edges intended to cut a cavity in the blank , one cutting edge being turned outwards with respect to the axis of rotation of the body and being intended to cut an involute arc, while the other cutting edge is turned inwards, in direction of the axis of rotation of the aforesaid body, the latter edge being intended to cut another involute arc.
2. Cutter of the type described above, this cutter comprising: a body, a cutting edge on this body, the face of this cutting edge having a cutting edge intended to cut a cavity, this cutting edge being turned inwards, in the direction of the axis of rotation of the body and intended to cut an involute arc.
3. Cutter of the type described above, comprising: a body, a cutting edge provided on this body and having on its face a notched part situated inwardly with respect to its periphery and constituting a flank surface having an edge cutting at its outer end, the cutting edge facing inward, towards the axis of the body.
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