<B>Procédé de</B> taille <B>d'une roue dentée</B> par <B>roulement</B> et machine pour la mise en ouvre de ce procédé Le présent brevet comprend un procédé de taille d'une roue dentée par roulement et une machine pour la mise en ouvre de ce procédé.
Le procédé de taille d'une roue dentée par roulement, dans lequel on taille la pièce au cours d'une passe d'ébauche par un roule ment dans un sens et au cours d'une passe de finition pendant le roulement de retour, avec une faible avance en plongée relative de la fraise et de la pièce après la première passe d'ébauche est caractérisé en ce qu'on effectue une avance en plongée jusqu'à la profondeur totale de ladite passe d'ébauche au cours d'un temps d'arrêt dans le roulement de génération dans ledit sens en un point com pris entre le commencement et le milieu dudit roulement.
La machine pour la mise en ouvre de ce procédé comprend un chariot mobile, un porte-outil monté sur ce chariot et une bro che rotative porte-pièce, ledit porte-outil et la broche porte-pièce étant mobiles dans une direction en profondeur par rapport aux dents à tailler et un train de génération reliant la broche porte-pièce et le chariot dans un mou vement relatif:
Elle est caractérisée par un moyen pour actionner ledit train de géné- ration alternativement dans des sens opposés avec un temps d'arrêt en un point intermé diaire entre le commencement et le milieu du mouvement dans un sens, et des moyens pour déplacer relativement le porte-outil et la broche porte-pièce presque jusqu'à la posi tion de profondeur totale pendant ledit temps d'arrêt et pour achever ledit mouvement rela tif jusqu'à la position de profondeur totale à la fin dudit mouvement dans un sens.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution d'une machine à tailler des roues coniques à den ture droite. La fig. 1 est une vue de face de ladite machine ; la fig. 2 est une vue en plan de la machine ; la fig. 3 est une vue en bout partielle du berceau, montrant le mode de montage des têtes porte-outil ; la fig. 4 est une vue en élévation, partie en coupe, de la commande de la came prin cipale et de l'ensemble de mise en position de la broche ;
la fig. 5 est une vue en plan partielle montrant une partie du mécanisme d'indexage ; les fig. 6 et 7 sont des coupes verticales suivant les lignes 6-6 et 7-7 de la fig. 5 ; la fig. 8 est une coupe d'une tête porte- fraise et de sa structure de support, par un plan passant par l'axe de la broche porte- fraise ; la fig. 9 est une coupe suivant la ligne 9-9 de la fig. 8 ; la fig. 10 est une coupe suivant la fig. 10-10 de la fig. 8 et montre une fraise en place sur sa broche;
la fig. 11 représente la transmission cinéma tique de la machine<B>;</B> la fig. 12 est un graphique d'un cycle mon trant la relation des différents mouvements effectués par la came de commande princi pale ; les fig. 13 à 15 sont des vues schématiques montrant la relation entre la fraise et la pièce au cours de différentes phases du cycle de taille ; La fig. 16 est une vue semblable à la partie inférieure de la fig. 4, représentant une variante des moyens pour effectuer l'avance en pro fondeur de finition, et la fig. 17 est un schéma d'un circuit hydrau lique d'une variante.
Comme représenté aux fig. 1 à 3, la machine comporte un bâti 20 sur lequel est monté un socle 21 coulissant le long de glissières 22. Un socle oscillant 23 est réglable angulairement sur le socle coulissant 21, le long de glissières 24 de ce dernier, et une tête porte-pièce 25 est réglable linéairement sur des glissières 26 du socle oscillant. Une broche porte-pièce 27, des tinée à supporter la pièce à tailler, tourillonne dans la tête 25 autour d'un axe horizontal.
Un berceau 28 est susceptible de tourner sur le bâti autour d'un axe horizontal 29 qui coupe l'axe de la broche 27. Une paire de plaques 31 sont réglables angulairement sur le berceau autour de .l'axe 29. Ces plaques sont fixées sur le berceau au moyen de vis 32 après avoir été réglées angulairement au moyen d'un tendeur 33 qui, lorsqu'on le fait tourner, rapproche l'une de l'autre les plaques dont les vis 32 ont été desserrées. Sur chaque plaque 31 est monté un organe d'une paire de chariots 34 dont chacun est réglable le long d'une glissière 35. On effectue le réglage en faisant tourner une vis de réglage 36 après avoir desserré les vis de blocage 37.
Les vis 36 peuvent tourner dans leur chariot respectif et sont vissées dans des écrous 30 solidaires des plaques respectives 31 (fig. 8). Chaque tête porte-fraise, désignée par 38, est munie de brides qui sont serrées sur le cha riot 34 adjacent au moyen des vis 37. Chaque vis 37 traverse une bride de la tête porte- fraise et du chariot 34, et est vissée dans la plaque 31. Quand les vis 37 sont desserrées, on peut régler les têtes porte-fraise sur les chariots 34, le long de glissières 41, en fai sant tourner des vis de réglage 42, celles-ci pouvant tourner dans les têtes porte-fraise respectives et étant vissées dans des écrous (non représentés) solidaires des chariots res pectifs.
Dans chaque tête porte-fraise 38 tourillonne une broche porte-fraise 43 dans des roule ments à billes 44 (fig. 8). Sur chaque broche porte-fraire est fixée à l'une de deux fraises- disques enchevêtrées 45. Chaque fraise com porte des lames radiales 46 qui passent entre les lames de l'autre fraise, de sorte que les lames des deux fraises peuvent travailler simultanément dans le même creux de dent de la pièce, comme on le voit mieux sur la fig. 13.
La commande des fraises (fig. 8 et 11) comporte un moteur 47, des roues den tées coniques 48, . des roues dentées de rechange 49 au moyen desquelles on peut modifier la vitesse de la fraise, un arbre 51 centré sur l'axe 29 autour duquel peut tour ner le berceau 28, et une roue dentée conique 52 montée sur l'arbre 51.
L'une des fraises (la fraise inférieure sur la fig. 11) est entraînée à partir de la roue dentée 52 par une roue dentée conique 53, un arbre télescopique 54, des roues dentées coniques 55, des roues dentées droites 56 et 57, des roues dentées coniques 58 et 59, un pignon droit 61 calé sur le même arbre que la roue dentée coni- que 59, tourillonnant dans des roulements à billes à l'intérieur de la tête<B>38,</B> et une roue dentée droite 62 calée sur la broche porte- fraise 43.
L'autre fraise est entraînée, à par tir de la roue dentée 52, par l'intermédiaire d'un train d'engrenages analogue, sauf qu'il ne comporte pas les roues dentées 56, 57 afin que le sens de rotation des deux fraises soit le même.
La roue dentée conique 58 (ainsi que les roues dentées 55, 57 et l'organe mené du cou ple 55) tourillonne dans un carter oscillant 63 fixé rigidément à la tête porte-fraise 38. La roue dentée 53 tourillonne dans un carter sus ceptible de tourner autour de l'arbre 51, tandis que l'organe mené du couple 55 tourillonne dans un carter susceptible de tourner autour de l'arbre de la roue dentée 56. Cette dis position des deux trains d'engrenages de commande des fraises, comprenant les arbres télescopiques 54, permet de régler les têtes porte-fraise avec leurs chariots 34 le long des glissières 35.
Etant donné que les têtes porte- fraise sont toujours réglées symétriquement par rapport à l'axe 29 du berceau, sauf pour la taille de roues dentées coniques à denture oblique, ces réglages n'affectent habituelle ment pas la relation de phase des fraises. Toutefois, le réglage des plaques 31 l'une par rapport à l'autre autour de l'axe 29 se traduit par une rotation relative des deux fraises de nature à détruire l'enchevêtrement correct des lames 46. Pour cette - raison, on rend l'une des deux fraises réglable angulai- rement sur sa broche 43.
Comme on le voit sur les fig. 8 et 10, la face intérieure de la fraise est munie d'une rainure de clavette radiale 64 destinée à rece voir une clavette carrée 65 comportant une ouverture excentrique 66. Une goupille 67 ajustée dans cette ouverture est solidaire de la broche de la fraise. La fraise est fixée sur la broche par une vis 86 qui se visse dans une pièce trempée 69 rapportée dans la bro che. On peut régler la fraise dans différentes positions angulaires sur la broche en l'enle vant et en faisant tourner la clavette.
Si, par exemple, on fait tourner la clavette de 90o (dans le sens dextrorsum) à partir de la posi tion représentée en traits pleins, lorsqu'on replace alors la fraise sur la broche, on doit la faire tourner pour amener sa rainure de clavette dans la position représentée en traits pointillés en 64'. En amenant l'ouverture 66 à des distances différentes des quatre côtés de la clavette carrée, il est possible de régler la fraise dans quatre positions différentes sur la broche.
Comme représenté sur la fig. 3, les lames 46 de la fraise sont assez espacées, de sorte qu'une seule lame à - la fois peut entrer dans la pièce à tailler. Pour éviter les vibrations, des roues dentées dans le train d'engrenages de commande des fraises, des patins de freinage semi-circulaires 71 (fig. 8 et 9) sont dispo sés dans une gorge annulaire 72 pratiquée dans la roue dentée 62.
Les patins sont solli cités radialement vers l'extérieur par des res sorts 73 pour rester en contact avec la surface cylindrique extérieure de la gorge. Ils sont empêchés de tourner par des goupilles 74 solidaires d'une rondelle 75 qui est fixée au couvercle 76 de la tête porte-fraise. En résis tant légèrement à la rotation de la broche porte-fraise, les patins de frein maintiennent le train d'engrenages de commande des frai ses toujours en charge dans un sens; ce qui supprime le bruit et les vibrations.
Le train de génération reliant la broche porte-pièce 27 et le berceau 28 en rotation synchrone est constitué par un train d'engre nages représenté à la fig. 11. Il comporte une roue dentée hypoïde 77 sur la broche, un pignon de commande 78, des roues dentées 79 de changement d'indexage, un couple coni que 81 et un arbre 82,
qui sont tous logés à l'intérieur de la tête porte-pièce 25.A l'extré mité supérieure de l'arbre 82 se trouve une roue dentée conique en prise avec un pignon conique 83 disposé à une extrémité d'un arbre télescopique 84 et qui est logé à- l'intérieur d'une tête pivotante 85 (fig. 1). A l'autre extré mité de l'arbre télescopique se trouve une roue dentée conique 86 en prise avec une roue dentée conique montée sur un arbre 87 qui tourillonne dans le bâti 20, la roue dentée 86 se trouvant à l'intérieur d'une tête pivotante susceptible de tourner autour de l'axe de l'arbre 87.
Le train de génération comporte encore une roue dentée conique 88 sur l'arbre 87, une roue dentée conique 89, un dif férentiel 91, 92 et 93, des roues dentées 94 de changement du rapport de roulement, des roues dentées coniques 95, un arbre 96, des roues dentées droites 97 et un pignon hypoïde 98 en prise avec une couronne den tée hypoïde 99 montée sur le berceau 28, tous ces éléments étant logés à l'intérieur du bâti 20 de la machine.
Quand l'arbre d'indexage 101, qui est relié au support de la roue satellite 92 du différentiel, est fixe, la broche porte-pièce et le berceau tournent dans un rapport de vitesse constant dont la valeur dépend des roues dentées 94 de changement du rapport de roulement et des roues 79 de changement d'indexage.
Pour faire tourner le train de génération alternativement dans un sens et dans l'autre, il est prévu une came de commande prin cipale 102. Pendant le fonctionnement de la machine, cette came tourne continuellement dans un sens entraînée par le moteur 47 par l'intermédiaire de l'arbre 51, des roues 103 de changement du rapport de roulement et des cinq couples de roues dentées droites dési gnées par 104.
La came est montée dans une console 105 (fig. 4) à l'intérieur du bâti et comporte une piste continue 106 dans laquelle est engagé un galet 107 porté par un seg ment denté 108, ce segment pouvant pivoter sur la console autour d'un axe 109 visible au bas de la fig. 4. Le segment est en prise avec un pignon<B>111</B> qui est relié, par l'intermé diaire de roues dentées 112 de changement de l'angle de roulement, à l'arbre 96. A cha que tour de la came 102,à une vitesse qui est déterminée par le rapport des roues 103, le segment denté 108 effectue une oscillation, toujours du même angle; mais l'arbre 96 (et tous les autres éléments du train d'engre nages) tourne d'un angle qui dépend du rap port des roues 112.
On choisit ce rapport suivant l'angle dont doivent tourner le berceau et la broche porte-pièce pour engen- drer complètement le profil de la dent parti culière à exécuter.
On effectue l'avance en plongée des fraises par rapport à la pièce, et leur dégagement pour permettre l'indexage de la pièce après la taille de chaque creux de dent, nu moyen d'une autre piste continue de la came, dési gnée par<B>113.</B> Dans cette piste est engagé un galet 114 porté par un levier 115 susceptible de pivoter sur la console 105 autour d'un axe 116 (fig. 11). Sur le levier est monté un bloc réglable portant un pivot 117 qui tourne dans un bloc logé dans une rainure trans versale d'un cylindre 118 (fig. 4).
Le cylindre peut coulisser axialement dans la console 105 et contient un piston 119 dont la tige 121 est reliée de façon réglable au socle coulissant 21 (voir fig. 2). Pendant que la machine effec tue une opération de taillage, le piston 119 est maintenu contre une butée 122 de la tête du cylindre 118 par une pression hydraulique (fournie par une installation hydraulique non représentée), de sorte que le cylindre<B>118</B> et la tige 121 se déplacent en bloc, pour faire avancer et reculer le chariot 21 et la tête porte-pièce 25 montée sur lui, par le levier 115 lorsque ce dernier oscille sous l'action de la piste 113 quand la came 102 tourne.
On peut faire varier l'amplitude de cette avance et de ce recul en réglant longitudinalement sur le levier 115 le bloc qui porte le pivot 117. Pour dégager plus complètement la tête porte-pièce en vue de monter ou de démonter une pièce, on peut actionner l'installation hydraulique en faisant tourner un levier de tiroir 123 (fig. 1 et 2), pour amener le piston 119 à sa fin de course éloignée de la butée 122. On peut régler axialement la tige 121 par rapport au socle .coulissant 21 en faisant tourner un organe fileté gradué 120 (fig. 2).
On effectue périodiquement l'indexage de ,la broche porte-pièce, une fois pendant cha que tour de la came 102, en faisant tourner d'un tour l'arbre 101 normalement fixe qui porte la roue satellite 92 du différentiel. Cet indexage est effectué par le mécanisme repré senté aux fig. 4 à 7 et 11 qui comporte un organe menant 124 claveté coulissant sur un arbre 125 qui tourillonne dans la console 105. L'arbre 125 tourne constamment, en synchro nisme avec la came 102, par l'intermédiaire de moyens qui comportent une roue dentée 126 en prise avec l'une des roues dentées 104, et des roues dentées 127 et 128.
L'organe menant 124 porte une goupille de com mande 129 et une pièce semi-circulaire 131 destinée à entrer respectivement en contact avec les parois latérales 132 et 133 de deux rainures faciales généralement parallèles usi nées dans une croix de Malte menée 134: Cette dernière est montée sur un arbre 135 qui tourillonne dans la console 105 et porte une roue dentée 136 en prise avec un pignon 137 monté sur l'arbre 101.
La disposition est telle que, lorsque l'organe menant 124, tournant dans le sens de la flè che de la fig. 7 est mis en position axialement de façon que les pièces de. commande 129 et 131 soient dans le même plan de rotation que les surfaces 132 et 133 des rainures, lesdites pièces de commande, pendant chaque tour, sont dans l'une des rainures et font tourner la croix de Malte menée d'un demi-tour. Dans ce mouvement, les pièces de commande 129, 131 entrent dans une extrémité de la rainure et la traversent complètement, en sortant par l'extrémité opposée. Au milieu de la rainure, les dents 138 de la pièce semi-circulaire 131 sont en prise avec les dents 139 du moyeu de la croix de Malte 134 pour assurer une com mande à vitesse constante.
Ainsi, à chaque demi-tour de la croix de Malte menée 134, les roues dentées 136, 137 font tourner l'arbre 101 d'un tour complet et le différen tiel 91, 92, 93 ajoute ou retranche deux tours complets à la rotation des éléments 89, 88, 87, 86, 84, etc., d'entraînement de la broche porte-pièce par rapport à la rotation de la roue dentée 93. On choisit le rapport des roues de changement 79 de telle façon que cette rota tion de deux tours provoque une rotation de la pièce sur la broche 27 d'un pas circonfé- rentiel. Le rapport du train d'engrenages 104, 126, 127, 128, est tel que l'organe menant 124 fait plusieurs tours (trois tours dans la forme d'exécution représentée) pour chaque tour de la came de commande principale 102.
Afin que l'indexage ne se produise qu'une seule fois par tour de la came, l'organe menant 124 coulisse axialement pour venir en prise avec la croix de Malte menée 134 ou s'en dégager pour que ses parties 129, 131 n'entrent en contact avec la croix de Malte 134 que seule ment un tour sur trois. Les moyens qui per mettent de faire coulisser axialement l'organe menant 124 comportent une autre piste con tinue 141 sur la came 102 ; un galet 142 logé dans la piste et porté par un bras oscil lant 143 articulé en 144 sur la console 105 (fig. 4) ; une bielle 145 reliant le bras 143 à un levier 146 pivotant en 147 sur la console et dont l'extrémité supérieure est articulée à une fourchette de commande 148 au moyen d'une bielle 149.
La fourchette peut coulisser sur une tige 151 supportée par la console 105 et ses branches sont engagées dans une gorge annulaire 152 autour de l'organe menant 124.
Pour maintenir fixes l'arbre 101 et la croix de Malte menée 134 lorsqu'ils ne sont pas entraînés par l'organe menant 124, il est prévu un loquet 153 (fig. 6) destiné à pénétrer dans une encoche d'un disque 154 monté sur l'arbre 101. Le loquet se trouve à l'extrémité d'un levier 155 susceptible d'osciller sur l'arbre 135 et muni à son extrémité opposée d'un galet 156 destiné à rouler soit sur une surface de came 157, soit sur une surface cylin drique adjacente 158 de l'organe menant 124.
La surface de came a le même rayon que la surface cylindrique sur la majeure partie de sa circonférence; mais possède une proémi nence, représentée sur la fig. 6, destinée à faire osciller périodiquement le levier 155 dans le sens dextrorsum pour faire sortir le loquet 153 de l'encoche du disque 154. Sur la fig. 5, le galet 156 se trouve sur la surface cylindri que 158, mais, quand l'organe menant 124 se déplace axialement pour amener ses parties menantes 129, 131 dans les plans de rota tion respectifs de rotation des surfaces 132 et 133, le galet se trouve sur la surface de came 157.
Le loquet 153 est maintenu dans l'encoche du disque 154 par un second levier 159 pivo tant sur l'arbre 135 et un ressort de coin- pression 161 qui s'appuie sur les deux leviers. Le levier 159 porte un galet 162 destiné à rouler soit sur une surface de came 163 de l'organe menant 124, soit sur une surface cylin drique adjacente 164. La surface cylindrique a le même rayon que la surface de came 163 sur la majeure partie de sa circonférence, le reste de la surface de came étant d'un rayon plus petit. Sur la fig. 5, la surface cylin drique 164 est en dessous du galet, mais la surface de came 163 est amenée en dessous lorsqu'on déplace l'organe menant pour ame ner la surface de came 157 sous le galet 156.
La synchronisation est telle que le ressort 161 agisse toujours pour maintenir les galets contre l'organe menant 124 et telle que -le lobe de la came 157 tasse osciller le levier 155 pour faire sortir le loquet 153 du disque 154 juste avant que les pièces d'entraînement 129,<B>131</B> entrent en contact avec les surfaces 132, 133 pour faire tourner la croix 134 et l'arbre 101 et pour permettre au loquet de reposer à nouveau dans l'encoche du disque (après que ce dernier a effectué un tour complet) juste avant que les pièces 129,
131 quittent l'extré mité opposée de la rainure et telle que la surface évidée de came 163 permette au levier 159 d'osciller pour supprimer la pres sion du ressort 161 juste avant que la surface de came 157 soulève le loquet 153 par l'inter médiaire du levier 155, et pour appliquer à nouveau la pression du ressort pour enfoncer le loquet dans l'encoche juste avant que les pièces 129, 131 quittent l'extrémité<B>'</B> opposée de la rainure. La machine décrite ci-devant avec les moyens 141, 142, 146,
149 commandés par la came de commande 102 pour faire coulis ser périodiquement l'organe de commande 124 en direction axiale en engagement et hors d'engagement avec l'organe mené 134 permet d'engrener l'organe menant de façon qu'il fasse plusieurs tours pendant un seul tour de la came 102. Ceci a l'avantage de réduire considérablement la partie du cycle d'opération nécessaire à l'indexage.
On va décrire maintenant la suite des diverses phases du cycle de fonctionnement de la machine, qui dépend des formes et des relations de phase des trois pistes 106, 113 et 141, en se référant au schéma de la fig. 12, et aux schémas dés positions successives des fig. 13, 14 et 15.
Avant de faire fonctionner la machine, on règle les têtes porte-fraise 38_ sur le berceau 28 de façon que les fraises repré sentent une dent de la couronne dentée imagi naire qui doit engendrer les creux de dents dans la pièce; on met en place les roues d'indexage 79 du rapport correct pour faire avancer la pièce d'un pas circonférentiel à chaque opération d'indexage ; et l'on met aussi en place les roues 94 de rapport de roulement d'un rap port tel (suivant le rapport des roues d'indexage 79) que le rapport de l'angle de rotation de la broche porte-pièce à l'angle de rotation du berceau soit approximativement égal nu rapport du nombre de dents de la couronne dentée imaginaire au nombre de dents de la pièce.
On met aussi en place les roues de changement 112 de l'angle de roule ment dans le rapport qui provoque un roule ment du berceau et de la broche porte-pièce d'angles seulement légèrement plus grands qu'il est nécessaire pour engendrer les profils des dents de la pièce. On règle la distance 116-117 du levier 115 de façon que la course complète de la piste fasse avancer la tête porte-pièce d'une distance légèrement supérieure à la profondeur totale des dents à tailler ; et l'on règle la tête porte-pièce 25 de façon que la pièce montée sur la broche 27 soit dans la position désirée de plein engrènement avec la couronne dentée imaginaire lorsque l'avance en-plongée effectuée par la piste 113 est ter minée.
La machine s'arrête automatiquement, chaque fois qu'une roue est complètement taillée, au sommet du roulement ascendant du berceau, c'est-à-dire lorsque le berceau est dans sa position limite de mouvement sinis- trorsum (vu sur la fig. 3) sous l'action d'une butée automatique non représentée. Par con séquent, lorsque la machine est au repos, les différentes pistes 106, 113 et 141 entrent en contact avec leurs galets respectifs sur la ligne 165 (fig. 12).
Pour faire fonctionner la machine, on déplace le levier 123 pour faire avancer le piston 119 contre la butée 122, ce qui fait avancer la pièce jusqu'au voisinage des poin tes des fraises ; et l'on met en marche le moteur principal de commande 47, ce qui provoque la rotation des fraises 45 autour de leurs axes de broche respectifs 43' (fig. 13) et aussi la rotation de la came 102. A ce moment, la piste 141 fait osciller le levier 146 dans le sens dextrorsum (vu sur la fig. 4) et amène l'organe menant 124 de faon qu'il puisse entrer en prise avec la croix menée 134, mais les pièces 129, 131 n'ont pas encore atteint l'ouverture de la fente de la croix 134.
La piste 113 commence à provoquer le recul de la tête porte-pièce 25 par rapport aux fraises, et la piste 106 commence le mouve ment de roulement descendant A (roulement dextrorsum sur la fig. 3) du berceau. Au moment où la came atteint la position indi quée par la ligne 166, les pièces 129, 131 entrent en contact avec les surfaces 132, 133 de la fente et, par conséquent, l'opération d'indexage (C) commence pendant que se poursuit le mouvement de roulement descen dant du berceau. Le mouvement d'indexage commence et se termine lentement, sa vitesse est maximum au milieu. Au milieu, à mi- distance entre les lignes 166 et 167, la piste 113 à dégagé complètement la pièce des fraises.
Etant donné l'angle de pression des lames des fraises, la pièce est dégagée des fraises, de sorte que le mouvement d'indexage peut commencer et se terminer lorsque la pièce n'est pas complètement reculée. L'indexage est complet lorsque la came atteint la ligne 167. A peu près à ce moment, la piste 141 com mence à faire osciller le levier 146 dans le sens sinistrorsum (vu sur la fig. 4) pour faire reculer l'organe menant 124 de commande d'indexage et l'empêcher de venir en prise avec la croix menée 134 ; la piste 106 est au repos, de sorte que le roulement descendant du berceau et de la broche porte-pièce s'arrête ; et la piste 113 commence l'avance en plongée de la tête porte-pièce par rapport aux fraises.
A ce moment, lorsque la came atteint la ligne 167, le roulement descendant se pour suit, comme représenté à la fig. 13, jusqu'à une position 170 intermédiaire entre son som met 168 et son milieu 169. Dans la forme d'exécution préférée, cette position station naire se produit lorsque le roulement descen dant s'est effectué à 30 % ; ce pourcentage est choisi du fait que, dans le cas d'une roue dentée moyenne, il permet l'enlèvement maxi mum de matière au cours de l'avance en plon gée initiale qui est compatible avec une réserve de matière répartie assez uniformément pour la passe de finition.
Les lignes en traits mixtes 46' de la fig. 13 montrent la position des lames 46 des fraises par rapport à un creux de dent terminé 171 dans la pièce G, à ce moment. Pour atteindre cette position, les extrémités des lames des fraises ont suivi le trajet 172 pendant les premiers 30 /o du roulement descendant, les fraises 45 roulant autour de l'axe 29 du berceau (dans le sens dextrorsum sur la fig. 3) pendant que la pièce a roulé autour de son axe O (dans le sens dextrorsum sur la fig. 13).
L'avance en plongée effectuée par la piste 113 se produit maintenant et se pour suit jusqu'à ce que la came 102 atteigne la position 174, moment auquel les lames 46 des fraises sont dans leur position d'ébauche à pleine profondeur représentée en trait plein sur la fig. 13. Comme indiqué sur cette figure, elles ont maintenant enlevé la majeure partie de la matière à l'intérieur du creux de dent 171.
Avant que cette position ait été atteinte, et lorsque la came 102 se trouve en 173, la piste 141 a terminé son déplacement de l'organe menant 124 de commande d'indexage pour l'écarter de la croix menée 134, de sorte que la continuation du mouvement de rotation de l'organe 124 est maintenant sans effet. Au-delà de la position- 174 (en considérant maintenant le côté extrême de gauche de la fig. 12), les pistes 141 et 113 sont au repos (temps d'arrêt) et la piste 106 fait reprendre au ber ceau son mouvement de roulement descendant. Les pointes des fraises suivent maintenant le trajet<B>175</B> jusqu'au fond<B>'176</B> du roulement descendant (fig. 14) qui se produit quand la came a atteint la position 177.
A ce moment, la position relative des fraises et de la pièce est représentée par la ligne en trait plein mon trant la position des lames 46 des fraises sur la fig. 14. Il ne reste plus maintenant qu'une petite épaisseur de matière presque uniforme à enlever dans le creux de dent 171. Cette épaisseur, le long des côtés des dents, est très exagérée sur le dessin et, en pratique, elle peut être seulement de l'ordre de 0,13 mm, sauf nu voisinage de la saillie de la dent, dans la zone indiquée en 178, qui n'est pas taillée pendant le roulement descendant, mais seule ment pendant l'avance initiale en profondeur.
Pour la position 177 de la came 102, la piste 113 effectue la légère avance supplé mentaire en profondeur de la pièce qui est nécessaire pour que les outils taillent à pleine profondeur, cette position étant celle des fraises représentées par la ligne en traits mixtes 46' sur la fig. 14. Le roulement ascen dant (B) du berceau commence maintenant, tandis que la piste<B>113</B> reste au repos de sorte que les pointes des outils suivent le tra jet 179. A la position 181, la piste 141 com mence à amener l'organe menant 124 en prise avec la croix menée 134.
Finalement, lorsque la came 102 a terminé un tour et que sa position atteint la ligne 165, le roulement ascendant du berceau est terminé et le creux de dent a été complètement engendré. La posi tion relative des fraises et de la pièce, à ce moment, est celle représentée à la fig. 15.
La machine reproduit maintenant le cycle que l'on vient de décrire, et, à chaque répé tition, elle- engendre un nouveau creux de dent. Une fois que tous les creux de dents ont été taillés, la machine s'arrête automati quement. Par une commande manuelle du levier 123, on peut éloigner le piston 119 de la butée 122 par la pression hydraulique, ce qui provoque le retrait de la tête porte-pièce suffisamment loin des fraises pour que l'on puisse démonter la pièce terminée de la bro che 27.
L'opération décrite enlève la majeure par tie de la matière à travailler pendant la pre mière avance, et le taillage brut, bien qu'il ne produise pas complètement une surface de dents, est tellement complet qu'il reste une épaisseur de matière presque uniforme pour le taillage-finissage, permettant un finissage lisse de la surface.
Pendant la première avance, une grande partie de la force de coupe est portée par l'extrémité de l'outil, de manière à prolonger la durabilité des faces latérales de l'outil, faces qui finissent les surfaces travail- lantes des dents de l'engrenage.
Un autre avantage réside dans le fait que la partie initiale du taillage brut, précédant l'arrêt pour la coupe en profondeur, peut être utilisée pour éloigner le porte-outils de la broche porte-pièce et pour effectuer une rota tion d'indexage de ladite broche afin de porter des surfaces des dents successives de la pièce à travailler à une position de taillage.
Dans une machine qui utilise la variante représentée aux fig. 16 et 17, l'allure de la piste 113 qui provoque une continuation d'avance en plongée du socle coulissant 21 à l'extrémité du roulement descendant est sup primée et, au lieu de cela, cette continuation d'avance en plongée est effectuée par un pis ton 182 à course réglable contre lequel bute un piston 119 à une fin de course de ce dernier. Le piston 182 peut coulisser dans un alésage de la tête 183 du cylindre 118. Sa course vers le piston 119 est limitée par la butée d'un écrou 184 contre une plaque 185 sur la tête 183, l'écrou étant vissé sur la tige 186 du piston. La course dans l'autre sens est limitée par la butée d'un épaulement 187 du piston sur une bague 188 qui est fixée sur la tête 183 par des vis 189.
La bague est en contact avec une clavette montée sur le piston pour l'empêcher de tourner. On règle la lon gueur de course du piston, qui détermine la valeur de l'avance en plongée de finition du socle coulissant, en faisant tourner l'écrou 184, après avoir au préalable des serré la vis de blocage 191. On peut lire la longueur de course au moyen d'une graduation de l'écrou en face d'un index 192. Le pis- ton 182 est commandé par un tiroir 193 sus ceptible de coulisser dans un carter 194 qui est fixé au bâti de la machine. Le tiroir porte un galet 195 qui est engagé dans la piste d'une came 196 fixée à une extrémité de la came 102.
Une goupille 190, qui entre en contact avec une vis sur l'écrou 184, limite le mouvement de réglage de l'écrou à un seul tour.
Comme représenté à la fig. 17, l'installa tion hydraulique reliée au piston 182 com porte une pompe P qui peut être actionnée, soit par le moteur 47, soit par un moteur auxiliaire, et un tiroir 197 qui est actionné par le levier 123 en vue de commander le piston 119. Dans les conditions représentées à la fig. 17, qui sont celles du roulement des cendant du berceau pendant le travail d'ébau che de la machine, la pression de la pompe P se transmet par la conduite 198, le tiroir 193 et la conduite 199 pour maintenir le piston 182 dans sa position de fin de course déterminée par l'écrou 184.
Le piston 119 est maintenu contre le piston 182 par la pression qui se transmet par la conduite 198, le tiroir 197 et la conduite 201. Etant donné le gros dia mètre de la tige de piston 121., la surface effective du piston 119 est inférieure à celle du piston 182, de sorte que le piston 119 ne peut pas repousser le piston 182. A ce moment, le tiroir 197 ouvre une conduite 202 pour faire communiquer une conduite 203 avec la pompe.
A la fin du roulement descendant (ligne 177 de la fig. 12), la came 196 soulève le tiroir<B>193</B> (sur la fig. 17) pour isoler la conduite<B>199</B> de la conduite sous pression<B>198</B> et la mettre en communication avec une conduite 204 de retour à la pompe. La pression qui s'exerce sur le piston 119 le déplace alors, avec le piston 182, jusqu'à la position de fin de course déterminée par la butée de l'épaulement 187 contre la bague 188 (l'extrémité de droite du cylindre 118 sur la fig. 17). A l'extrémité du roulement ascendant, en 165 sur la fig. 12, la came 196 inverse de nouveau le tiroir 193.
Une fois que le taillage de la pièce est ter miné, l'opérateur déplace le tiroir<B>197</B> en faisant tourner le levier 123 pour appliquer la pression à la canalisation 202 et relier la canalisation 201 à la canalisation de retour 203. Il en résulte que le piston 119 provoque le recul du socle coulissant jusqu'à sa position de charge, par un déplacement vers la gauche sur les fig. 16 et 17.
L'avantage de la disposition représentée sur les deux dernières figures indiquées réside en ce que la course du piston 182 est réglable indépendamment de la valeur de l'avance d'ébauche en plongée effectuée par la piste<B>113</B> entre les positions 167 et 174, de sorte qu'on peut enlever toute quantité de matière désirée pendant la passe de finition, que les roues den tées soient à petit ou à gros module.
<B> Method of </B> size <B> of a toothed wheel </B> by <B> bearing </B> and machine for the implementation of this method The present patent includes a method of size of 'a toothed wheel and a machine for implementing this process.
The rolling gear size process, in which the workpiece is trimmed during a roughing pass by rolling in one direction and during a finishing pass during the return rolling, with a low relative plunge feed of the cutter and of the workpiece after the first roughing pass is characterized in that a plunging feed is carried out to the total depth of said roughing pass over a period of time stop in the generation bearing in said direction at a point com taken between the beginning and the middle of said bearing.
The machine for implementing this method comprises a movable carriage, a tool holder mounted on this carriage and a rotary workpiece spindle, said tool holder and the workpiece spindle being movable in a depth direction through relative to the teeth to be cut and a generation train connecting the workpiece spindle and the carriage in relative movement:
It is characterized by means for actuating said generator train alternately in opposite directions with a stopping time at an intermediate point between the beginning and the middle of the movement in one direction, and means for relatively moving the door. -tool and the workpiece spindle almost to the full depth position during said stopping time and to complete said relative movement to the full depth position at the end of said movement in one direction.
The accompanying drawing shows, by way of example, an embodiment of a machine for cutting bevel wheels with a straight toothing. Fig. 1 is a front view of said machine; fig. 2 is a plan view of the machine; fig. 3 is a partial end view of the cradle, showing the method of mounting the tool-holder heads; fig. 4 is an elevational view, partly in section, of the control of the main cam and of the assembly for positioning the spindle;
fig. 5 is a partial plan view showing part of the indexing mechanism; figs. 6 and 7 are vertical sections taken along lines 6-6 and 7-7 of FIG. 5; fig. 8 is a section through a milling head and its supporting structure, through a plane passing through the axis of the milling spindle; fig. 9 is a section taken along line 9-9 of FIG. 8; fig. 10 is a section according to FIG. 10-10 of fig. 8 and shows a strawberry in place on its spindle;
fig. 11 shows the cinematic transmission of the machine <B>; </B> in fig. 12 is a graph of a cycle showing the relationship of the different movements performed by the main control cam; figs. 13 to 15 are schematic views showing the relationship between the cutter and the workpiece during different phases of the cutting cycle; Fig. 16 is a view similar to the lower part of FIG. 4, showing a variant of the means for carrying out the advance in finishing depth, and FIG. 17 is a diagram of a hydraulic circuit of a variant.
As shown in fig. 1 to 3, the machine comprises a frame 20 on which is mounted a base 21 sliding along guides 22. An oscillating base 23 is angularly adjustable on the sliding base 21, along guides 24 of the latter, and a head carries -part 25 is linearly adjustable on slides 26 of the oscillating base. A workpiece spindle 27, of the tinée to support the workpiece, journals in the head 25 about a horizontal axis.
A cradle 28 is capable of rotating on the frame about a horizontal axis 29 which intersects the axis of the spindle 27. A pair of plates 31 are angularly adjustable on the cradle around the axis 29. These plates are fixed. on the cradle by means of screws 32 after having been adjusted angularly by means of a tensioner 33 which, when it is rotated, brings together the plates whose screws 32 have been loosened. On each plate 31 is mounted a member of a pair of carriages 34, each of which is adjustable along a slide 35. The adjustment is carried out by rotating an adjusting screw 36 after having loosened the locking screws 37.
The screws 36 can rotate in their respective carriage and are screwed into nuts 30 integral with the respective plates 31 (fig. 8). Each reamer head, designated 38, is provided with flanges which are clamped to the adjacent carriage 34 by means of screws 37. Each screw 37 passes through a flange of the reamer head and carriage 34, and is screwed into the plate 31. When the screws 37 are loosened, it is possible to adjust the bit holder heads on the carriages 34, along guides 41, by turning the adjustment screws 42, these being able to turn in the holder heads. respective milling cutter and being screwed into nuts (not shown) integral with the respective carriages.
In each milling head 38 is journaled a milling spindle 43 in ball bearings 44 (Fig. 8). On each bur holder spindle is fixed to one of two entangled disc-cutters 45. Each cutter has radial blades 46 which pass between the blades of the other cutter, so that the blades of the two cutters can work simultaneously. in the same tooth cavity of the part, as best seen in fig. 13.
The control of the cutters (fig. 8 and 11) comprises a motor 47, bevel tines 48,. spare toothed wheels 49 by means of which the speed of the cutter can be modified, a shaft 51 centered on the axis 29 around which the cradle 28 can turn, and a conical toothed wheel 52 mounted on the shaft 51.
One of the cutters (the lower cutter in Fig. 11) is driven from the toothed wheel 52 by a bevel gear 53, a telescopic shaft 54, bevel gear wheels 55, straight gear wheels 56 and 57, bevel gear wheels 58 and 59, a spur gear 61 wedged on the same shaft as the bevel gear 59, journaled in ball bearings inside the head <B> 38, </B> and a Right toothed wheel 62 wedged on the milling cutter spindle 43.
The other cutter is driven, by firing from the toothed wheel 52, by means of a similar gear train, except that it does not include the toothed wheels 56, 57 so that the direction of rotation of the two strawberries be the same.
The conical toothed wheel 58 (as well as the toothed wheels 55, 57 and the driven member of the full neck 55) journals in an oscillating housing 63 rigidly fixed to the milling head 38. The toothed wheel 53 is journaled in a susceptible housing. to rotate around the shaft 51, while the driven member of the torque 55 journals in a housing capable of rotating around the shaft of the toothed wheel 56. This dis position of the two gear trains controlling the milling cutters, comprising the telescopic shafts 54, makes it possible to adjust the milling cutter heads with their carriages 34 along the slides 35.
Since the cutter heads are always set symmetrically with respect to the cradle axis 29, except for the size of bevel bevel gears, these settings do not usually affect the phase relationship of the cutters. However, the adjustment of the plates 31 with respect to one another around the axis 29 results in a relative rotation of the two cutters such as to destroy the correct entanglement of the blades 46. For this reason, we make one of the two angularly adjustable cutters on its spindle 43.
As seen in Figs. 8 and 10, the inner face of the cutter is provided with a radial keyway 64 intended to receive a square key 65 having an eccentric opening 66. A pin 67 fitted in this opening is integral with the spindle of the cutter. The milling cutter is fixed to the spindle by a screw 86 which is screwed into a hardened part 69 inserted in the spindle. The cutter can be set in different angular positions on the spindle by removing it and rotating the key.
If, for example, the key is rotated 90o (in the dextrorsum direction) from the position shown in solid lines, when the milling cutter is then replaced on the spindle, it must be rotated to bring its groove to. key in the position shown in dotted lines at 64 '. By bringing the opening 66 at different distances on the four sides of the square key, it is possible to set the cutter in four different positions on the spindle.
As shown in fig. 3, the blades 46 of the cutter are sufficiently spaced so that only one blade at a time can enter the workpiece. To avoid vibrations, toothed wheels in the drive gear train of the cutters, semi-circular brake pads 71 (fig. 8 and 9) are arranged in an annular groove 72 made in the toothed wheel 62.
The pads are urged radially outwardly by spells 73 to remain in contact with the outer cylindrical surface of the groove. They are prevented from rotating by pins 74 integral with a washer 75 which is fixed to the cover 76 of the milling head. By slightly resisting the rotation of the cutter-holder spindle, the brake pads keep the drive train of the cutter-blades always under load in one direction; which suppresses noise and vibrations.
The generation train connecting the workpiece spindle 27 and the cradle 28 in synchronous rotation consists of a gear train shown in FIG. 11. It comprises a hypoid toothed wheel 77 on the spindle, a control pinion 78, toothed wheels 79 for indexing change, a conical torque 81 and a shaft 82,
which are all housed inside the workpiece head 25. At the upper end of the shaft 82 is a bevel gear engaged with a bevel gear 83 disposed at one end of a telescopic shaft 84 and which is housed inside a swivel head 85 (Fig. 1). At the other end of the telescopic shaft is a bevel gear 86 engaged with a bevel gear mounted on a shaft 87 which journals in the frame 20, the gear 86 being inside a shaft. swivel head capable of rotating around the axis of the shaft 87.
The generation train further comprises a bevel gear 88 on the shaft 87, a bevel gear 89, a differential 91, 92 and 93, gear wheels 94 for changing the rolling ratio, bevel gear wheels 95, a shaft 96, straight toothed wheels 97 and a hypoid pinion 98 meshing with a hypoid toothed crown 99 mounted on the cradle 28, all these elements being housed inside the frame 20 of the machine.
When the index shaft 101, which is connected to the carrier of the satellite wheel 92 of the differential, is fixed, the workpiece spindle and the cradle rotate in a constant speed ratio, the value of which depends on the gear wheels 94 of change. of the rolling ratio and of the indexing change wheels 79.
To rotate the generator train alternately in one direction and the other, a main control cam 102 is provided. During operation of the machine, this cam continuously rotates in one direction driven by the motor 47 by the. intermediate of the shaft 51, of the wheels 103 for changing the rolling ratio and of the five pairs of straight toothed wheels designated by 104.
The cam is mounted in a console 105 (fig. 4) inside the frame and comprises a continuous track 106 in which is engaged a roller 107 carried by a toothed segment 108, this segment being able to pivot on the console around it. an axis 109 visible at the bottom of FIG. 4. The segment is engaged with a pinion <B> 111 </B> which is connected, by means of gear wheels 112 for changing the rolling angle, to the shaft 96. Each revolution of the cam 102, at a speed which is determined by the ratio of the wheels 103, the toothed segment 108 performs an oscillation, always at the same angle; but the shaft 96 (and all the other elements of the gear train) rotates at an angle which depends on the ratio of the wheels 112.
This ratio is chosen according to the angle at which the cradle and the workpiece spindle must turn to completely generate the profile of the particular tooth to be executed.
The cutters are plunged forward in relation to the part, and their release to allow indexing of the part after the size of each tooth hollow, bare average of another continuous track of the cam, designated by <B> 113. </B> In this track is engaged a roller 114 carried by a lever 115 capable of pivoting on the console 105 about an axis 116 (FIG. 11). On the lever is mounted an adjustable block carrying a pivot 117 which rotates in a block housed in a transverse groove of a cylinder 118 (Fig. 4).
The cylinder can slide axially in the console 105 and contains a piston 119, the rod 121 of which is connected in an adjustable manner to the sliding base 21 (see FIG. 2). While the machine is performing a cutting operation, the piston 119 is held against a stop 122 of the cylinder head 118 by hydraulic pressure (supplied by a hydraulic installation not shown), so that the cylinder <B> 118 < / B> and the rod 121 move as a block, to move the carriage 21 and the workpiece head 25 mounted on it forward and backward, by the lever 115 when the latter oscillates under the action of the track 113 when the cam 102 turns.
The amplitude of this advance and this recoil can be varied by adjusting the block which carries the pivot 117 longitudinally on the lever 115. To release the workpiece head more completely in order to assemble or disassemble a part, it is possible to actuate the hydraulic system by rotating a slide lever 123 (fig. 1 and 2), to bring the piston 119 to its end of travel away from the stop 122. The rod 121 can be adjusted axially relative to the sliding base. 21 by rotating a graduated threaded member 120 (fig. 2).
The indexing of the workpiece spindle is carried out periodically, once during each revolution of the cam 102, by rotating the normally fixed shaft 101 which carries the planet wheel 92 of the differential one revolution. This indexing is performed by the mechanism shown in figs. 4 to 7 and 11 which comprises a keyed driving member 124 sliding on a shaft 125 which journals in the console 105. The shaft 125 rotates constantly, in synchronism with the cam 102, by means of means which comprise a toothed wheel 126 meshed with one of the toothed wheels 104, and the toothed wheels 127 and 128.
The driving member 124 carries a control pin 129 and a semi-circular part 131 intended to come into contact respectively with the side walls 132 and 133 of two generally parallel facial grooves machined in a driven Maltese cross 134: The latter is mounted on a shaft 135 which journals in the console 105 and carries a toothed wheel 136 in mesh with a pinion 137 mounted on the shaft 101.
The arrangement is such that, when the driving member 124, rotating in the direction of the arrow in FIG. 7 is put in position axially so that the parts. control 129 and 131 are in the same plane of rotation as the surfaces 132 and 133 of the grooves, said control pieces, during each revolution, are in one of the grooves and rotate the Maltese cross driven by half a turn . In this movement, the control pieces 129, 131 enter one end of the groove and pass through it completely, exiting at the opposite end. In the middle of the groove, the teeth 138 of the semicircular piece 131 mesh with the teeth 139 of the Maltese cross hub 134 to provide constant speed control.
Thus, with each half-turn of the driven Maltese cross 134, the cogwheels 136, 137 turn the shaft 101 one full turn and the differential 91, 92, 93 adds or subtracts two full turns to the rotation. elements 89, 88, 87, 86, 84, etc., for driving the workpiece spindle with respect to the rotation of the toothed wheel 93. The ratio of the change wheels 79 is chosen such that this rota The two turns cause the part to rotate on spindle 27 by circumferential pitch. The ratio of the gear train 104, 126, 127, 128, is such that the drive member 124 makes several turns (three turns in the embodiment shown) for each turn of the main control cam 102.
So that indexing occurs only once per revolution of the cam, the driving member 124 slides axially to engage with the driven Maltese cross 134 or to disengage therefrom so that its parts 129, 131 n 'come into contact with the Maltese Cross 134 that only one turn in three. The means which allow the driving member 124 to slide axially comprise another continuous track 141 on the cam 102; a roller 142 housed in the track and carried by an oscillating arm 143 articulated at 144 on the console 105 (FIG. 4); a connecting rod 145 connecting the arm 143 to a lever 146 pivoting at 147 on the console and the upper end of which is articulated to a control fork 148 by means of a connecting rod 149.
The fork can slide on a rod 151 supported by the console 105 and its branches are engaged in an annular groove 152 around the driving member 124.
In order to keep the shaft 101 and the driven Maltese cross 134 fixed when they are not driven by the driving member 124, a latch 153 (FIG. 6) is provided for entering a notch of a disc 154. mounted on the shaft 101. The latch is located at the end of a lever 155 capable of oscillating on the shaft 135 and provided at its opposite end with a roller 156 intended to roll either on a cam surface 157 , or on an adjacent cylindrical surface 158 of the driving member 124.
The cam surface has the same radius as the cylindrical surface over most of its circumference; but has a prominence, shown in fig. 6, intended to periodically oscillate the lever 155 in the dextrorsum direction to release the latch 153 from the notch of the disc 154. In FIG. 5, the roller 156 is on the cylindrical surface 158, but, when the drive member 124 moves axially to bring its driving parts 129, 131 into the respective rotational planes of rotation of the surfaces 132 and 133, the roller is on the cam surface 157.
The latch 153 is held in the notch of the disc 154 by a second lever 159 pivots both on the shaft 135 and a wedge-pressure spring 161 which rests on the two levers. The lever 159 carries a roller 162 for rolling either on a cam surface 163 of the drive member 124 or on an adjacent cylindrical surface 164. The cylindrical surface has the same radius as the cam surface 163 for the major part. of its circumference, the remainder of the cam surface being of a smaller radius. In fig. 5, the cylindrical surface 164 is below the roller, but the cam surface 163 is brought below when moving the drive member to bring the cam surface 157 under the roller 156.
The synchronization is such that the spring 161 always acts to hold the rollers against the drive member 124 and such that the lobe of the cam 157 presses the lever 155 to release the latch 153 of the disc 154 just before the parts of the drive. 'drive 129, <B> 131 </B> contact surfaces 132, 133 to rotate cross 134 and shaft 101 and to allow the latch to rest in the disc notch again (after this last made a complete turn) just before the pieces 129,
131 exit the opposite end of the groove and such that the recessed cam surface 163 allows the lever 159 to swing to relieve the pressure from the spring 161 just before the cam surface 157 lifts the latch 153 through the interlock. medial of lever 155, and to reapply spring pressure to depress the latch into the notch just before the pieces 129, 131 leave the opposite end of the groove. The machine described above with the means 141, 142, 146,
149 controlled by the control cam 102 to periodically slide the control member 124 in the axial direction in engagement and out of engagement with the driven member 134 allows the driving member to be engaged so that it makes several revolutions during a single revolution of the cam 102. This has the advantage of considerably reducing the part of the operating cycle necessary for indexing.
We will now describe the sequence of the various phases of the operating cycle of the machine, which depends on the shapes and phase relationships of the three tracks 106, 113 and 141, with reference to the diagram of FIG. 12, and the successive position diagrams of FIGS. 13, 14 and 15.
Before operating the machine, the cutter heads 38_ are adjusted on the cradle 28 so that the cutters represent a tooth of the imaginary ring gear which must create the tooth hollows in the workpiece; the indexing wheels 79 of the correct ratio are placed in order to advance the part by a circumferential pitch at each indexing operation; and one also sets up the wheels 94 of rolling ratio of a ratio such (according to the ratio of the indexing wheels 79) that the ratio of the angle of rotation of the workpiece spindle to the angle of rotation of the cradle is approximately equal to the ratio of the number of teeth of the imaginary ring gear to the number of teeth of the part.
We also put in place the change wheels 112 of the rolling angle in the ratio which causes a rolling of the cradle and the workpiece spindle of angles only slightly greater than is necessary to generate the profiles. teeth of the coin. The distance 116-117 of the lever 115 is adjusted so that the full stroke of the track advances the workpiece head a distance slightly greater than the total depth of the teeth to be cut; and the workpiece head 25 is adjusted so that the workpiece mounted on the spindle 27 is in the desired position of full engagement with the imaginary ring gear when the plunge advance effected by the track 113 is terminated.
The machine stops automatically, each time a wheel is completely cut, at the top of the upward bearing of the cradle, that is to say when the cradle is in its limit position of sinistrorsum movement (seen in fig. 3) under the action of an automatic stop, not shown. Consequently, when the machine is at rest, the various tracks 106, 113 and 141 come into contact with their respective rollers on line 165 (FIG. 12).
To operate the machine, the lever 123 is moved to advance the piston 119 against the stop 122, which advances the part to the vicinity of the tips of the strawberries; and the main drive motor 47 is started, which causes the cutters 45 to rotate about their respective spindle axes 43 '(Fig. 13) and also the rotation of the cam 102. At this time, the track 141 oscillates lever 146 in the dextrorsum direction (seen in fig. 4) and brings the driving member 124 so that it can engage with the driven cross 134, but the parts 129, 131 do not have not yet reached the opening of the slit of the cross 134.
The track 113 begins to cause the retraction of the workpiece head 25 relative to the cutters, and the track 106 begins the downward rolling movement A (dextrorsum bearing in FIG. 3) of the cradle. As the cam reaches the position indicated by line 166, the parts 129, 131 contact the surfaces 132, 133 of the slot and, therefore, the indexing operation (C) begins while continues the downward rolling movement of the cradle. The indexing movement begins and ends slowly, its speed is maximum in the middle. In the middle, halfway between lines 166 and 167, track 113 has completely cleared the part of the strawberries.
Due to the pressure angle of the cutter blades, the workpiece is released from the cutter so that the indexing movement can begin and end when the workpiece is not fully retracted. Indexing is complete when the cam reaches line 167. At about this time, track 141 begins to swing lever 146 in the sinistrorsum direction (seen in fig. 4) to retract the drive member. 124 indexing control and prevent it from coming into engagement with the driven cross 134; the track 106 is at rest, so that the downward bearing of the cradle and of the workpiece spindle stops; and the track 113 begins the plunge advance of the workpiece head relative to the cutters.
At this time, when the cam reaches line 167, the downward bearing follows, as shown in fig. 13, up to a position 170 intermediate between its top 168 and its middle 169. In the preferred embodiment, this stationary position occurs when the downward rolling has taken place at 30%; this percentage is chosen because, in the case of an average toothed wheel, it allows the maximum removal of material during the initial plunging advance which is compatible with a reserve of material distributed fairly uniformly for the finishing pass.
The dashed lines 46 'of FIG. 13 show the position of the cutter blades 46 relative to a completed tooth hollow 171 in workpiece G at this time. To reach this position, the ends of the blades of the cutters followed the path 172 during the first 30 / o of the downward bearing, the cutters 45 rolling around the axis 29 of the cradle (in the dextrorsum direction in fig. 3) during that the part has rolled around its axis O (in the dextrorsum direction in fig. 13).
The plunge advance of track 113 now occurs and continues until cam 102 reaches position 174, at which point cutter blades 46 are in their full-depth roughing position shown in line. full in fig. 13. As shown in this figure, they have now removed most of the material inside tooth cavity 171.
Before this position has been reached, and when the cam 102 is at 173, the track 141 has completed its movement of the indexing control drive member 124 away from the driven cross 134, so that the continuation of the rotational movement of member 124 is now ineffective. Beyond position 174 (now considering the far left side of fig. 12), tracks 141 and 113 are at rest (stopping time) and track 106 causes the cradle to resume its backward movement. descending bearing. The tips of the cutters now follow the path <B> 175 </B> to the bottom <B> '176 </B> of the downward bearing (fig. 14) which occurs when the cam has reached position 177.
At this moment, the relative position of the cutters and the part is represented by the solid line showing the position of the blades 46 of the cutters in FIG. 14. There is now only a small thickness of almost uniform material left to remove in tooth pit 171. This thickness, along the sides of the teeth, is greatly exaggerated in the drawing and, in practice, may only be of the order of 0.13 mm, except in the vicinity of the protrusion of the tooth, in the zone indicated at 178, which is not cut during the downward rolling, but only during the initial depth advance.
For position 177 of cam 102, track 113 performs the slight additional advance in depth of the part which is necessary for the tools to cut at full depth, this position being that of the cutters represented by the dashed line 46 ' in fig. 14. The upward roll (B) of the cradle now begins, while track <B> 113 </B> remains at rest so that the tool tips follow path 179. At position 181, track 141 begins to bring the driving organ 124 into engagement with the driven cross 134.
Finally, when the cam 102 has completed one revolution and its position reaches line 165, the upward rolling of the cradle is complete and the tooth pit has been fully generated. The relative position of the cutters and the workpiece, at this time, is that shown in fig. 15.
The machine now reproduces the cycle just described, and, at each repetition, it generates a new hollow. Once all the tooth holes have been cut, the machine stops automatically. By manually controlling the lever 123, the piston 119 can be moved away from the stop 122 by the hydraulic pressure, which causes the withdrawal of the workpiece head sufficiently far from the cutters so that the finished part can be removed from the machine. bro che 27.
The described operation removes most of the material to be worked on during the first feed, and the rough cut, although it does not completely produce a tooth surface, is so complete that almost a thickness of material remains. uniform for trimming-finishing, allowing a smooth finishing of the surface.
During the first feed, a large part of the cutting force is carried by the end of the tool, so as to prolong the durability of the side faces of the tool, faces which finish the working surfaces of the teeth of the tool. 'gear.
Another advantage lies in the fact that the initial part of the rough cut, preceding the stop for the deep cut, can be used to move the tool holder away from the workpiece spindle and to perform an indexing rotation of said spindle to bring surfaces of successive teeth of the workpiece to a cutting position.
In a machine which uses the variant shown in FIGS. 16 and 17, the pace of the track 113 which causes a continuation of plunging advance of the sliding base 21 at the end of the descending bearing is deleted and, instead, this continuation of plunging advance is effected by a pis ton 182 with adjustable stroke against which abuts a piston 119 at an end of stroke of the latter. The piston 182 can slide in a bore of the head 183 of the cylinder 118. Its stroke towards the piston 119 is limited by the abutment of a nut 184 against a plate 185 on the head 183, the nut being screwed onto the rod 186 piston. The stroke in the other direction is limited by the stop of a shoulder 187 of the piston on a ring 188 which is fixed to the head 183 by screws 189.
The ring contacts a key mounted on the piston to prevent it from rotating. The length of stroke of the piston, which determines the value of the finishing plunge advance of the sliding base, is adjusted by turning the nut 184, after having previously tightened the locking screw 191. stroke length by means of a graduation of the nut opposite an index 192. The piston 182 is controlled by a drawer 193 able to slide in a housing 194 which is fixed to the frame of the machine. The drawer carries a roller 195 which is engaged in the track of a cam 196 attached to one end of the cam 102.
A pin 190, which contacts a screw on nut 184, limits the adjusting movement of the nut to one turn.
As shown in fig. 17, the hydraulic installation connected to the piston 182 comprises a pump P which can be actuated either by the motor 47 or by an auxiliary motor, and a slide 197 which is actuated by the lever 123 in order to control the piston 119. Under the conditions shown in FIG. 17, which are those of the cradle bearing during the roughing work of the machine, the pressure of the pump P is transmitted through the pipe 198, the spool 193 and the pipe 199 to keep the piston 182 in its position limit switch determined by nut 184.
The piston 119 is held against the piston 182 by the pressure which is transmitted through the line 198, the spool 197 and the line 201. Due to the large diameter of the piston rod 121, the effective area of the piston 119 is less. to that of the piston 182, so that the piston 119 cannot push back the piston 182. At this time, the spool 197 opens a line 202 to communicate a line 203 with the pump.
At the end of the downward bearing (line 177 in fig. 12), the cam 196 lifts the spool <B> 193 </B> (in fig. 17) to isolate the pipe <B> 199 </B> from the pressure line <B> 198 </B> and put it in communication with a line 204 returning to the pump. The pressure exerted on the piston 119 then moves it, with the piston 182, to the end-of-stroke position determined by the stop of the shoulder 187 against the ring 188 (the right-hand end of the cylinder 118 in fig. 17). At the end of the ascending bearing, at 165 in fig. 12, cam 196 reverses spool 193 again.
Once the cut of the part is complete, the operator moves the spool <B> 197 </B> by rotating the lever 123 to apply pressure to the line 202 and connect the line 201 to the return line 203. As a result, the piston 119 causes the sliding base to move back to its load position, by a movement to the left in FIGS. 16 and 17.
The advantage of the arrangement shown in the last two figures shown lies in that the stroke of the piston 182 is adjustable independently of the value of the plunging roughing advance effected by the track <B> 113 </B> between positions 167 and 174, so that any desired amount of material can be removed during the finishing pass, whether the sprockets are small or large modulus.