Machine à fileter. Des dispositifs permettant -de faire varier, dans de très faibles limites., le pas engendré par une machine à fileter - que ce soit un tour à fileter ou une machine à rectifier les filetages - sont connus. Ils ont générale ment pour but de corriger les erreurs de pas.
inhérentes à la vis-mère et do permettre de modifier la longueur du pas engendré en plus ou en moins d'une faible valeur pour com penser, par exemple, l'échauffement -de la pièce à ouvrer sous l'effort de coupe ou son refroidissement sous l'effet de l'arrosage d'une .meule et de l'évaporation du liquide d'arrosage.
La présente invention a pour but un ajustement du pas, dans -de larges limites, pour permettre de fileter toutes les longueurs de pas compatibles. avec les dimensions géné rales d'une machine, en corrigeant l'erreur résultant forcément, dans le cas de l'exécu tion d'un pas irrationnel avec celui de la vis- mère, d'un rapport approximatif de la com binaison des engrenages de réduction reliant la broche porte-pièce de la machine à fileter à sa vis-mère.
Le train d'engrenages réducteur, comporte généralement plusieurs mobiles engrenant entre eux et,dont le rapport total de réduc- tiondétermine le nombre,de tours que fait la vis-mère pour un tour de la broche porte- pièce. Le nombre de dents d'un engrenage,de ce train ne peut évidemment être fraction naire, ce qui fait que lorsque l'on veut fileter un pas de dimension anormale,
comme par exemple dans le cas du filetage ,d'une fraise mère, on ne peut résoudre entièrement le pro blème par les moyens usuels. Le pas & cette fraise est normal lorsqu'il est mesuré le long, d'une hélice perpendiculaire à la denture hélicoïdale, par contre, le pas axial étant le pas normal divisé par le cosinus .de l'angle de rampe de cette denture hélicoïdale, il de vient forcément anormal. On calcule alors le nombre de dents des engrenages à mettre dans le train d'engrenages réducteur, de façon à serrer le plus près possible la valeur -du pas axial.
Toutefois, comme le nombre de dents doit forcément être entier, le train d'engre nages réducteur ne peut pas toujours pro duire le pas axial désiré, car il s'en faudra au cas extrême, de dent sur un des engre nages pour atteindre la valeur voulue. La machine produira alors le pas résultant de la combinaison d'engrenages adoptée et qui sera. incorrect.
Pour fixer les idées, supposons qu'il faille produire, avec une machine à fileter ayant une vis-mère au pas .de<B>10,00</B> mm, un pas de 3,9920 mm; on peut calculer comme combi naisons d'engrenages les plus favorables, soit:
EMI0002.0001
I1 restera par rapport à la valeur désirée de 3_,9920 mm: dans le premier cas, une erreur de pas de -f- 0,0237 soit -i- 5,94%o; dans le second cas, une erreur de pas de - 0,0238 Soit - 5,95 /00.
Si la vis doit avoir un mètre de Ion- gueur, soit 250 pas environ sur sa Ion- âueur totale, l'erreur de longueur, mesurée sur la distance des filets extrêmes, sera 250 X 0,0237 = 5,94 mm, impliquant pour la corriger une rotation additionnelle de l'écrou de 0,594 tour, ce qu'aucun dispositif connu ne permet de réaliser.
La présente invention, précisément, con cerne une machine à fileter avec dispositif pour ajuster exactement, à une valeur pré déterminée, le pas résultant de la combi naison des engrenages reliant la broche porte- pièce à la, vis-mère.
Cette machine est carac térisée par le fait que ce dispositif comprend un différentiel placé, d'une part, sous la dé pendance d'une came, servant à compenser les erreurs propres de la vis-mère et, d'autre part, sous la, dépendance d'un plan incliné mobile et d'obliquité réglable selon le désac cord existant entre le pas résultant. et le pas à obtenir, plan dont la course est proportion nelle à, celle de l'écrou de la vis-mère, le différentiel étant relié à cet écrou par un mécanisme de transmission de mouvement destiné à faire tourner cet écrou autour de l'axe de la vis-mère, en cours de travail.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de la présente invention.
La fig. 1 en est une vue générale de face. La fig. 2 est une coupe, à plus grande échelle, de la, partie droite de la fig. 1, par un plan parallèle au dessin de la fig. 1. La fig. 3 est une coupe par III-III de la. fig. ? et la fig. 4 une coupe de détail par IV IV de fig. 3.
La vis-mère est en l; elle est portée par les paliers 2 et 2n et reçoit son mouvement de rotation du pignon 4 qui forme l'élément terminal, du côté de la vis-mère, du train d'enbrenages réducteur; ce dernier comprend un pignon 3 relié à 4 par des mobiles 5 et 6 dont le nombre de dents correspond pour le mieux au pas à engendrer.
L'écrou de la. vis mère est; en 7 ; il est monté dans un support 8, solidaire de la table coulissante 81, portant la pièce à ouvrer; ce support présente un deuxième palier 9 dans lequel peut tourner le pignon 10; celui-ci est: solidaire en rotation de l'arbre 11 parallèle à la vis-mère, mais peut coulisser le long de ce dernier; il attaque un secteur denté 12 solidaire de l'écrou 7.
La vïs-mère présente, à son extrémité de droite, en fig. 2, l'engrenage hélicoïdal 13 qui actionne, en fig. 3, l'engrenage hélicoïdal 14 monté sur un arbre 15 portant lui-même un filetage 42 ainsi qu'un deuxième engre nage hélicoïdal 16 engrenant avec une roue 17, montée sur un arbre 18; celui-ci porte; en fig. ?, la came 19. reproduisant à l'échelle voulue le graphique des erreurs de pas propres à, la vis-mère.
Le rapport des engrenages 13, 14, 16 et 17 doit être tel que le disque 19 ne fasse pas plus d'un tour pour le nombre de tours que la vis-mère doit faire pour déplacer l'écrou sur toute sa course.
En fig. 2, un arbre 20 porte un bras 21 muni d'un doigt, de contact 22 s'appuyant contre le profil de la, came 19. L'arbre 20 porte également un pignon 28 engrenant avec un secteur denté 24 pivoté concentriquement à l'arbre 11 par des roulements 25 et 26 et portant lui-même un pivot 27. Le pivot 27 porte les roues dentées 28 et 30 qui sont figes entre elles et montées rotativement sur le pivot 27. La roue 28 engrène avec une roue 29 solidaire de l'arbre 11, tandis que la roue 30 engrène avec un secteur 31 pivoté concen triquement à l'arbre 11.
Le secteur 31 porte lui-même deux dentures dont l'une, 32, engrène avec le pignon 30 et l'autre, 33, avec une crémaillère 34 taillée dans un curseur 35 guidé dans une glissière 36. On constatera que les mobiles 28, 29, 30 et 31 forment un diffé rentiel dont 29 et 31 sont les planétaires et 28, 30 les pignons satellites. Le curseur 35 porte à son extrémité de droite, en fig. 3, un galet 37 pressé contre un plan incliné 38, d'obliquité réglable, par la tension donnée par un ressort de torsion -43 agissant sur l'arbre 11.
Le plan incliné 38 est fixé sur un pivot 39 qui peut tourner dans des paliers d'un coulisseau 40 et être immobilisé dans ces paliers par l'écrou à tête 39a. Le coulisseau 40 est relié par un écrou 41 au filetage 42.
Le fonctionnement de ce mécanisme est le suivant: pendant que la vis-mère 1 tourne, l'axe 15 tourne également et déplace parallè lement à lui-même le coulisseau 40 qui porte le plan incliné 38; l'obliquité de ce plan entraîne le déplacement du curseur 35 qui fait lui-même pivoter le secteur 31. Le mou- de rotation -du secteur 31 se reporte sur l'engrenage 29 par l'intermédiaire des pignons 30 et 28 présentant un fort rapport de multiplication. D'autre part, la position dans l'espace du pivot 27 varie sous l'action de la came 19, car les mouvements du -doigt de contact 22, monté sur le bras 21 solidaire de l'axe 20, se reportent sur la denture 24 par le pignon 23.
En choisissant convenablement les rap ports de multiplication -de tous les engrenages compris dans le mécanisme, en tenant compte du pas de la vis-mère et de la course -de l'écrou, il est possible de -donner à ce dernier un mouvement de rotation additionnel impor- tant qui compense l'erreur en longueur totale résultant d'une approximation d'au moins 1/ -dent dans l'un des engrenages du train d'engrenages réducteur accouplant la vis- mère à la broche.
Threading machine. Devices making it possible to vary, within very small limits, the pitch generated by a threading machine - be it a threading lathe or a thread grinding machine - are known. They usually aim to correct step errors.
inherent in the lead screw and do make it possible to modify the length of the step generated by more or less than a small value to compensate, for example, the heating -of the workpiece under the cutting force or its cooling under the effect of sprinkling a. grinder and evaporation of the coolant.
The object of the present invention is to adjust the pitch, within wide limits, to allow all compatible pitch lengths to be threaded. with the general dimensions of a machine, correcting the error resulting necessarily, in the case of the execution of an irrational pitch with that of the lead screw, from an approximate ratio of the combination of the gears of reduction connecting the workpiece spindle of the threading machine to its lead screw.
The reduction gear train generally comprises several moving parts meshing with one another and, the total reduction ratio of which determines the number, of turns made by the lead screw for one revolution of the workpiece spindle. The number of teeth of a gear, of this train can obviously not be fraction nary, which makes that when one wants to thread a pitch of abnormal dimension,
as, for example, in the case of threading, of a mother milling cutter, the problem cannot be entirely solved by the usual means. The pitch & this cutter is normal when it is measured along a helix perpendicular to the helical toothing, on the other hand, the axial pitch being the normal pitch divided by the cosine of the ramp angle of this helical toothing , it is necessarily abnormal. The number of teeth of the gears to be placed in the reduction gear train is then calculated, so as to tighten the value of the axial pitch as closely as possible.
However, as the number of teeth must necessarily be complete, the reduction gear train cannot always produce the desired axial pitch, because in the extreme case, a tooth on one of the gears will be required to reach the desired value. The machine will then produce the step resulting from the combination of gears adopted and which will be. incorrect.
To fix the ideas, suppose that it is necessary to produce, with a threading machine having a lead screw with a pitch of <B> 10.00 </B> mm, a pitch of 3.9920 mm; we can calculate as the most favorable gear combinations, namely:
EMI0002.0001
It will remain with respect to the desired value of 3.9920 mm: in the first case, a step error of -f- 0.0237 or -i- 5.94% o; in the second case, a step error of - 0.0238 That is - 5.95 / 00.
If the screw must have a length of one meter, or approximately 250 pitches over its total length, the error in length, measured over the distance of the extreme threads, will be 250 X 0.0237 = 5.94 mm, implying to correct it, an additional rotation of the nut of 0.594 turns, which no known device allows to achieve.
The present invention, specifically, relates to a threading machine with a device for adjusting exactly, to a predetermined value, the pitch resulting from the combination of the gears connecting the workpiece spindle to the lead screw.
This machine is charac terized by the fact that this device comprises a differential placed, on the one hand, under the dependence of a cam, serving to compensate for the errors specific to the lead screw and, on the other hand, under the , dependence on a movable inclined plane and adjustable obliquity according to the existing mismatch between the resulting pitch. and the pitch to be obtained, plane the stroke of which is proportional to that of the lead screw nut, the differential being connected to this nut by a movement transmission mechanism intended to rotate this nut around the axis of the lead screw, during work.
The accompanying drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the present invention.
Fig. 1 is a general front view. Fig. 2 is a section, on a larger scale, of the right part of FIG. 1, by a plane parallel to the drawing of FIG. 1. FIG. 3 is a section through III-III of the. fig. ? and fig. 4 a detail section through IV IV of fig. 3.
The mother screw is in l; it is carried by the bearings 2 and 2n and receives its rotational movement from the pinion 4 which forms the terminal element, on the lead screw side, of the reduction gear train; the latter comprises a pinion 3 connected to 4 by mobile 5 and 6, the number of teeth of which corresponds best to the pitch to be generated.
The nut of the. mother screw is; in 7; it is mounted in a support 8, integral with the sliding table 81, carrying the workpiece; this support has a second bearing 9 in which the pinion 10 can rotate; the latter is: integral in rotation with the shaft 11 parallel to the lead screw, but can slide along the latter; it attacks a toothed sector 12 integral with the nut 7.
The vis-mother presents, at its right end, in fig. 2, the helical gear 13 which actuates, in FIG. 3, the helical gear 14 mounted on a shaft 15 itself carrying a thread 42 as well as a second helical gear 16 meshing with a wheel 17, mounted on a shaft 18; this one carries; in fig. ?, the cam 19. reproducing at the desired scale the graph of the pitch errors specific to the lead screw.
The ratio of the gears 13, 14, 16 and 17 should be such that the disc 19 does not make more than one revolution for the number of revolutions that the lead screw must make to move the nut through its entire stroke.
In fig. 2, a shaft 20 carries an arm 21 provided with a contact finger 22 resting against the profile of the cam 19. The shaft 20 also carries a pinion 28 meshing with a toothed sector 24 pivoted concentrically to the shaft. shaft 11 by bearings 25 and 26 and itself carrying a pivot 27. The pivot 27 carries the toothed wheels 28 and 30 which are fixed together and rotatably mounted on the pivot 27. The wheel 28 meshes with a wheel 29 secured to the shaft 11, while the wheel 30 meshes with a sector 31 pivoted concen trically with the shaft 11.
The sector 31 itself carries two toothings, one of which, 32, meshes with the pinion 30 and the other, 33, with a rack 34 cut in a slider 35 guided in a slide 36. It will be noted that the mobiles 28, 29, 30 and 31 form a differential of which 29 and 31 are the planetary gear and 28, 30 the planet gears. The cursor 35 is at its right end, in FIG. 3, a roller 37 pressed against an inclined plane 38, of adjustable obliquity, by the tension given by a torsion spring -43 acting on the shaft 11.
The inclined plane 38 is fixed on a pivot 39 which can rotate in bearings of a slide 40 and be immobilized in these bearings by the head nut 39a. The slide 40 is connected by a nut 41 to the thread 42.
The operation of this mechanism is as follows: while the lead screw 1 rotates, the axis 15 also rotates and moves the slide 40 which carries the inclined plane 38 parallel to itself; the obliquity of this plane causes the movement of the cursor 35 which itself causes the sector 31 to pivot. The rotation movement of the sector 31 is transferred to the gear 29 by means of the pinions 30 and 28 having a strong multiplication ratio. On the other hand, the position in space of the pivot 27 varies under the action of the cam 19, because the movements of the contact-finger 22, mounted on the arm 21 integral with the axis 20, refer to the teeth 24 by pinion 23.
By suitably choosing the multiplication ratios - of all the gears included in the mechanism, taking into account the lead screw pitch and the travel - of the nut, it is possible to - give the latter a movement of Important additional rotation which compensates for the error in total length resulting from an approximation of at least 1 / -tooth in one of the gears of the reduction gear train coupling the lead screw to the spindle.