Mécanisme reproducteur de profils. Le brevet principal concerne un méca nisme reproducteur de profils, comprenant un organe profilé et un dispositif qui appuie par un galet sur cet organe et qui, par le moyen d'un outil, engendre le profil de la pièce à travailler en dépendance de celui dudit or gane.
Dans les mécanismes de ce genre, l'outil (en général une pointe de diamant> présente une forme prédéterminée en relation avec les caractéristiques du mécanisme qui lui fait dé crire la trajectoire voulue pour donner le pro fil désiré à la pièce à travailler. Or, au bout d'un certain temps, la forme de cet outil s'al tère par usure, au contact de la pièce à tra vailler, et n'est plus dans la relation voulue avec le mécanisme qui doit le conduire selon une trajectoire déterminée. En conséquence, le profil de la pièce à travailler deviendra in correct et, pour le rétablir, il faudra rempla cer l'outil usé, ce qui est onéreux.
La présente invention a pour but de remé dier à cet inconvénient. Elle concerne. un mé canisme reproducteur de profils selon la re- vendication du brevet principal, dont l'outil est conformé de manière à présenter un axe, caractérisé en ce qu'il présente des moyens permettant de produire une usure de l'outil, symétrique par rapport à l'axe de celui-ci.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemples et schématiquement, deux formes d'exécution de l'objet de la présente inven tion.
Les fig. 1 à 5 concernent la première forme d'exécution. La fig. 1 en est une -Tue générale schématique; la fig. 2 en est un détail à plus grande échelle. Les fig. 3, 4 et 5 illustrent son fonctionnement.
La fig. 6 est une vue générale schémati que de la deuxième forme d'exécution.
La première forme d'exécution comprend un bâti 1 supportant un gabarit 2. Sur celui-ci peut rouler le galet 12 supporté par le bras 11 d'un pantographe monté rotative ment en 16 sur le bâti et comprenant quatre bras articulés, entre eux, aux points 7, 8, 9 et 10. L'un de ces bras porte un outil 6 qui reproduit sur la pièce à travailler 5, eonsti- tuée par une meule montée rotativement sur le bâti, un profil 4 qui est une réduction du profil du gabarit. Cet outil, par exemple un diamant de forme cylindrique et terminé par une pointe légèrement arrondie, est monté dans une douille de support 17 de façon à pouvoir tourner autour de son axe et est con necté par un arbre flexible 18 à un moteur 19 qui peut être aussi celui faisant tourner la meule 5.
Comme on le voit en fig. 2, le galet 12 est conique.<B>Il</B> peut tourner librement sur un arbre 13 traversant un support 14 porté par le bras 11. Cet arbre est fileté sur une partie de sa longueur et peut être vissé ou dévissé dans le support 14 à. l'aide du bouton de ma- naeuvre 15.
Examinons maintenant, en nous référant aux fig. 3 à 5, le processus de l'usure d'un outil dans un mécanisme reproducteur de pro fils, ordinaire: Le profil théorique à engendrer (fig. 3) est le profil 1 que l'outil 6 doit suivre dans le sens des flèches 3. C'est par exemple le profil d'une pièce filetée, de système Whit- worth.
Le profil pointillé de fig. 4 est le même que le profil 1 et le long de ce profil le diamant 6 est représenté en différents points de sa course pour étudier l'usure que subira son profil au cours d'une période complète de sa trajectoire.
La quantité de matière à enlever à la meule est représentée par une surface hachu rée, qui est pratiquement d'épaisseur cons tante, mesurée dans la direction de l'axe du diamant.
On voit que: Lorsque le diamant est en:
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L'examen de ce dessin montre que l'usure du diamant est à peu près symétrique tant qu'il parcourt les arcs de cercle qui joignent les flancs d'un filet Whitworth, mais que. par contre, à cette usure symétrique de la calotte du diamant se superpose une usure prolongée dans la région 8-9 lorsque le dia rnant taille toute la longueur du flanc gau che. En outre, une usure prolongée et unilaté rale se fait en 14-15 lorsque le diamant taillera en 6f,<B>6,</B> toute la longueur du flanc opposé.
La fig. 5 reconstitue schématiquement les effets d'usure cumulatifs du diamant par çon passage sur les divers éléments du profil du filet. La surface hachurée horizontalement représente l'usure<B>à</B> peu près symétrique de la calotte du diamant qui est due au taillage des arcs de cercle au sommet et au tond du filet, entre les points 8 et 14 de la calotte. s'éteignant progressivement au delà.
La sur face hachurée verticalement représenta l'usure additionnelle qui se produit lorsque le @lia- mant en position 6,, fig. 4, taille le flanc gauche et intéresse principalement la région comprise entre les points 8 et 9 de la calotte, s'arrêtant progressivement au delà. La sur face hachurée obliquement représente l'usure additionnelle subie en position<B>6,</B> fig. 4, en taillant l'autre flanc et intéressant principa lement la région 14-15 du diamant.
On voit de ce qui précède que le diamant, sous l'effet d'usure inégale des différents points de sa surface, doit passer de sa forme symétrique à l'état de neuf à une forme dis symétrique lorsqu'il est usé. On conçoit dès lors facilement que ce diamant déformé, dont tous les points décrivent sous l'effet d'un mé canisme de commande des trajectoires iden tiques, ne puisse donner à la meule la forme correspondant à ces trajectoires, compte tenu des dimensions géométriques du diamant, car la forme obtenue sera l'enveloppe de trajec toires identiques menées par des points dissy métriques. Les flancs du profil obtenu reste ront rectilignes, mais seront déplacés et les courbures de raccord entre flancs seront forte ment déformées, d'une quantité égale à la.
perte de matière du diamant à ses différents points de contact avec la meule.
Revenons maintenant aux fig. 1 et 2. Pour tailler la meule 5, on déplace le galet 12 le long du gabarit 2, par exemple de gauche à droite en fig. 1. L'outil 6 se déplacera de droite à gauche le long de la meule et pen dant ce déplacement, qui produit le taillage de la meule, il exécutera, grâce au moteur 19, un mouvement de rotation continu autour de son axe, ce qui rendra l'usure de la calotte égale sur sa périphérie. L'outil, ainsi lisé restera un corps de révolution quel que soit son degré d'usure, et conservera, par consé quent, un profil symétrique par rapport à son axe; ce profil est toujours assimilable à, un arc de cercle, ainsi que le montre l'expé rience pratique.
Lorsque l'usure sera devenue sensible, on changera le rayon actif du galet 12, c'est-à-dire la portion de ce galet qui est en contact avec le gabarit 2, en manaeuvrant le bouton 15; on fera ainsi décrire au centre de ce galet une courbe nouvelle; la trajectoire de la calotte de l'outil 6 sera modifiée de façon à compenser exactement l'usure qu'a subie cette calotte; le profil produit sur la meule restera donc le même qu'au début.
La forme d'exécution de fig. 6 ne diffère de la précédente que parce que l'extrémité du bras 11 du pantographe est reliée par une bielle 20 à une roue 21. Lorsque l'on fait tourner cette roue, à la main, toujours dans le même sens, le galet 12 se déplace succes sivement de gauche à droite, puis de droite à gauche le long du gabarit 2, et l'outil 6 se déplace de droite à. gauche, puis de gauche à droite le long de la meule 5. L'outil s'usera donc de la même quantité sur ses faces de gauche et de droite et conservera, comme dans la forme d'exécution précédente, une forme symétrique par rapport à son axe géo métrique.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à ce qui est représenté au dessin; en particu lier, elle est aussi applicable aux mécanismes reproducteurs de profils dans lesquels l'or gane profilé est une came rotative et non pas un gabarit.
Reproductive mechanism of profiles. The main patent relates to a mechanism for reproducing profiles, comprising a profiled member and a device which presses by a roller on this member and which, by means of a tool, generates the profile of the workpiece in dependence on that of said member. or gane.
In mechanisms of this kind, the tool (generally a diamond point> has a predetermined shape in relation to the characteristics of the mechanism which causes it to describe the desired trajectory to give the desired profile to the workpiece. , after a certain time, the shape of this tool changes by wear, on contact with the workpiece, and is no longer in the desired relationship with the mechanism which must lead it along a determined path As a result, the profile of the workpiece will become incorrect and, to restore it, the worn tool will have to be replaced, which is expensive.
The object of the present invention is to remedy this drawback. It relates to. a profile reproducing mechanism according to the claim of the main patent, the tool of which is shaped so as to have an axis, characterized in that it has means making it possible to produce wear of the tool, symmetrical with respect to to the axis of it.
The accompanying drawing shows, by way of examples and schematically, two embodiments of the subject of the present invention.
Figs. 1 to 5 relate to the first embodiment. Fig. 1 is a general schematic view; fig. 2 is a detail on a larger scale. Figs. 3, 4 and 5 illustrate its operation.
Fig. 6 is a general schematic view of the second embodiment.
The first embodiment comprises a frame 1 supporting a jig 2. On it can roll the roller 12 supported by the arm 11 of a pantograph rotatably mounted at 16 on the frame and comprising four articulated arms between them, at points 7, 8, 9 and 10. One of these arms carries a tool 6 which reproduces on the workpiece 5, constituted by a grinding wheel rotatably mounted on the frame, a profile 4 which is a reduction of the profile of the template. This tool, for example a diamond of cylindrical shape and terminated by a slightly rounded point, is mounted in a support sleeve 17 so as to be able to turn around its axis and is connected by a flexible shaft 18 to a motor 19 which can also be the one rotating the grinding wheel 5.
As seen in fig. 2, the roller 12 is conical. <B> It </B> can rotate freely on a shaft 13 passing through a support 14 carried by the arm 11. This shaft is threaded over part of its length and can be screwed or unscrewed in support 14 to. using the operating button 15.
Let us now examine, referring to figs. 3 to 5, the process of wear of a tool in an ordinary pro son reproducing mechanism: The theoretical profile to be generated (fig. 3) is profile 1 that the tool 6 must follow in the direction of the arrows 3. This is for example the profile of a threaded part, Whitworth system.
The dotted profile of fig. 4 is the same as profile 1 and along this profile the diamond 6 is represented at different points of its course to study the wear that its profile will undergo during a complete period of its trajectory.
The amount of material to be removed with the grinding wheel is represented by a hatched area, which is of substantially constant thickness, measured in the direction of the axis of the diamond.
We see that: When the diamond is in:
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Examination of this drawing shows that the wear of the diamond is roughly symmetrical as long as it runs through the arcs that join the flanks of a Whitworth thread, but that. on the other hand, on this symmetrical wear of the diamond cap is superimposed a prolonged wear in region 8-9 when the dia rnant cuts the entire length of the left flank. In addition, prolonged, one-sided wear occurs in 14-15 when the diamond cuts in 6f, <B> 6, </B> the entire length of the opposite flank.
Fig. 5 schematically reconstructs the cumulative wear effects of the diamond by passage on the various elements of the profile of the thread. The horizontally hatched surface represents the roughly symmetrical <B> to </B> wear of the diamond cap which is due to the cutting of the arcs of a circle at the top and the cut of the thread, between points 8 and 14 of the cap . gradually dying out beyond.
The vertically hatched surface represented the additional wear which occurs when the binder in position 6 ,, fig. 4, cuts the left flank and mainly concerns the region between points 8 and 9 of the cap, stopping progressively beyond. The obliquely hatched surface represents the additional wear undergone in position <B> 6, </B> fig. 4, by cutting the other flank and mainly involving the 14-15 region of the diamond.
It can be seen from the foregoing that the diamond, under the effect of uneven wear of the various points of its surface, must pass from its symmetrical shape when new to a dis-symmetrical shape when it is worn. It is therefore easy to see that this deformed diamond, all of whose points describe identical trajectories under the effect of a control mechanism, cannot give the grinding wheel the shape corresponding to these trajectories, taking into account the geometric dimensions of the diamond, because the shape obtained will be the envelope of identical paths led by dissymmetric points. The sides of the profile obtained will remain rectilinear, but will be displaced and the connecting curvatures between the sides will be strongly deformed, by an amount equal to the.
loss of diamond material at its various points of contact with the grinding wheel.
Let us now return to figs. 1 and 2. To cut the grinding wheel 5, the roller 12 is moved along the template 2, for example from left to right in FIG. 1. The tool 6 will move from right to left along the grinding wheel and during this movement, which produces the cutting of the grinding wheel, it will execute, thanks to the motor 19, a continuous rotational movement around its axis, this which will make the wear of the cap equal on its periphery. The tool, thus read, will remain a body of revolution whatever its degree of wear, and will consequently retain a profile symmetrical with respect to its axis; this profile can always be assimilated to an arc of a circle, as practical experience shows.
When the wear has become appreciable, the active radius of the roller 12, that is to say the portion of this roller which is in contact with the jig 2, will be changed by operating the button 15; a new curve will thus be described in the center of this pebble; the trajectory of the cap of the tool 6 will be modified so as to exactly compensate for the wear that this cap has undergone; the profile produced on the grinding wheel will therefore remain the same as at the start.
The embodiment of FIG. 6 differs from the previous one only because the end of the arm 11 of the pantograph is connected by a connecting rod 20 to a wheel 21. When this wheel is rotated, by hand, always in the same direction, the roller 12 moves successively from left to right, then from right to left along the template 2, and tool 6 moves from right to. left, then from left to right along the grinding wheel 5. The tool will therefore wear the same amount on its left and right faces and will retain, as in the previous embodiment, a shape that is symmetrical with respect to to its geometrical axis.
Of course, the invention is not limited to what is shown in the drawing; in particular, it is also applicable to profile reproducing mechanisms in which the profiled organ is a rotary cam and not a jig.