Fraise rotative pour tailler des pièces dentées La présente invention a pour objet une fraise rotative pour tailler des pièces dentées, par exemple des roues d'engrenage, embrayages à griffes, etc., comprenant une tête en forme de disque et plusieurs lames de coupe disposées à la périphérie de la tête.
Les fraises ordinaires de ce type compor tent une surface postérieure plane qui s'ap plique contre une surface antérieure plane de la broche de la machine de façon à maintenir la fraise dans un plan exactement perpendi culaire à l'axe de la broche. Cette fraise est percée d'un trou central conique et est emman chée à force sur un nez de même conicité de la broche, en saillie en avant sur la face antérieure plane précitée et maintenant la fraise coaxiale à la broche. La fraise est fixée sur la broche dans la position relative indiquée par une ou plusieurs vis, généralement coaxiales ou parallèles à l'axe de la broche.
Malgré ces dispositifs de réglage, on constate que lorsqu'on transfère une fraise d'une broche sur une autre, par exemple de la broche de la machine sur laquelle les lames de la fraise sont meulées ou affûtées, ou dressées de toute autre manière, sur la broche de la machine à tailler les dents, les arêtes de coupe des lames se décalent entre elles ou par rapport à l'axe de la broche. Une fraise considérée comme bien centrée, à des tolérances acceptables près, avant d'être montée sur la broche de la machine à fraiser, ne donne donc pas satisfaction une fois montée, doit su bir une nouvelle opération de dressage, ou être remplacée.
La présente invention a pour but de remé dier à ces inconvénients. La fraise qui en fait l'objet est caractérisée en ce qu'une rainure annulaire, formée dans une face de la tête, délimite une portion de moyeu de la .tête, sé parée de la partie de support des lames de la tête par une âme relativement mince, la partie de la face postérieure de la tête destinée à s'appliquer contre la broche étant disposée radialement en dehors de cette rainure.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, quelques formes d'exécution de la fraise objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe d'une fraise en bout et de la portion adjacente de la broche de la machine par un plan passant par l'axe de rotation de la fraise et de la broche.
La fig. 2 est une élévation partielle faisant apparaître la face postérieure de la fraise dé montée de la broche.
La fig. 3 est une élévation partielle dans le plan 3-3 de la fig. 1, représentant une plaque de serrage destinée à être fixée sur la face anté rieure de la fraise. La fig. 4 est une coupe axiale d'une variante de la fraise en bout représentée à la fig. 1, du type à lames rapportées, montée sur la broche d'une machine.
La fig. 5 est une coupe partielle d'une fraise du type de la fig. 4 montée sur une broche d'une forme légèrement différente ; et la fig. 6 est une vue axiale, partie en élé vation et partie en coupe, d'une fraise à disque montée sur la broche d'une machine.
La broche 10 représentée à la fig. 1 est montée à rotation autour d'un axe 11 sur un support d'une machine à tailler des dents (non représentée). La face antérieure 12 de la broche est plane et perpendiculaire à l'axe 11. Un nez 13, venant en saillie en avant de cette face, comporte une surface périphérique 14, légèrement conique, ayant son centre sur l'axe 11. Un trou taraudé 15 est percé dans le nez de la broche et a également pour centre l'axe 11.
La fraise comporte un corps 16, en forme de disque, désigné sous le nom de tête de la fraise, d'où partent en saillie, vers l'avant, c'est-à-dire dans la direction générale de l'axe 11, plusieurs lames de coupe 17. Ces lames de coupe sont disposées sur une circonférence centrée sur l'axe 11 mais, dans certains cas, elles peuvent être disposées sur une ou plu sieurs spirales autour de l'axe. Les faces anté rieures des lames, c'est-à-dire celles qui sont en contact avec la pièce lorsque la fraise tourne, comportent des arêtes latérales intérieures et extérieures respectives, 18 et 19, et des arêtes de pointe 21.
Dans certaines fraises, les arêtes intérieures et les arêtes de pointe seules sont des arêtes de coupe, tandis que dans d'autres fraises, seules le arêtes extérieures et les arêtes de pointe sont des arêtes de coupe. Dans d'au tres fraises, les lames comportent de deux en deux des arêtes de coupe intérieures et des arêtes de coupe extérieures respectives et toutes les lames comportent aussi une arête de pointe coupante. Dans d'autres fraises encore, les lames peuvent comporter de deux en deux des arêtes de pointe coupantes et des arêtes de coupe latérales respectives. Diverses autres dis positions sont également connues. Toutes les lames de la fraise représentée font partie d'une couronne 22, en une seule pièce, fixée sur la tête 16 par des vis 23 et s'y ajustant éga lement par contraction.
La fraise est fixée sur la broche par un disque de serrage 24 et une vis 25, le disque étant fixé sur la tête de la fraise par deux vis 30 et la vis de serrage 25 traversant un trou central du disque et pénétrant dans le trou taraudé 15 de la tête de la fraise. La tête de la vis 25 comporte une douille de clef 26 et est retenue sous forme amovible dans un évidement de la face antérieure du disque de serrage 24 par une plaque 27 percée d'un trou central 28 par lequel on-peut faire péné trer une clef dans la douille 26.
Cette plaque peut osciller _ à l'une de ses extrémités sur le disque 24 au moyen d'une vis 29 et comporte à son autre extrémité une encoche 31 dans laquelle passe la tige d'une autre vis 32 qui se visse dans le disque. L'encoche permet de faire osciller la plaque de façon à l'amener dans une position dans laquelle elle se trouve au-dessous de la tête de la vis 32 et hors de cette position. La plaque est donc supportée à ses deux extrémités, en formant ainsi au- dessus de la tête de la vis 25 un pont contre lequel cette vis peut exercer une réaction lors qu'on la fait tourner pour desserrer la fraise de la broche.
Une fois la fraise desserrée de la broche, on peut faire tourner la plaque 27 autour de la vis-pivot 29 et l'amener dans une position dégageant la vis 25 pour pouvoir la retirer de la fraise avant de retirer la fraise de la broche.
La face postérieure 33 de la tête de la fraise est serrée par la vis 25 contre la face plane antérieure 12 de la broche de façon à amener avec précision la fraise dans un plan perpen diculaire à l'axe 11. Un trou central conique 34 de la tête de la fraise s'ajuste à force sur la surface conique 14 du nez de la broche lorsque la tête de la fraise est en contact avec la face 12. Une clavette 35, fixée sur la face anté rieure de la broche, pénètre dans une rainure de clavette 36 de la face postérieure de la fraise, de façon à transmettre le couple de commande de la broche à la fraise et dans certains cas à établir une relation de phase déterminée entre les lames de la fraise et le mécanisme de commande de la broche.
Une rainure annulaire 37, d'axe 11, est taillée dans la face postérieure de la tête de la fraise. La profondeur de cette rainure est de préférence un peu plus grande que celle à laquelle la surface 14 du nez de la broche pénètre dans le trou conique 34, la différence entre ces deux profondeurs étant égale à D. En d'autres termes, la profondeur de la rai nure est choisie de façon qu'elle entoure com plètement ou à peu près la partie du trou 34 qui s'ajuste à force sur le nez de la broche. A cet effet, la longueur du contact entre le nez de la broche et le trou est limitée de préférence par un trou fraisé 38 dans l'extré mité antérieure du trou conique 34. En d'au tres termes, le trou 38 a une profondeur telle qu'il est légèrement recouvert par la rainure 37.
La rainure a pour effet de former au centre de la tête de la fraise une portion de moyeu 39 qui se réunit à la portion 41 de support des lames par une âme relativement mince 42. La face postérieure 43 de cette portion de moyeu vient se placer dans un plan en avant de la face postérieure 33, de façon à ne pas être en contact avec la face 12 de la broche.
Le disque de serrage 24 (fi-.<B>1)</B> est en contact avec la face antérieure de la tête de la fraise, dans une zone située en dehors de l'âme 42, de sorte que la pression exercée par la vis 25 pour serrer la fraise contre la face 12 de la broche s'exerce directement contre la portion relativement épaisse 41 de support des lames de la tête de la fraise. La flexibilité de l'âme 42 n'exerce ainsi aucune influence sur la rigidité de l'assemblage entre la fraise et la broche.
On suppose en théorie que lorsqu'une fraise ordinaire, ne comportant pas de rainure 37, est serrée sur sa broche, le nez de la broche comprime le métal autour du trou central de la fraise en faisant naître des ten sions internes dans la tête de la fraise, qu'en raison des très faibles différences des dimen- sions des nez des différentes broches, les con traintes peuvent être différentes dans la même tête de fraise montée sur la machine de coupe et sur la machine d'affûtage, en décentrant ainsi les lames,
et que la rainure 37 qui permet de faire subir à la portion de moyeu 39 de la fraise un effort provoquant une déformation aussi faible que possible de la portion 41 de support des lames supprime par sa présence complètement ou dans une très large mesure le décentrage des lames résultant du montage de la fraise. Que cette théorie soit plus ou moins exacte, on constate dans la pratique que la rainure 37 rend beaucoup plus précise la position des arêtes de coupe d'une fraise montée sur une machine à tailler des dents à la suite d'une opération d'affûtage.
La fig. 4 représente une autre fraise rota tive à tailler les roues d'engrenage, qui com porte une tête de fraise 44 en forme de disque, sur la périphérie de laquelle sont formées plu sieurs encoches 45 qui reçoivent chacune la tige 46 d'une lame de coupe 47. Chaque lame est fixée dans la tête par une vis 48 et, si on le désire, on peut introduire une cale ou un coin 49 entre la lame et le fond de l'en coche 45 pour régler la position radiale de la lame, c'est-à-dire pour la rapprocher ou l'éloigner de l'axe de la fraise et de la bro che 51.
La tête de la fraise est fixée sur la broche 52 de la machine par plusieurs vis 53 disposées sur une circonférence autour de l'axe 51 et dont une seule est visible sur la fig. 4. La tête de la broche comporte un trou central taraudé, dans lequel est vissée une vis 54.
La face postérieure 55 de .la tête de la fraise s'applique contre la face antérieure plane 56 de la broche et le trou central co nique 57 de la tête s'applique contre la surface périphérique conique 58 du nez 59 de la brô- che. Une rainure annulaire 61 est formée dans la face postérieure de la tête de la fraise à une profondeur supérieure de D à la longueur de la surface de contact du nez de 1a broche.
De même que dans le cas de la fraise de la fig. 1, la face postérieure 62 de la portion de moyeu 63 qui est délimitée par la rainure se trouve à une légère distance de la face antérieure 56 de la broche et le trou conique 57 de la tête se prolonge en avant par un trou fraisé 64, dont l'avantage apparaît sur la fig. 5, qui re présente la même fraise que celle de la fi-. 4 montée sur une broche 52' dont le nez 59' est plus long que le nez 59.
Ainsi qu'on peut le voir, le trou fraisé limite la longueur de la surface de contact entre le nez de la broche et le trou de la fraise, de sorte que la cote D reste la même sur la fig. 5 que sur la fi-. 4, quoique la surface conique 58' soit plus lon gue. On remarquera aussi que les dispositifs de serrage de la fraise sur la broche, c'est-à- dire les vis 53, se trouvent en dehors et au-delà de la rainure 61, c'est-à-dire en principe dans la même situation que le disque de serrage 24 de la fig. 1 qui s'applique contre la tête de la fraise, située en dehors et au-delà de la rainure 37.
Les lames de coupe 65 de la fraise de la fig. 6 sont en une seule pièce avec la tête 66 de la fraise à partir de laquelle elles se dirigent radialement, et chacune d'elles comporte une arête de coupe latérale 67 et une arête de coupe de pointe 68, taillant respectivement un flanc et le fond de l'intervalle entre deux dents. Les fraises de ce type sont ordinairement uti lisées par paires, à droite et à gauche; l'axe 69 de chacune d'elles fait un angle aigu avec l'axe correspondant de l'autre et les deux fraises sont disposées de façon à fonctionner simulta nément dans le. même intervalle des dents de la pièce à tailler.
La broche 71 de la fraise comporte une face antérieure plane 72 contre laquelle s'applique la face postérieure 73 de la fraise et un nez conique 74 qui pénètre dans un trou conique 75 de la fraise. La fraise est fixée sur la broche par un disque de serrage 76 et une vis 77 qui se visse dans un raccord 78, vissé lui-même dans le nez et faisant en réalité partie de la broche 71. La face antérieure de la tête de la fraise comporte une rainure annu laire 79 qui recouvre sur une longueur D la portion du trou conique sur lequel s'ajuste à force le nez de 1a broche.
Le disque de ser rage comporte une portion centrale évidée 81 et, par suite, s'applique contre la portion rela tivement épaisse de la fraise en dehors de la rainure annulaire 79, et la broche comporte, en dedans de la face postérieure de la fraise, un évidement 82 qui dégage la portion de moyeu 83 de la tête de la fraise.