Procédé pour la taille par génération de roues dentées cylindriques et coniques et machine pour la mise en ouvre de ce procédé Le présent brevet comprend un procédé pour la taille par génération de roues dentées cylindriques et coniques, dans lequel on fait tourner l'ébauche<B>à</B> tailler autour de son axe et, en synchronisme avec cette rotation, on effectue une rotation relative entre ledit axe et la trajectoire de coupe d'un outil autour d'un axe qui est incliné par rapport<B>à</B> l'axe de l'ébauche.
Le brevet comprend également une machine pour la mise en ouvre de ce procédé, dans laquelle l'un de deux éléments comprenant l'outil de coupe et la broche porte-ébauche à tailler est monté sur un berceau rotatif, et l'un desdits éléments est monté sur un coulisseau pour se mouvoir par rapport<B>à</B> l'autre dans une direction perpendiculaire<B>à</B> l'axe du berceau, ainsi que perpendiculairement<B>à</B> l'axe de la broche porte-ébauche, et dans laquelle un train d'en grenages relie entre eux ladite broche porte-ébauche et le berceau pour les faire tourner en même temps.
Le procédé est caractérisé en ce qu'on effectue en synchronisme avec lesdites rotations, un mouve ment de translation relatif entre l'axe de l'ébauche et la trajectoire de coupe dans une direction perpen diculaire audit axe de rotation relative ainsi que perpendiculaire<B>à</B> l'axe de l'ébauche.
La machine pour la mise en ouvre de ce procédé est caractérisée en ce que le train d'engrenages est agencé de façon<B>à</B> pouvoir être relié au coulisseau de façon<B>à</B> faire mouvoir ce dernier en synchronisme avec les rotations du berceau et de la broche porte- pièce. Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, une forme d'exécution et quelques variantes de la machine que comprend le brevet.
La fig. 1 est une vue en élévation latérale de la machine.
La fig. 2 est une vue en plan de cette machine. La fig. 3 représente schématiquement les organes de commande de la machine.
Les fig. 4 et 5 sont des vues schématiques illus trant deux positions relatives différentes de l'outil et de la pièce<B>à</B> travailler.
La fig. 6 est une représentation géométrique illustrant le procédé de taille d'un pignon conique. La fig. 7 illustre une variante de la fig. 6.
La fig. <B>8</B> est une vue semblable<B>à</B> la fig. <B>3,</B> mais d'une variante.
La fig. <B>9</B> est également une vue semblable<B>à</B> la <B>fi-. 3</B> mais d'une autre variante.
La fig. <B>10</B> est un schéma<B>à</B> plus grande échelle d'un détail de la fraise en bout de la fig. <B>1.</B>
Les fig. <B>11</B> et 12 sont des vues en plan sché matiques,<B>à</B> plus petite échelle, de deux variantes de la fig. 2.
La fig. <B>13</B> est une vue en élévation latérale d'une autre variante de la machine. - La fig. 14 est une vue de détail, dans un plan perpendiculaire à celui de la fig. 13.
La fig. 15 représente schématiquement les or ganes de commande de la machine des fi-.<B>13</B> et 14.
La fig. 16 est un schéma illustrant une variante du procédé de taille mis en ouvre par la machine représentée aux fig. 13, 14 et 15. Les fig. 1 et 2 représentent une machine pour la taille par génération de roues dentées hélicoïdales coniques et hypoïdes. La machine comprend un bâti <B>10</B> sur lequel est monté un berceau<B>11</B> tournant au tour d'un axe horizontal 12. Un tambour<B>13</B> est monté de façon réglable sur le berceau, autour d'un axe 14 qui est parallèle<B>à</B> l'axe 12 du berceau.
Une broche porte-outil 16 est tourillonnée dans ce tam bour, suivant l'axe<B>15,</B> et sur cette broche est mon tée une fraise en bout<B>C.</B> Dans cette machine, l'axe <B>15</B> est parallèle aux axes 12 et 14, et on peut modi fier<B>à</B> volonté la distance entre les axes 12 et<B>15</B> en réglant la position du tambour sur le berceau autour de l'axe 14. Ce réglage, dit<B> </B> réglage radial de l'ou til<B> ,</B> est limité par l'excentricité des axes 12, 14 et <B>15,</B> cette excentricité étant elle-même forcément li mitée par le diamètre du berceau. Si on le désire, on peut munir la machine de moyens permettant d'incliner l'axe de l'outil sur l'axe du berceau, ce qui constitue une particularité actuellement bien con nue des machines<B>à</B> tailler les roues dentées coniques et hypoïdes.
Un socle coulissant<B>17</B> est réglable, et aussi mo bile pendant le fonctionnement de la machine, le long de glissières<B>18</B> pontées par le bâti<B>10</B> et paral lèles<B>à</B> l'axe du berceau. Sur ce socle coulissant est monté un plateau<B>19,</B> qui est guidé sur des glissières courbes 21 et dont la position angulaire peut être réglée autour d'un axe vertical 22 qui coupe<B>à</B> angle droit l'axe 12 du berceau. Une colonne 23 est dépla- çable suivant une ligne droite sur le plateau pivo tant, le long de glissières 24, dans une direction per pendiculaire<B>à</B> l'axe 22.
Cette colonne porte une tête 25 dans laquelle est tourillonnée une broche porte- pièce 26 dont l'axe 27 coupe l'axe 22 auquel il est perpendiculaire, cet axe<B>27</B> étant en outre parallèle. aux glissières 24. La tête<B>25</B> est mobile verticalement sur la colonne le long de glissières<B>28,</B> ce qui per met de déplacer verticalement l'axe<B>27</B> de la pièce par rapport<B>à</B> l'axe 12 du berceau. Grâce aux ré glages susmentionnés, on peut effectuer la mise en position d'une ébauche<B>à</B> tailler<B>G</B> sur la broche<B>26,</B> comme représenté à la fig. 2, de façon que les sur faces des dents sur cette pièce soient taillées par l'outil<B>C.</B>
Comme représenté schématiquement à la fig. 3, le mécanisme de commande de la machine comprend un moteur<B>31</B> qui entraîne l'outil<B>C</B> par l'intermé diaire d'un train d'engrenages comprenant un couple de pignons d'angle 32, un arbre 33, des pignons 34 servant<B>à</B> modifier la vitesse de rotation de l'outil, des pignons d'angle<B>35,</B> un arbre<B>36,</B> des pignons droits<B>37,</B> un arbre<B>38,</B> des pignons d'angle<B>39,</B> un pignon conique 41 et une couronne<B>à</B> denture co nique 42 portée par la broche<B>16</B> porte-outil. L'arbre <B>36</B> tourne autour de l'axe 12 du berceau, et l'arbre <B>38</B> tourne autour de l'axe 14 du tambour, cette dis position permettant le réglage radial de l'outil pré cédemment décrit.
Les mouvements générateurs de la machine sont effectués<B>à</B> partir de l'arbre<B>33</B> par l'intermédiaire d'un changement de vitesse qui comprend des pi gnons 43 permettant de modifier le cycle générateur, et des pignons d'angle 44 entraînant un arbre 45 sur lequel sont montées des roues dentées 46 et 47 pour entraîner un tambour inverseur 48 dans des sens opposés, alternativement. La roue dentée 46 engrène directement avec une roue dentée 49 disposée suivant l'axe du tambour, alors que la roue 47 en traîne, par l'intermédiaire d'un pignon monté fou 50, une autre roue dentée 51 disposée coaxialement au tambour 48.
Ce dernier renferme un mécanisme qui, sous l'influence d'un nombre de rotations pré déterminé du tambour, agit de manière<B>à</B> établir et supprimer alternativement la liaison entre le tam bour et les roues 49 et<B>51.</B> Lorsque la roue<B>51</B> est embrayée, le tambour est entraîné dans le même sens que l'arbre 45, et lorsque la roue 49 est em brayée, le tambour est entraîné en sens inverse du précédent. Le mécanisme inverseur peut être de toute construction appropriée. Avec le tambour tourne une roue dentée<B>52</B> qui engrène avec une roue dentée<B>53</B> et, par l'intermédiaire de cette dernière et d'un engrenage 54, elle entraîne un arbre 55 disposé horizontalement dans le bâti de la machine, parallèle- lement <B>à</B> l'axe 12 du berceau.
Par l'intermédiaire de pignons d'angle<B>56,</B> l'arbre<B>55</B> entraîne une vis sans fin<B>57</B> qui engrène avec une roue tangente<B>58</B> fixée au berceau<B>11,</B> ce dernier recevant ainsi une rota tion autour de son axe 12.
On peut modifier la vitesse de rotation du ber ceau en communiquant un mouvement axial<B>à</B> la vie sans fin<B>57</B> dans l'un ou l'autre sens,<B>à</B> l'aide d'un mécanisme qui comprend le maneton<B>59</B> d'un pla- teau-manivelle <B>63</B> servant<B>à</B> communiquer un mou vement<B>à</B> la vis sans fin<B>57</B> suivant son axe dans les deux sens et un train d'engrenages reliant l'arbre de la vis<B>57</B> audit plateau et comprenant des roues dentées<B>60,</B> des pignons<B>61</B> servant<B>à</B> modifier le mouvement de roulement,
une vis sans fin<B>62</B> et une roue tangente tournant avec le plateau-mani- velle. La longueur du bras de manivelle du marte- ton <B>59</B> sur le plateau<B>63</B> peut être réglée par des moyens non représentés.
La broche porte-pièce <B>26</B> est animée d'une rota tion<B>à</B> une vitesse dont le rapport avec celle de la vis sans fin<B>57</B> est constant, cette broche étant entraînée<B>à</B> partir de l'arbre<B>55</B> par l'intermédiaire d'une transmission comprenant des pignons 64 per mettant de modifier le<B> </B> rapport de roulement<B> </B> (c'est-à-dire le rapport entre la rotation du berceau et la rotation de la broche porte-pièce), un arbre <B>65,</B> des roues dentées<B>66, 67</B> et<B>68,</B> et un<B>diffé-</B> rentiel dont le boîtier est désigné par<B>69,</B> un arbre télescopique horizontal<B>71,</B> des pignons d'angle<B>72,</B> un arbre vertical<B>73,</B> des pignons d'angle 74, un arbre incliné<B>75,</B> des pignons d'angle<B>76,</B> un arbre télescopique horizontal<B>77,</B> des pignons d'angle<B>78,
</B> un arbre télescopique vertical<B>79,</B> des pignons divi seurs<B>81</B> et une vis sans fin<B>82</B> engrenant avec une roue tangente 83 portée par la broche porte-pièce <B>26.</B> L'arbre télescopique horizontal<B>71</B> est parallèle aux glissières<B>18</B> et, par suite, il permet le mouve ment du socle coulissant<B>17</B> le long desdites glissières, alors que l'arbre vertical<B>73</B> est disposé suivant l'axe 22 et permet le réglage du plateau pivotant <B>19.</B> L'arbre incliné<B>75</B> est monté dans une partie formant boîtier tubulaire<B>75'</B> du plateau pivotant.
L'arbre télescopique horizontal<B>77,</B> monté dans une partie formant boîtier tubulaire<B>77',</B> dudit plateau pivotant, s'étend dans la direction des glissières 24 et, par suite, permet le réglage de la colonne<B>23</B> dans la direction de l'axe<B>27</B> de la pièce, alors que l'arbre télescopique vertical<B>79,</B> disposé<B>à</B> l'intérieur de la colonne<B>23</B> et de la tête<B>25,</B> permet le mouve ment vertical de cette tête sur la colonne.
Le boîtier<B>69</B> du différentiel reste stationnaire pendant les rotations de génération du berceau<B>11</B> et de la broche porte-pièce 26 mais, pendant les ro tations de retour de ces derniers, ledit boîtier tourne pour faire avancer la broche porte-pièce d'un ou plu sieurs pas circonférentiels de la roue à tailler, de manière<B>à</B> amener un creux de dent suivant de ladite roue dans la position de taillage. Ce mouvement di viseur ou de repérage est précédé d'un mouvement de retrait du socle coulissant<B>17</B> sur les glissières<B>18,</B> <B>à</B> l'effet d'éloigner la pièce<B>à</B> tailler de l'outil.
Ce mouvement de retrait est effectué par une came (non représentée) entraînée par l'arbre 45 tournant dans un seul sens, par l'intermédiaire de pignons d'angle 84, d'une vis sans fin<B>85</B> et d'une roue tangente<B>86</B> qui tourne avec la came. La rotation intermittente du boîtier<B>69</B> du différentiel est effectuée par l'intermé diaire d'un mécanisme<B>à</B> croix de Malte comprenant un organe menant rotatif 87 pourvu d'un galet qui s'engage par intermittence dans les entailles de l'or gane rotatif mené<B>88.</B> L'organe menant<B>87</B> reçoit sa commande de l'arbre 45 par l'intermédiaire d'en grenages 89, 91, 92 et 93. L'organe mené porte une roue dentée 94 qui engrène avec une roue den tée<B>95</B> fixée au boîtier<B>69</B> du différentiel.
La disposi tion est telle que,<B>à</B> chaque cycle du mécanisme inverseur que contient le tambour 48 (et par suite<B>à</B> chaque tour de la came entramée par la roue tan gente<B>86),</B> le mécanisme<B>à</B> croix de Malte<B>87, 88</B> fait avancer la roue<B>à</B> tailler d'un ou plusieurs pas circonférentiels entiers. Bien entendu, l'angle de ce mouvement d'avancement est déterminé par le rap port des pignons diviseurs<B>81.</B> Un mécanisme d'entraînement supplémentaire fait mouvoir la tête<B>25</B> sur la colonne<B>23</B> en syn chronisme avec la rotation de la broche porte-pièce.
<B>A</B> cette fin, une vis verticale<B>101,</B> tourillonnée dans des roulements<B>à</B> billes supportés par une partie 102 de la colonne, se visse dans un écrou<B>103</B> fixé <B>à</B> ladite tête<B>25.</B> De préférence, l'écrou<B>103</B> est du type<B>à</B> billes circulantes dans lequel un train sans fin de billes est disposé dans la rainure hélicoïdale de l'écrou et dans un passage de retour communi quant avec les extrémités de cette rainure, lesdites billes roulant contre les parois de la rainure et des filets de la vis<B>101.</B> Cette dernière est entraînée,<B>à</B> partir du tambour inverseur 48, par un train d'en grenages composé de pignons de changement de vitesse<B>105,</B> d'un arbre<B>106,</B> de pignons d!angle <B>107</B> et<B>108,
</B> d'un arbre vertical<B>109,</B> de pignons d'angle<B>111,</B> d'un arbre télescopique horizontal su périeur 112 monté<B>à</B> l'intérieur d'un boîtier télesco pique 112' et de pignons d'angle<B>113.</B>
Pour effectuer le taillage par génération de roues dentées coniques et hypoïdes par les méthodes habi tuelles, on enlève un ou plusieurs des pignons<B>105</B> et,<B>à</B> l'aide d'une clé insérée dans une creusure pratiquée dans l'extrémité de la vis<B>101,</B> on fait tourner cette vis pour régler la position verticale de la tête 25 le long des glissières<B>28</B> de la colonne, de manière<B>à</B> placer l'axe<B>27</B> de la pièce<B>à</B> tailler dans le même plan horizontal que l'axe 12 du berceau ou <B>à</B> une distance dudit axe qui correspond au déport désiré pour la roue hypoïde <B>à</B> tailler, puis on bloque la vis<B>101</B> sur la colonne<B>23</B> par des moyens non représentés.
Après les autres réglages nécessaires, on peut alors faire travailler la machine de la manière habituelle,.le taillage par génération des dents de la pièce<B>à</B> tailler, par l'outil rotatif, résultant de la rotation du berceau autour de son axe 12 en syn chronisme avec la rotation de la pièce autour de l'axe<B>27.</B> Après que le roulement a progressé suf fisamment pour terminer le contact de l'outil avec la pièce, la came actionnée par la roue tangente<B>86</B> communique un mouvement de retrait au socle coulissant<B>17,</B> et le mécanisme diviseur<B>87, 88</B> fait avancer la pièce d'un pas circonférentiel. En même temps, le mouvement du tambour 48 s'inverse pour ramener le berceau<B>11 à</B> sa position initiale.
Le mou vement du tambour s'inverse alors de nouveau, la came fait avancer le socle coulissant et le cycle de génération est répété. Cette opération continue jus qu'à ce que toutes les dents de la pièce aient été taillées.
Pour tailler par génération des roues dentées cylindriques, on monte des pignons<B>105,</B> pour obte nir le rapport voulu, et on débloque la vis<B>101 ;</B> on règle la machine pour disposer l'axe<B>27</B> de la pièce <B>à</B> tailler perpendiculairement aux axes 12, 14 et <B>15</B> et pour amener l'outil<B>C</B> dans une position telle qu'elle représente une dent d'une crémaillère géné ratrice<B>;</B> on bloque le berceau par rapport au bâti <B>10 à</B> l'aide de moyens non représentés et on ma- nouvre l'embrayage 114 pour désaccoupler les deux extrémités de l'arbre 55, ce qui interrompt l'entraî nement de la commande 57, 58 actionnant le ber ceau.
Pendant chacun des cycles de génération de la machine, qui sont généralement les mêmes que ceux précédemment décrits<B>à</B> propos des roues den tées coniques, en ce qui concerne la succession des opérations, la pièce reçoit un mouvement vertical de la vis<B>101</B> en synchronisme avec la rotation de cette même pièce atour de l'axe<B>27,</B> pendant que l'axe de l'outil rotatif reste fixe. L'action est la même que si la roue<B>à</B> tailler roulait le long d'une crémaillère dont une dent est représentée par l'ou til.
Si l'axe de l'outil a été disposé symétriquement par rapport<B>à</B> la roue<B>à</B> tailler, l'outil<B>C</B> représentera (voir fig. 4) une des dents 115 d'une crémaillère gé nératrice<B>116</B> dont les dents ont une direction moyenne parallèle<B>à</B> l'axe de la pièce, alors que si l'axe de l'outil a été monté asymétriquement par rapport<B>à</B> la roue<B>à</B> tailler, l'outil comme représenté à la fig. 5, représente une dent 115' d'une crémail lère génératrice 116' dont les dents ont une direction moyenne inclinée par rapport<B>à</B> l'axe de la roue<B>à</B> tailler. On peut ainsi tailler des roues dentées cy lindriques qui sont soit du type droit, soit du type hélicoïdal. Avec l'outil de coupe particulier repré senté, les dents de la roue<B>à</B> tailler seront recourbées d'une extrémité<B>à</B> l'autre.
Toutefois, si on le désire, on peut substituer<B>à</B> cet outil soit un, soit deux ou tils, tels que des outils circulaires<B>à</B> mouvement al ternatif. Si une telle substitution est effectuée, les dents taillées sur la roue seront conjuguées avec celles d'une crémaillère<B>à</B> dents droites. En d'autres termes, les roues taillées seront des roues droites ou hélicoïdales ordinaires.
Pour effectuer le taillage de roues hypoïdes et de roues dentées coniques<B>à</B> longue génératrice de cône, après que les réglages nécessaires ont été effectués,<B>y</B> compris le montage -des pignons de changement du rapport voulu et la mise en prise de l'embrayage 114, on fait fonctionner la machine avec l'arbre porte-pièce et le berceau tournant tous deux en synchronisme avec le mouvement vertical de la tête<B>25,</B> effectué par la vis<B>101.</B>
L'effet du taillage par génération basé sur un tel mouvement vertical, en comparaison avec le taillage par génération de pignons coniques ordinaires, est représenté à la fig. 6. Dans le cas ordinaire, l'outil rotatif<B>C,</B> qui se meut avec le berceau autour de l'axe 12, représente une des dents<B>115</B> d'une roue génératrice G1 dont l'axe est situé en 12. Dans la position représentée, le point médian<B>117</B> du côté convexe de cette dent est situé dans le même plan horizontal que l'axe 12 et, dans le cas du taillage d'une roue dentée conique par génération, l'axe de la roue<B>à</B> tailler peut aussi être situé dans ce plan.
Dans d'autres positions du berceau dans lesquelles l'axe de l'outil est respectivement situé en 15a et l5b, la dent<B>115</B> sera respectivement en<I>115a et<B>115b,</B></I> Pendant le mouvement de génération de la dent, le berceau peut tourner dans le sens dextrorsum en entraffiant l'axe de l'outil sur une trajectoire circu laire<B>110</B> partant de la position l5a, passant par la position<B>15</B> et aboutissant<B>à</B> la position<B>15b.</B>
Avec le présent procédé, l'axe du berceau peut être placé en 12', sensiblement au-dessous du plan horizontal 12-117, lorsque l'axe de l'outil est en <B>15,</B> avec le point médian de la dent<B>15</B> au point<B>117.</B> Le mouvement vertical effectué par la vis<B>101</B> a pour effet de faire mouvoir l'axe du berceau, par rapport <B>à</B> la pièce<B>à</B> tailler, d'un point l2c <B>à</B> un point l2d, pendant que le berceau tourne autour de son axe propre d'un angle<B>y,</B> (en réalité, c'est la vis<B>101</B> qui fait mouvoir la roue<B>à</B> tailler verticalement, l'axe du berceau restant fixe).
Par conséquent, lorsque l'axe du berceau est en 12c, l'axe de l'outil est en<I>15c</I> et la dent de la roue génératrice que représente l'ou til est en<I>115c</I><B>;</B> et lorsque l'axe du berceau est en <B>12d,</B> l'axe de l'outil est en l5d et la dent en<B><I>115d.</I></B> La trajectoire courbe 120 qui contient les points 15c, <B>15</B> et l5d est une cycloïde dont le centre de cour bure moyenne, pour l'arc envisagé, est le point<B>118.</B> Ainsi, bien que la distance radiale 12'-15 de l'outil soit la même que la distance<B>12-15,</B> l'outil repré sente maintenant une roue génératrice<B>G2</B> dont l'axe est situé en<B>118</B> et dont le rayon moyen, ou la longueur de génératrice de cône,
est 117-118. En faisant varier la relation entre l'angle<B>y</B> et le mou vement vertical 12c-12d, on peut modifier la lon gueur de génératrice du cône 117-118, dans la me sure désirée, depuis une distance égale<B>à 117-12</B> jusqu'à l'infini. Comme les réglages de la machine permettent de réduire<B>à</B> zéro la position radiale <B>117-12</B> de la machine, la longueur de génératrice de cône<B>117-118</B> peut recevoir toute valeur dési rée.
On se reportera maintenant<B>à</B> la fig. <B>7</B> où l'on voit qu'une rotation du point<B>15</B> autour du 12', pendant que ce dernier se meut verticalement dans un rap port de vitesse constant avec le mouvement de ro tation, pourrait être obtenue en fixant le point<B>15</B> <B>à</B> un cercle<B>119</B> dont le centre est situé en 12' et en faisant alors rouler ce cercle sur une ligne verticale 121.
Pour compléter l'explication des relations géo métriques qui entrent en jeu, on a désigné par 122 le point d'intersection de la ligne<B>15-12'</B> avec la ligne 117-118, et<B>à</B> partir de ce point on a tracé une perpendiculaire<B>à</B> la ligne<B>15-118</B> qui coupe cette ligne au point<B>123.</B> La ligne radiale l2#-l23 est perpendiculaire<B>à</B> la ligne verticale 121 et, par suite, elle est parallèle<B>à</B> la ligne 117-118. Si l'on donne aux divers angles et distances les désignations ci-des sous, on peu taisément établir les formules<B>1 à 10</B> données plus loin.
EMI0004.0018
Soit <SEP> <B>:</B>
<tb> <B><I>q,</I> <SEP> =</B> <SEP> angle <SEP> <B>117-118-15</B>
<tb> <I>r</I> <SEP> <B>=</B> <SEP> rayon <SEP> de <SEP> l'outil, <SEP> <B>15-117</B>
<tb> <I>s</I> <SEP> <B>=</B> <SEP> angle <SEP> d'hélice <SEP> des <SEP> dents <SEP> de <SEP> la <SEP> roue <SEP> <B>gé-</B>
<tb> nératrice <SEP> <B>G2</B>
EMI0005.0000
La relation géométrique décrite ci-dessus aura comme conséquence que le centre<B>15</B> de l'outil<B>dé-</B> crira une trajectoire 120 très voisine d'un cercle tracé autour d'un point<B>118</B> qui est le centre de la cou ronne dentée génératrice. Les résultats obtenus<B>à</B> l'aide de cette approximation sont suffisamment précis dans la pratique.
Toutefois, la vitesse du point<B>15</B> le long de la trajectoire 120 n'est pas exactement constante par rapport aux trois mouvements de la machine,<B>à</B> savoir la rotation du berceau, la rotation de la pièce et le mouvement coulissant vertical, et ceci a comme résultat de modifier le roulement.<B>Il</B> en résulte une certaine contrainte et des modifications apportées <B>à</B> la courbure du profil des dents engendrées, mais, lorsque deux engrenages sont engendrés par la même méthode que celle décrite ci-dessus, ces modifica tions sont effectuées dans des sens tels qu'elles se compensent<B>;</B> il ne reste plus que de petits effets ré siduels qui sont négligeables pour les cas ordinaires.
Dans d'autres cas, on peut apporter une correction en modifiant le roulement du berceau par l'action du maneton<B>59.</B> On peut obtenir une génération théo riquement exacte en réglant les rotations du berceau et de la pièce autour de leurs axes respectifs par rapport au mouvement coulissant rectiligne ou ver tical, de telle sorte que les relations suivantes soient applicables en tout temps<B>:
</B> (l 1) Sm cos qM = S, cos q, - (A - Ax) (12) EM = S, sin q,, - S. sin qM Ce résultat peut être réalisé, dans une machine du genre représenté à la fig. 3, à l'aide d'un dispo sitif propre à déplacer axialement la vis sans fin <B>82</B> qui est analogue au dispositif<B>60-61-62-63-59</B> précédemment décrit pour déplacer axialement la vis sans fin<B>57,</B> et en établissant le maneton<B>59</B> de ces dispositifs sous forme de cames qui, tout en assu rant un rapport de vitesse constant entre les rota tions de la pièce et du berceau, modifient la vitesse de rotation de ce dernier par rapport au mouvement vertical d'une manière propre<B>à</B> maintenir cons tantes les relations<B>(11)</B> et (12) données ci-dessus pendant toute la durée du taillage par génération.
Bien que les moyens pour effectuer le mouvement ment de génération vertical et le procédé de géné ration aient été décrits particulièrement en se réfé rant<B>à</B> une machine de construction connue, il va de soi que lesdits moyens et ledit procédé sont éga lement applicables<B>à</B> de nombreuses autres construc tions de machine. Par exemple, on a représenté<B>à</B> la fig. 8 le schéma de la commande d'une machine qui diffère de celle de la fig. 3 en ce que, pendant le taillage par génération, la pièce tourne continuel lement dans un sens, et seul le mouvement du ber ceau (et/ou le mouvement vertical de la présente machine) s'inverse périodiquement.
Ceci permet de supprimer le mécanisme diviseur ou de repérage in termittent<B>87, 88</B> et le différentiel<B>66-69</B> dans la transmission de commande de la broche porte-pièce <B>26.</B> Au lieu du mécanisme diviseur et du différen tiel, on peut effectuer Fentraffiement entre l'arbre 45 tournant continuellement dans le même sens et les pignons coniques<B>72</B> et l'arbre vertical<B>73</B> par l'in termédiaire d'une roue dentée<B>131</B> portée par l'arbre 45 et d'une roue<B>132</B> engrenant avec la roue<B>131</B> et montée sur une des extrémités d'arbre télesco pique<B>133</B> sur l'extrémité opposée duquel est montée la paire de pignons d'entramement <B>72.</B>
La fig. <B>9</B> représente un autre schéma de trans mission de commande destiné<B>à</B> une machine dont la disposition générale est la même que celle re présentée aux fi-.<B>1</B> et 2, mais qui utilise une fraise en bout<B>C'</B> au lieu de la fraise<B>C.</B> Dans cette ma chine, l'outil et la pièce tournent continuellement, des séries ou groupes successifs de lame de coupe pas sant successivement dans les creux successifs entre les dents de la pièce<B>;</B> et il n'existe qu'un seul rou lement générateur entre le berceau et<B>le</B> coulis- seau <B>à</B> mouvement vertical pour engendrer toutes les dents de la roue<B>à</B> tailler.
Comme représenté à la fig. 10, chaque série de lames de coupe de l'outil peut comprendre une lame intérieure 134 et une lame extérieure<B>135,</B> la trajectoire cycloïdale d'un groupe<B>de</B> lames par rapport<B>à</B> une roue<B>à</B> tailler étant indiquée par la flèche<B>136.</B> L'outil <B>à</B> tailler en bout<B>C'</B> est entraîné<B>à</B> partir d'un moteur <B>137</B> par l'intermédiaire de pignons d'angle<B>138,</B> de pignons<B>139</B> servant<B>à</B> modifier la vitesse de l'outil, d'un arbre 141, de pignons coniques 142, d'un arbre 143 dans l'axe 12 du berceau, de roues dentées droites 144, de pignons d'angle 145 et d'un engre nage réducteur final 145 dont l'élément mené est fixé à la broche porte-fraise ayant son axe en 15.
La broche porte-pièce 147, montée dans une tête 148, peut tourner autour de l'axe<B>27</B> et elle est accouplée avec la rotation de l'outil, par l'intermé diaire d'un train d'engrenages comprenant l'arbre 141 qui est relié<B>à</B> l'outil de la manière précédem ment décrite, des pignons coniques 149, un engre nage différentiel<B>151, 152</B> et<B>153,</B> dont la roue planétaire<B>152</B> est portée par le boîtier d'un différen tiel rotatif 154, un arbre télescopique<B>155,</B> des paires de pignons d'angle<B>150, 156, 157</B> et<B>158,</B> des pignons <B>159</B> destinés<B>à</B> modifier le rapport de transmission entre l'outil et la pièce, et un engrenage réducteur final<B>161.</B> Le berceau peut être entraîné<B>à</B> partir de l'arbre 141, par l'intermédiaire de pignons co niques<B>162,
</B> de pignons<B>163</B> modifiant la vitesse de roulement, d'un arbre 164, d'un mécanisme inver seur comprenant un tambour<B>165</B> entraîné par des engrenages<B>à</B> partir de l'arbre 164, de pignons<B>166</B> modifiant la vitesse de roulement, d'un arbre<B>167,</B> d'un embrayage<B>168,</B> de pignons d'angle<B>169</B> et d'un engrenage réducteur final<B>170.</B> La transmission pour inverser le tambour<B>165 à</B> partir de l'arbre 164 peut comprendre des pignons d'angle<B>171,</B> une vis sans fin<B>172</B> et une roue tangente<B>173</B> permettant d'effec tuer un entraînement relativement lent pendant le roulement générateur du berceau (et/ou du coulis- seau <B>à</B> mouvement vertical), et des pignons 174 et<B>175</B> servant<B>à</B> effectuer un roulement de retour rapide,
étant bien entendu que les roue et pignon <B>173</B> et<B>175</B> sont alternativement embrayés avec le tambour et débrayés automatiquement, après un nombre prédéterminé de tours du tambour dans cha cun des sens.
Le mouvement vertical de la tête porte-pièce 148 peut être effectué par une vis<B>176</B> qui est entraînée <B>à</B> partir du tambour inverseur<B>165,</B> par l'intermé diaire de pignons<B>177</B> permettant un changement de rapport, d'un arbre vertical<B>178,</B> de pignons d'angle <B>179,</B> d'un arbre télescopique supérieur<B>181</B> et<B>de</B> pignons d'angle<B>182.</B> Pour communiquer<B>à</B> la broche porte-pièce une rotation supplémentaire en synchro- nisme avec le mouvement du berceau et/ou le mou vement vertical produit par la vis<B>176,</B> le boîtier 154 du différentiel est entraîné<B>à</B> partir de l'arbre<B>167,</B> par l'intermédiaire de pignons d'angle<B>183,</B> d'un ar bre 184, de pignons<B>185</B> modifiant le rapport entre le berceau et la pièce,
d'une vis sans fin<B>186</B> et d'une roue tangente<B>187</B> portée par le boîtier 154.
De même que dans la forme d'exécution décrite (fig. <B>3),</B> dans le taillage par génération de roues dentées cylindriques, l'embrayage, dans ce cas l'em brayage<B>168,</B> est mis hors de prise et le berceau est immobilisé en rotation, alors que, dans le taillage par génération de roues coniques<B>à</B> la manière habituelle, on enlève les pignons<B>177</B> et on bloque la vis<B>176.</B> Pour le taillage par génération de roues coniques<B>à</B> grande longueur de génératrice de cône, la vis<B>176</B> et le berceau travaillent l'un et l'autre. De même que dans la forme d'exécution décrite, le socle cou lissant<B>17</B> de la machine peut être actionné par une came tournant en synchronisme avec le cycle de<B>gé-</B> nération.
Dans ce cas, cette came peut être entraînée <B>à</B> partir de l'arbre 164, par l'intermédiaire de pignons d'angle<B>188</B> et d'un engrenage<B>à</B> vis sans fin<B>189.</B>
Dans la fig. <B>11,</B> le berceau 200 peut tourner au tour d7un axe horizontal 201 dans un boîtier 202 constituant le chariot<B>à</B> mouvement vertical..<B>A</B> cette fin, le boîtier 202 est monté pour coulisser vertica lement dans une colonne<B>203</B> qui est elle-même montée de façon mobile, en vue d'un réglage et d'un mouvement d'avance, dans une direction horizontale, le long<B>de</B> glissières 204 portées par le bâti<B>205, à</B> l'effet d'établir ou de supprimer l'accouplement entre la fraise<B>C</B> et la roue<B>à</B> tailler<B>G,
</B> l'outil<B>C</B> étant supporté par le berceau pour tourner autour d'un axe <B>206.</B> La pièce<B>G</B> est montée sur une broche suppor tée pour tourner autour d'un axe horizontal<B>207</B> par une tête porte-pièce <B>208</B> dont on peut régler la po sition horizontale le long de glissières<B>209</B> portées par un plateau pivotant 211 dont la position est elle- même réglable, sur une glissière courbe 212 portée par le bâti<B>205,</B> autour d'un axe vertical<B>213</B> qui coupe l'axe 201 du berceau.
La fig. 12 représente une autre variante de ma chine dans laquelle tous les mouvements générateurs sont obtenus sur la pièce<B>à</B> tailler<B>G,</B> l'outil tournant simplement autour de son axe propre ou, si on le<B>dé-</B> sire, ayant aussi un mouvement d'avance le long de son axe.
Dans ce cas, la broche porte-pièce est supportée pour tourner autour de son axe<B>215,</B> dans un boîtier<B>216</B> qui est ajustable, et elle est en outre agencée pour recevoir un mouvement d'avance le long des glissières<B>217</B> d'un plateau coulissant<B>218.</B> Ce dernier est réglable en position le long de glis sières transversales<B>219</B> portées par le bâti 221, pour modifier la distance séparant l'axe de l'outil de l'axe 222 du berceau<B>223.</B> Ce dernier est sup porté de façon<B>à</B> pouvoir tourner et être réglé autour de l'axe 222, par une colonne 224 fixe sur le bâti.
Sur le berceau est monté de façon ajustable dans le sens radial un bloc<B>225</B> présentant une glis- sière 226 le long de laquelle un coulisseau 227 est monté de façon réglable pour se mouvoir dans une direction perpendiculaire au mouvement de réglage radial du bloc. Le coulisseau<B>227</B> est aussi mobile le long de la glissière<B>226</B> pendant le taillage par génération de roues dentées cylindriques ou de pi gnons coniques<B>à</B> grande longueur de génératrice de cône.
Sur le coulisseau<B>227</B> est monté un boîtier 228 recevant la broche porte-pièce, ce boîtier étant réglable en position sur ledit coulisseau autour d'un axe<B>229</B> qui est parallèle<B>à</B> la glissière<B>226.</B> La broche porte-pièce est tourillonnée dans le boîtier <B>228</B> pour tourner autour d'un axe<B>231</B> qui coupe perpendiculairement l'axe<B>229. Il</B> va de soi que cet axe <B>229</B> participe au mouvement du berceau autour de l'axe 222 et que le mouvement générateur rectiligne correspondant au mouvement produit par la vis <B>10 1</B> des fi-.<B>1 à 3</B> s'effectue suivant l'axe<B>229.</B>
<B>C</B> Les fig. 13, 14 et 15 représentent une autre va riante d'une machine. Cette machine est du type général décrit dans le brevet suisse No 332225 ; elle est pourvue de deux outils circulaires tournants<B>à</B> dents coupantes conjuguées C", qui sont montés sur des broches<B>301</B> inclinées l'une par rapport<B>à</B> l'autre et montées dans des têtes porte-outil<B>302,</B> la position desdites têtes sur le berceau rotatif 303 étant re- glable de telle sorte que les plans ou cônes plats décrits par les tranchants latéraux des deux outils repré sentent les côtés opposés d'une des dents d'une roue dentée ou crémaillère génératrice<B>à</B> dents droites.
On peut régler la position en hauteur des têtes porte-outil sur des coulisseaux 304 (fig. 14) à l'aide de vis de réglage 305, les coulisseaux pouvant eux- mêmes être ajustés horizontalement sur des plaques semi-riculaire 306, à l'aide de vis de réglage 307. Les plaques peuvent à leur tour être ajustées angu- lairement autour de l'axe 308 du berceau à l'aide d'un tendeur<B>309.</B> Ces réglages permettent de don ner<B>à</B> l'outil une position telle qu'elle représente une crémaillère génératrice<B>à</B> dents droites ou hé licoïdales, ou une couronne dentée destinée au taillage par génération de pignons coniques<B>à</B> dents droites ou hélicoïdales.
Une fois les réglages effec tués, on bloque les pièces<B>302,</B> 304 et<B>306</B> sur le ber ceau<B>à</B> l'aide des boulons de blocage représentés.
La broche porte-pièce 311 de la machine est tourillonnée dans un porte-pièce 312 qui est ré glable et qui est aussi mobile verticalement, pen dant le fonctionnement de la machine, sur une co lonne porte-pièces 313, cette dernière étant réglable sur un socle coulissant (d'une manière générale sem blable au socle<B>17</B> de la fig. 2) autour d'un axe ver tical, ainsi qu'horizontalement. Grâce<B>à</B> ces réglages, il est possible d'amener<B>à</B> la position désirée, par rapport aux outils, soit une roue dentée cylindrique, soit une roue dentée conique portée par la broche porte-pièce. Le socle coulissant est mobile sur le bâti 314 de la machine dans la direction de l'axe<B>308</B> du berceau.
Comme représenté<B>à</B> la fig. <B>15,</B> les outils peuvent être entraînés<B>à</B> partir d#un moteur<B>315,</B> par l'inter médiaire de pignons d'angle<B>316,</B> de pignons<B>317</B> permettant de modifier la vitesse des outils, d'un arbre<B>318</B> tournant autour de l'axe<B>308</B> du berceau et de roues dentées<B>319</B> et<B>321 à 325.</B> Les mouve ments générateurs sont effectués par une came<B>326</B> qui fait un tour pour la génération de chaque creux de dent, cette came étant entraînée<B>à</B> partir de l'arbre<B>318,</B> par l'intermédiaire de pignons<B>327</B> per mettant de modifier la vitesse de génération,
et d'un engrenage<B>328.</B> La gorge<B>329</B> de la came ro tative<B>326</B> fait osciller un secteur denté<B>330</B> qui en grène avec un pignon<B>331</B> pour l'entraîner alternati vement dans des sens opposés, et ce mouvement est transmis au berceau<B>303</B> par l'intermédiaire de pi gnons<B>332</B> permettant de modifier l'angle de roule ment, d'un arbre<B>333,</B> de pignons 334, d'un pignon hélicoïdal<B>335</B> et d'une roue dentée complémentaire <B>336</B> portée par le berceau.
La broche porte-pièce <B>311</B> entraînée<B>à</B> partir d'un arbre oscillant<B>333</B> par l'intermédiaire de pignons d'angle<B>3 3 7,</B> de pignons <B>338</B> permettant de modifier le rapport des vitesses de roulement entre le berceau et la pièce, d'un dif férentiel diviseur comprenant deux pignons latéraux <B>339</B> et 341 et un pignon planétaire 342, une roue dentée 343 qui tourne avec le pignon 341, un pi gnon conique complémentaire 344, une paire de pi gnons d'angle 345, un arbre télescopique supérieur 346, une paire de pignons d'angle 347, un arbre té lescopique vertical 348 et (montée<B>à</B> l'intérieur de la tête porte-pièce <B>312)</B> une paire de pignons d'angle 349, des roues de division<B>351,
</B> un couple de pignon et roue hélicoïdaux<B>352-353</B> relié<B>à</B> la broche porte- pièce.
Une fois par chaque cycle de génération<B>(à</B> chaque rotation de la came<B>326),</B> un mouvement de retrait est communique au socle coulissant de la machine, pour écarter la pièce des outils, ce mouvement étant commandé par la gorge 354 de la came qui agit sur un galet<B>355</B> pour faire pivoter un levier<B>356</B> autour du point<B>357</B> sur le bâti de la machine et qui est relié audit socle coulissant par un bloc<B>à</B> pivot ré glable<B>358.</B> Pendant que s'effectue le mouvement de retrait du socle coulissant, la pièce reçoit un mouve ment, réglé par un mécanisme diviseur, par la rota tion du pignon planétaire du différentiel 342 (autour de l'axe des pignons latéraux<B>339</B> et 341), le méca nisme diviseur comprenant un pignon<B>359</B> entraîné par un des pignons de l'engrenage<B>328,</B> des paires de pignons<B>361</B> et<B>362,
</B> l'organe menant<B>363</B> & un mécanisme<B>à</B> croix<B>de</B> Malte, des pignons<B>365</B> et un arbre<B>366</B> qui porte le pignon 342. Excepté pendant le mouvement commandé par le mécanisme diviseur, l'arbre<B>366</B> est bloqué par un dispositif non représenté. Le mécanisme<B>à</B> croix de Malte et le dispositif de blocage peuvent être du genre décrit en détail dans le brevet No <B>332225.</B>
Le mouvement générateur vertical de la tête porte-pièce <B>312</B> sur la colonne<B>313</B> est effectué par la rotation d'une vis verticale<B>367</B> qui se visse dans la tête<B>312</B> ou dans un écrou porté par cette tête. Cette vis est animée d'une rotation sur la colonne, alterna tivement dans un sens et en sens inverse, par le pi gnon<B>331</B> agissant par l'intermédiaire du premier des pignons<B>332,</B> de pignons<B>368</B> permettant de modifier le rapport de la rotation du berceau au mouve ment vertical, d'une paire de pignons d'angle<B>369,</B> d'un arbre vertical<B>371,</B> d'un différentiel<B>à</B> mouve ment modifié comprenant deux pignons latéraux<B>372</B> et<B>373</B> et un pignon planétaire 374, d'une paire de pignons d'angle<B>375,
</B> d'un arbre télescopique supé rieur<B>376</B> et d'une paire de pignons d'angle<B>377.</B> Si la rotation de la vis<B>367</B> doit être dans un rapport de vitesse constant avec celle du berceau et de la broche porte-pièce, on peut supprimer le différentiel <B>372-374</B> ou bloquer le support du pignon plané taire 374, de façon<B>à</B> empêcher tout mouvement de ce pignon.
Toutefois, pour le cas où un rapport de vitesse variable serait désiré, une came<B>378</B> reçoit sa commande de l'arbre<B>371 à</B> l'aide de pignons <B>379.</B> Cette came agit sur un galet<B>381</B> porté par le support du pignon planétaire du différentiel, de ma nière à faire mouvoir ce support et le pignon plané taire autour de l'axe des pignons latéraux<B>372, 373.</B> Un dispositif de rappel, non représenté, maintient le galet<B>381</B> continuellement au contact de la came <B>378.</B>
Pour engendrer des roues dentées droites ou héli coïdales, on enlève un des pignons 334 et on bloque le berceau<B>303</B> sur le bâti, alors que, pour engen drer des pignons coniques par le procédé classique, on enlève les pignons 368 et on bloque la tête porte- pièce 312 sur la colonne 313. Pour effectuer le tail- lage par génération de pignons coniques à dents droites ou obliques du type<B>à</B> grande longueur de génératrice de cône, on fait usage<B>à</B> la fois du mou vement du berceau et du mouvement vertical afin que les pignons 334, de même que les pignons<B>368,</B> soient en place, et on débloque<B>à</B> la fois le berceau et la tête porte-pièce.
Le principe qu'implique un tel taillage par génération est illustré à la fig. 16 dans la quelle le point<B>308</B> représente l'axe du berceau (qui est perpendiculaire au plan du schéma), et le point 382 représente l'axe du pignon g générateur imagi naire.<B>383</B> désigne le point moyen de la dent du pignon générateur représenté par les outils C" situés au centre du roulement générateur, et<B>383'</B> est un point correspondant lorsque les outils sont situés au-dessus du centre de roulement.<B>Le</B> point<B>308'</B> re présente la position de l'axe 308 du berceau lorsque le point médian de la dent est en<B>383'.</B> La ligne 384 représente la direction de la dent du pignon généra teur au centre de roulement,
et 384' la direction de cette dent au point<B>383'.</B> Langle <I>s',</I> dont la ligne 384 est déportée par rapport<B>à</B> une ligne radiale passant par l'axe<B>382,</B> reste constant en tous les points du roulement générateur. Cet angle, appelé angle d'hélice ou d'obliquité, est égal<B>à</B> zéro dans le cas d'un pignon conique<B>à</B> dents droites.<B>A</B> la fig. <B>16,</B> on a sup- posé que l'axe de la pièce reste stationnaire dans le plan horizontal contenant l'axe<B>3 82</B> et le point<B>3 83,</B> et que l'axe du berceau reçoit un mouvement de trans lation vertical, ce qui constitue l'inverse du fonc tionnement réel de la machine représentée.
La vitesse du mouvement de translation vertical, au centre du roulement générateur, c'est-à-dire lorsque l'axe du berceau est en<B>308,</B> par rapport<B>à</B> la rotation du berceau, doit de préférence être telle que le centre instantané du mouvement de la dent génératrice (représenté par la ligne 384) soit situé en <B>382.</B> Ce résultat est obtenu en faisant en sorte que le mouvement de translation, par radian de rotation du berceau, soit égal<B>à</B>
EMI0008.0007
<B>A'</B> désignant la distance 382-308.
L'équivalent théorique de la rotation de la dent 384 autour de l'axe<B>382</B> jusqu'à une quelconque position telle que 384', peut être obtenu en faisant tourner le berceau autour de l'axe<B>308 (à</B> la même vitesse relative que celle de la rotation du pignon<B>gé-</B> nérateur autour de<B>382)</B> et en effectuant simultané ment un mouvement vertical de vitesse telle que V<B>= A'</B> tg <I>-a</I> expression dans laquelle V désigne toute distance 308-308' et -a l'angle correspondant de la rotation du berceau.
Cette relation théoriquement correcte peut être obtenue en combinant un mouvement uniforme, tel qu'on l'obtient par une transmission<B>à</B> engrenages entre le berceau et le coulisseau vertical (telle que la transmission<B>368, 369, 375 - 377</B> et<B>367</B> de la <U>fi-.</U><B>15),</B> avec un mouvement correcteur additif, qui peut être soit exact, soit approximatif, tel que le mouvement qui est effectué par la came<B>378</B> et qui est introduit dans la transmission<B>à</B> engrenages par l'intermédiaire du différentiel<B>372-374.</B>
L'application d'un mouvement de translation uni forme par rapport<B>à</B> la rotation du berceau V<B>= A'</B> -a permet d'obtenir une construction de machine sim plifiée ne comportant pas le dispositif<B>à</B> came et différentiel susmentionné, et elle produit en même temps des dents qui sont approximativement conju- t, Oluées avec des dents complémentaires taillées par le même procédé, étant donné que, dans ce cas, l'écart entre le mouvement appliqué et le mouvement théoriquement exact produit des effets compensa teurs sur les deux organes.
Le procédé décrit permet de tailler des roues dentées coniques de n'importe quelle longueur de génératrice de cône sans limitation en raison du diamètre du berceau de la machine.
Method for size by generation of cylindrical and bevel gear wheels and machine for implementing this method The present patent includes a method for size by generation of cylindrical and bevel gear wheels, in which the blank is rotated <B > to </B> cut around its axis and, in synchronism with this rotation, a relative rotation is carried out between said axis and the cutting path of a tool around an axis which is inclined with respect to <B> </B> the axis of the blank.
The patent also includes a machine for implementing this method, in which one of two elements comprising the cutting tool and the blank holder spindle to be cut is mounted on a rotary cradle, and one of said elements is mounted on a slide to move relative <B> to </B> the other in a direction perpendicular <B> to </B> the axis of the cradle, as well as perpendicular <B> to </B> the axis of the blank holder spindle, and in which a train of gears connects said blank holder spindle and the cradle to make them rotate at the same time.
The method is characterized in that one carries out in synchronism with said rotations, a relative translational movement between the axis of the blank and the cutting path in a direction perpendicular to said relative axis of rotation as well as perpendicular <B > to </B> the axis of the blank.
The machine for carrying out this process is characterized in that the gear train is arranged so <B> to </B> can be connected to the slide so as to <B> </B> move this last in synchronism with the rotations of the cradle and the workpiece spindle. The appended drawing represents, <B> by </B> by way of example, an embodiment and some variants of the machine included in the patent.
Fig. 1 is a side elevational view of the machine.
Fig. 2 is a plan view of this machine. Fig. 3 schematically represents the control members of the machine.
Figs. 4 and 5 are schematic views illustrating two different relative positions of the tool and of the workpiece.
Fig. 6 is a geometric representation illustrating the process of cutting a bevel gear. Fig. 7 illustrates a variant of FIG. 6.
Fig. <B> 8 </B> is a view similar <B> to </B> in fig. <B> 3, </B> but of a variant.
Fig. <B> 9 </B> is also a view similar to <B> to </B> the <B> fi-. 3 </B> but of another variant.
Fig. <B> 10 </B> is a larger scale <B> to </B> drawing of a detail of the end mill of fig. <B> 1. </B>
Figs. <B> 11 </B> and 12 are schematic plan views, <B> to </B> on a smaller scale, of two variations of fig. 2.
Fig. <B> 13 </B> is a side elevational view of another variant of the machine. - Fig. 14 is a detail view, in a plane perpendicular to that of FIG. 13.
Fig. 15 schematically shows the control elements of the machine of figures 13 and 14.
Fig. 16 is a diagram illustrating a variant of the pruning process implemented by the machine shown in FIGS. 13, 14 and 15. Figs. 1 and 2 represent a pruning machine by generation of bevel and hypoid helical gears. The machine comprises a frame <B> 10 </B> on which is mounted a cradle <B> 11 </B> rotating around a horizontal axis 12. A drum <B> 13 </B> is mounted from adjustable manner on the cradle, around an axis 14 which is parallel <B> to </B> the axis 12 of the cradle.
A tool-holder spindle 16 is journaled in this drum, along the axis <B> 15, </B> and on this spindle is mounted an end mill <B> C. </B> In this machine, axis <B> 15 </B> is parallel to axes 12 and 14, and the distance between axes 12 and <B> 15 </B> can be changed <B> at </B> as you wish by setting the position of the drum on the cradle around the axis 14. This adjustment, called <B> </B> radial adjustment of the tool <B>, </B> is limited by the eccentricity of the axes 12, 14 and <B> 15, </B> this eccentricity itself necessarily being limited by the diameter of the cradle. If desired, the machine can be provided with means making it possible to incline the axis of the tool on the axis of the cradle, which constitutes a peculiarity which is currently well known to <B> </B> cutting machines bevel and hypoid gears.
A sliding base <B> 17 </B> is adjustable, and also movable during the operation of the machine, along slides <B> 18 </B> bridged by the frame <B> 10 </B> and parallel to <B> to </B> the axis of the cradle. On this sliding base is mounted a plate <B> 19, </B> which is guided on curved slides 21 and whose angular position can be adjusted around a vertical axis 22 which intersects <B> to </B> right angle axis 12 of the cradle. A column 23 is movable in a straight line on the pivot plate, along slides 24, in a direction perpendicular <B> to </B> axis 22.
This column carries a head 25 in which is journalled a workpiece spindle 26, the axis 27 of which intersects the axis 22 to which it is perpendicular, this axis <B> 27 </B> being furthermore parallel. with slides 24. The head <B> 25 </B> is movable vertically on the column along slides <B> 28, </B> which allows to move vertically the axis <B> 27 </ B > of the part with respect to <B> to </B> axis 12 of the cradle. Thanks to the above-mentioned settings, it is possible to carry out the positioning of a blank <B> to </B> cut <B> G </B> on the spindle <B> 26, </B> as shown in fig. 2, so that the surfaces of the teeth on this part are cut by the tool <B> C. </B>
As shown schematically in FIG. 3, the control mechanism of the machine comprises a motor <B> 31 </B> which drives the tool <B> C </B> through the intermediary of a gear train comprising a pair of pinions angle 32, a shaft 33, pinions 34 serving <B> to </B> modify the speed of rotation of the tool, angle pinions <B> 35, </B> a shaft <B> 36, </B> spur gears <B> 37, </B> a shaft <B> 38, </B> angle gears <B> 39, </B> a bevel pinion 41 and a crown <B> with </B> co nical toothing 42 carried by the tool-holder spindle <B> 16 </B>. The shaft <B> 36 </B> rotates around the axis 12 of the cradle, and the shaft <B> 38 </B> rotates around the axis 14 of the drum, this position allowing radial adjustment of the previously described tool.
The generative movements of the machine are carried out <B> to </B> from the shaft <B> 33 </B> by means of a speed change which includes pins 43 allowing the cycle to be modified generator, and angle gears 44 driving a shaft 45 on which are mounted toothed wheels 46 and 47 for driving an inverter drum 48 in opposite directions, alternately. The toothed wheel 46 meshes directly with a toothed wheel 49 arranged along the axis of the drum, while the wheel 47 is behind it, via a pinion mounted idle 50, another toothed wheel 51 arranged coaxially with the drum 48.
The latter contains a mechanism which, under the influence of a predetermined number of rotations of the drum, acts so as <B> to </B> alternately establish and remove the connection between the drum and the wheels 49 and <B > 51. </B> When the wheel <B> 51 </B> is engaged, the drum is driven in the same direction as the shaft 45, and when the wheel 49 is engaged, the drum is driven in the same direction inverse of the previous one. The reversing mechanism can be of any suitable construction. With the drum turns a toothed wheel <B> 52 </B> which meshes with a toothed wheel <B> 53 </B> and, through the latter and a gear 54, it drives a shaft 55 arranged horizontally in the frame of the machine, parallel <B> to </B> axis 12 of the cradle.
By means of angle pinions <B> 56, </B> the shaft <B> 55 </B> drives an endless screw <B> 57 </B> which meshes with a tangent wheel <B > 58 </B> fixed to the cradle <B> 11, </B> the latter thus receiving a rotation about its axis 12.
The cradle rotational speed can be changed by imparting an axial movement <B> to </B> endless life <B> 57 </B> in either direction, <B> to < / B> by means of a mechanism which comprises the crank pin <B> 59 </B> of a crank plate <B> 63 </B> serving <B> to </B> communicate slack vement <B> to </B> the worm <B> 57 </B> along its axis in both directions and a gear train connecting the shaft of the screw <B> 57 </B> to audit plate and comprising toothed wheels <B> 60, </B> pinions <B> 61 </B> serving <B> to </B> modify the rolling movement,
a <B> 62 </B> endless screw and a tangent wheel rotating with the crank plate. The length of the crank arm of the hammer <B> 59 </B> on the plate <B> 63 </B> can be adjusted by means not shown.
The workpiece spindle <B> 26 </B> is driven with a rotation <B> at </B> a speed the ratio of which to that of the endless screw <B> 57 </B> is constant , this spindle being driven <B> from </B> from the shaft <B> 55 </B> by means of a transmission comprising pinions 64 making it possible to modify the <B> </B> bearing ratio <B> </B> (i.e. the ratio between the rotation of the cradle and the rotation of the workpiece spindle), a shaft <B> 65, </B> of the toothed wheels <B> 66, 67 </B> and <B> 68, </B> and a <B> differential </B> whose housing is designated by <B> 69, </B> a telescopic shaft horizontal <B> 71, </B> angle gears <B> 72, </B> a vertical shaft <B> 73, </B> angle gears 74, an inclined shaft <B> 75 , </B> angle gears <B> 76, </B> a horizontal telescopic shaft <B> 77, </B> angle gears <B> 78,
</B> a vertical telescopic shaft <B> 79, </B> dividing gears <B> 81 </B> and an endless screw <B> 82 </B> meshing with a tangent wheel 83 carried by the workpiece spindle <B> 26. </B> The horizontal telescopic shaft <B> 71 </B> is parallel to the guides <B> 18 </B> and, therefore, it allows the movement of the sliding base <B> 17 </B> along said slides, while the vertical shaft <B> 73 </B> is arranged along the axis 22 and allows the adjustment of the swivel plate <B> 19. </ B> The inclined shaft <B> 75 </B> is mounted in a tubular housing part <B> 75 '</B> of the turntable.
The horizontal telescopic shaft <B> 77, </B> mounted in a tubular casing part <B> 77 ', </B> of said swivel plate, extends in the direction of the slides 24 and, therefore, allows the adjustment of the column <B> 23 </B> in the direction of the axis <B> 27 </B> of the workpiece, while the vertical telescopic shaft <B> 79, </B> disposed < B> inside </B> column <B> 23 </B> and head <B> 25, </B> allows vertical movement of this head on the column.
The differential housing <B> 69 </B> remains stationary during the generation rotations of the cradle <B> 11 </B> and the workpiece spindle 26 but, during the return rotations of the latter, said housing rotates to advance the workpiece spindle one or more circumferential steps of the wheel to be cut, so <B> to </B> bring a following tooth hollow of said wheel in the cutting position. This di viewfinder or locator movement is preceded by a movement to withdraw the sliding base <B> 17 </B> on the slides <B> 18, </B> <B> to </B> the effect of 'move the part <B> to </B> away from the tool.
This withdrawal movement is effected by a cam (not shown) driven by the shaft 45 rotating in one direction, by means of angle gears 84, of a worm <B> 85 </B> and a tangent <B> 86 </B> wheel which rotates with the cam. Intermittent rotation of the <B> 69 </B> differential housing is effected by the intermediary of a Maltese cross <B> </B> mechanism comprising a rotary drive member 87 provided with a roller which s 'intermittently engages in the notches of the driven rotary member <B> 88. </B> The driving member <B> 87 </B> receives its command from shaft 45 through grained 89, 91, 92 and 93. The driven member carries a toothed wheel 94 which meshes with a toothed wheel <B> 95 </B> fixed to the housing <B> 69 </B> of the differential.
The arrangement is such that, <B> at </B> each cycle of the reversing mechanism contained in the drum 48 (and consequently <B> at </B> each revolution of the cam driven by the tan gent wheel <B > 86), </B> the <B> to </B> Maltese cross <B> 87, 88 </B> mechanism moves the <B> to </B> wheel forward by one or more steps circumferential integers. Of course, the angle of this forward movement is determined by the ratio of the dividing gears <B> 81. </B> An additional drive mechanism moves the head <B> 25 </B> on the column <B> 23 </B> in sync with the rotation of the workpiece spindle.
<B> A </B> this end, a vertical screw <B> 101, </B> journaled in <B> ball </B> bearings supported by part 102 of the column, is screwed into a nut <B> 103 </B> fixed <B> to </B> said head <B> 25. </B> Preferably, the nut <B> 103 </B> is of the type <B> to < / B> circulating balls in which an endless train of balls is arranged in the helical groove of the nut and in a return passage communicating with the ends of this groove, said balls rolling against the walls of the groove and of the threads of the screw <B> 101. </B> The latter is driven, <B> from </B> from the inverting drum 48, by a gear train made up of gear change pinions <B> 105, </B> of a shaft <B> 106, </B> of angle gears <B> 107 </B> and <B> 108,
</B> of a vertical shaft <B> 109, </B> of angle gears <B> 111, </B> of a top horizontal telescopic shaft 112 mounted <B> to </B> the interior of a telesco pique 112 'box and <B> 113. </B> angle gears.
To perform cutting by generation of bevel and hypoid toothed wheels by the usual methods, one or more of the pinions <B> 105 </B> and, <B> to </B> is removed using a wrench inserted in a recess made in the end of the screw <B> 101, </B> this screw is rotated to adjust the vertical position of the head 25 along the <B> 28 </B> guides of the column , so <B> to </B> place the axis <B> 27 </B> of the part <B> to </B> cut in the same horizontal plane as the axis 12 of the cradle or <B > at </B> a distance from said axis which corresponds to the desired offset for the hypoid wheel <B> to </B> cut, then the screw <B> 101 </B> is blocked on the column <B> 23 < / B> by means not shown.
After the other necessary adjustments, the machine can then be made to work in the usual way, cutting by generation of teeth of the workpiece <B> to </B> to be cut, by the rotary tool, resulting from the rotation of the cradle around its axis 12 in syn chronism with the rotation of the part around the axis <B> 27. </B> After the bearing has progressed enough to complete the contact of the tool with the part, the cam actuated by the tangent wheel <B> 86 </B> communicates a retraction movement to the sliding base <B> 17, </B> and the dividing mechanism <B> 87, 88 </B> moves the workpiece forward. a circumferential step. At the same time, the movement of the drum 48 is reversed to return the cradle <B> 11 to </B> its initial position.
The movement of the drum is then reversed again, the cam advances the sliding base and the generation cycle is repeated. This operation continues until all the teeth on the part have been cut.
To cut cylindrical toothed wheels by generation, pinions <B> 105, </B> are fitted to obtain the desired ratio, and the screw is released <B> 101; </B> the machine is adjusted to position the 'axis <B> 27 </B> of the part <B> to </B> cut perpendicular to axes 12, 14 and <B> 15 </B> and to bring the tool <B> C </ B > in a position such that it represents a tooth of a generator rack <B>; </B> the cradle is blocked relative to the frame <B> 10 to </B> using means not shown and the clutch 114 is operated to disconnect the two ends of the shaft 55, which interrupts the driving of the control 57, 58 actuating the cradle.
During each of the machine's generation cycles, which are generally the same as those previously described <B> to </B> with regard to bevel toothed wheels, with regard to the succession of operations, the part receives a vertical movement of the screw <B> 101 </B> in synchronism with the rotation of this same part around the axis <B> 27, </B> while the axis of the rotary tool remains fixed. The action is the same as if the <B> to </B> trimming wheel were rolling along a rack, one tooth of which is represented by the tool.
If the tool axis has been placed symmetrically with respect to <B> to </B> the wheel <B> to </B> cut, the tool <B> C </B> will represent (see fig. 4) one of the teeth 115 of a generator rack <B> 116 </B> whose teeth have an average direction parallel <B> to </B> the axis of the part, whereas if the axis of the tool has been mounted asymmetrically with respect to <B> to </B> the wheel <B> to </B> cut, the tool as shown in fig. 5, shows a tooth 115 'of a 1st generator rack 116', the teeth of which have an average direction inclined with respect to <B> to </B> the axis of the wheel <B> to </B> to cut. It is thus possible to cut cylindrical toothed wheels which are either of the straight type or of the helical type. With the particular cutting tool shown, the teeth of the <B> </B> trimming wheel will be curved from one end <B> to </B> the other.
However, if desired, you can substitute <B> for </B> this tool either one, or two, or tils, such as circular tools <B> with </B> alternating motion. If such a substitution is made, the teeth cut on the wheel will match those of a straight toothed <B> </B> rack. In other words, the trimmed wheels will be ordinary straight or helical wheels.
For cutting hypoid gears and bevel gears <B> with </B> long cone generators, after the necessary adjustments have been made, <B> y </B> including fitting the change gears the desired ratio and engagement of the clutch 114, the machine is operated with the workpiece shaft and the cradle both rotating in synchronism with the vertical movement of the head <B> 25, </B> performed by the screw <B> 101. </B>
The effect of generation hobbing based on such a vertical movement, in comparison with generation hobbing of ordinary bevel gears, is shown in fig. 6. In the ordinary case, the rotary tool <B> C, </B> which moves with the cradle around the axis 12, represents one of the teeth <B> 115 </B> of a generator wheel. G1 whose axis is located at 12. In the position shown, the midpoint <B> 117 </B> of the convex side of this tooth is located in the same horizontal plane as the axis 12 and, in the case of cutting a bevel gear by generation, the axis of the <B> to </B> cut wheel can also be located in this plane.
In other positions of the cradle in which the tool axis is respectively located at 15a and 15b, the tooth <B> 115 </B> will be respectively at <I> 115a and <B> 115b, </ B > </I> During the tooth generation movement, the cradle can turn in the dextrorsum direction by restricting the axis of the tool on a circular path <B> 110 </B> starting from position l5a, passing through position <B> 15 </B> and ending <B> at </B> position <B> 15b. </B>
With the present method, the axis of the cradle can be placed at 12 ', substantially below the horizontal plane 12-117, when the axis of the tool is at <B> 15, </B> with the point median of tooth <B> 15 </B> at point <B> 117. </B> The vertical movement performed by the screw <B> 101 </B> has the effect of moving the axis of the cradle, with respect to <B> to </B> the part <B> to </B> cut, from a point l2c <B> to </B> a point l2d, while the cradle rotates around its own axis d 'an angle <B> y, </B> (in reality, it is the screw <B> 101 </B> which moves the wheel <B> to </B> cut vertically, the axis of the cradle remaining fixed).
Consequently, when the axis of the cradle is in 12c, the axis of the tool is in <I> 15c </I> and the tooth of the generator wheel that the tool represents is in <I> 115c < / I> <B>; </B> and when the cradle axis is in <B> 12d, </B> the tool axis is in l5d and the tooth in <B> <I> 115d . </I> </B> The curved path 120 which contains the points 15c, <B> 15 </B> and l5d is a cycloid whose mean center of curvature, for the considered arc, is the point < B> 118. </B> Thus, although the tool's radial distance 12'-15 is the same as the distance <B> 12-15, </B> the tool shown now represents a generator wheel < B> G2 </B> whose axis is located at <B> 118 </B> and whose mean radius, or the length of the cone generator,
is 117-118. By varying the relation between the angle <B> y </B> and the vertical movement 12c-12d, the generator length of the cone 117-118 can be varied, as desired, from an equal distance. <B> at 117-12 </B> to infinity. As the machine settings allow the radial position <B> 117-12 </B> of the machine to be reduced <B> to </B> zero, the taper generator length <B> 117-118 </ B > can receive any desired value.
We will now refer <B> to </B> fig. <B> 7 </B> where we see that a rotation of the point <B> 15 </B> around the 12 ', while the latter moves vertically in a constant speed ratio with the movement of rotation, could be obtained by fixing the point <B> 15 </B> <B> to </B> a circle <B> 119 </B> whose center is located at 12 'and then rolling this circle on a vertical line 121.
To complete the explanation of the geometrical relationships that come into play, we have designated by 122 the point of intersection of line <B> 15-12 '</B> with line 117-118, and <B> at </B> from this point we have drawn a perpendicular <B> to </B> the line <B> 15-118 </B> which intersects this line at the point <B> 123. </B> The line radial l2 # -l23 is perpendicular <B> to </B> vertical line 121 and, therefore, it is parallel <B> to </B> line 117-118. If we give the various angles and distances the names below, we can quietly establish the formulas <B> 1 to 10 </B> given below.
EMI0004.0018
Either <SEP> <B>: </B>
<tb> <B> <I> q, </I> <SEP> = </B> <SEP> angle <SEP> <B> 117-118-15 </B>
<tb> <I> r </I> <SEP> <B> = </B> <SEP> radius <SEP> of <SEP> tool, <SEP> <B> 15-117 </B>
<tb> <I> s </I> <SEP> <B> = </B> <SEP> helix angle <SEP> <SEP> of the <SEP> teeth <SEP> of <SEP> the <SEP > <SEP> <B> ge- </B> wheel
<tb> nératrice <SEP> <B> G2 </B>
EMI0005.0000
The geometrical relation described above will have as consequence that the center <B> 15 </B> of the tool <B>- </B> will describe a trajectory 120 very close to a circle drawn around a point <B> 118 </B> which is the center of the generating toothed crown. The results obtained <B> to </B> using this approximation are sufficiently precise in practice.
However, the speed of point <B> 15 </B> along the path 120 is not exactly constant with respect to the three movements of the machine, <B> namely </B> namely the rotation of the cradle, the rotation of the part and the vertical sliding movement, and this results in modifying the bearing. <B> This </B> results in some constraint and modifications to <B> </B> the curvature of the profile of the teeth generated, but, when two gears are generated by the same method as described above, these modifications are carried out in such directions that they offset each other <B>; </B> only small residual effects which are negligible for ordinary cases.
In other cases, a correction can be made by modifying the bearing of the cradle by the action of the crankpin <B> 59. </B> A theoretically exact generation can be obtained by adjusting the rotations of the cradle and of the part around their respective axes with respect to the rectilinear or vertical sliding movement, so that the following relationships are applicable at all times <B>:
</B> (l 1) Sm cos qM = S, cos q, - (A - Ax) (12) EM = S, sin q ,, - S. sin qM This result can be achieved, in a machine of the kind shown in fig. 3, using a device suitable for axially moving the worm <B> 82 </B> which is similar to the device <B> 60-61-62-63-59 </B> previously described for axially moving the worm <B> 57, </B> and establishing the crankpin <B> 59 </B> of these devices in the form of cams which, while ensuring a constant speed ratio between the rota of the part and of the cradle, modify the speed of rotation of the latter with respect to the vertical movement in a manner suitable <B> to </B> keep constant the relations <B> (11) </B> and (12) data above throughout the cutting period by generation.
Although the means for effecting the vertical generating movement and the generating method have been described in particular with reference to <B> </B> a machine of known construction, it goes without saying that said means and said method are also applicable <B> to </B> many other machine constructions. For example, <B> to </B> has been shown in FIG. 8 the diagram of the control of a machine which differs from that of FIG. 3 in that, during generation hobbing, the workpiece rotates continuously in one direction, and only the movement of the cradle (and / or the vertical movement of the present machine) is periodically reversed.
This makes it possible to eliminate the in termittent divider or locating mechanism <B> 87, 88 </B> and the differential <B> 66-69 </B> in the control transmission of the workpiece spindle <B> 26 . </B> Instead of the dividing mechanism and the differential, it is possible to carry out the insertion between the shaft 45 rotating continuously in the same direction and the bevel gears <B> 72 </B> and the vertical shaft <B> 73 </B> by means of a toothed wheel <B> 131 </B> carried by the shaft 45 and a wheel <B> 132 </B> meshing with the wheel <B> 131 </B> and mounted on one end of a telescopic shaft <B> 133 </B> on the opposite end of which is mounted the pair of driving pinions <B> 72. </B>
Fig. <B> 9 </B> represents another diagram of command transmission intended for <B> </B> a machine the general arrangement of which is the same as that shown in fi-. <B> 1 </ B > and 2, but which uses an end mill <B> C '</B> instead of the <B> C milling cutter. </B> In this machine, the tool and the workpiece rotate continuously, series or successive groups of cutting blades not successively in the successive hollows between the teeth of the part <B>; </B> and there is only one generator bearing between the cradle and <B> the </ B> slide <B> to </B> vertical movement to generate all the teeth of the wheel <B> to </B> cut.
As shown in fig. 10, each series of cutting blades of the tool may include an inner blade 134 and an outer blade <B> 135, </B> the cycloidal path of a group <B> of </B> blades relative to < B> to </B> a wheel <B> to </B> being indicated by the arrow <B> 136. </B> The tool <B> to </B> end cut <B> C '</B> is driven <B> from </B> from an engine <B> 137 </B> by means of angle gears <B> 138, </B> gears <B > 139 </B> serving <B> to </B> modify the speed of the tool, of a shaft 141, of bevel gears 142, of a shaft 143 in the axis 12 of the cradle, of toothed wheels straight lines 144, angle pinions 145 and a final reduction gear 145 whose driven element is fixed to the milling spindle having its axis at 15.
The workpiece spindle 147, mounted in a head 148, can rotate about the axis <B> 27 </B> and it is coupled with the rotation of the tool, by the intermediary of a train of 'gears comprising the shaft 141 which is connected <B> to </B> the tool in the manner previously described, bevel gears 149, a differential gear <B> 151, 152 </B> and <B > 153, </B> whose planetary wheel <B> 152 </B> is carried by the housing of a rotating differential 154, a telescopic shaft <B> 155, </B> pairs of pinions of angle <B> 150, 156, 157 </B> and <B> 158, </B> of the pinions <B> 159 </B> intended <B> to </B> modify the transmission ratio between the tool and workpiece, and a final reduction gear <B> 161. </B> The cradle can be driven <B> to </B> from shaft 141, by means of conical gears <B> 162,
</B> pinions <B> 163 </B> modifying the rolling speed, of a shaft 164, of a reversing mechanism comprising a drum <B> 165 </B> driven by gears <B> from </B> from shaft 164, from pinions <B> 166 </B> modifying the rolling speed, from a shaft <B> 167, </B> from a clutch <B> 168, </B> angle pinions <B> 169 </B> and a final reduction gear <B> 170. </B> The transmission to reverse the drum <B> 165 to </B> from the shaft 164 may include angle pinions <B> 171, </B> a worm <B> 172 </B> and a tangent wheel <B> 173 </B> to effect a relatively slow drive during the generator rolling of the cradle (and / or the slide <B> to </B> vertical movement), and of the pinions 174 and <B> 175 </B> serving <B> to </ B > perform a fast reverse roll,
it being understood that the wheel and pinion <B> 173 </B> and <B> 175 </B> are alternately engaged with the drum and automatically disengaged, after a predetermined number of revolutions of the drum in each direction.
The vertical movement of the workpiece head 148 can be effected by a screw <B> 176 </B> which is driven <B> from </B> from the inverting drum <B> 165, </B> by the 'intermediate pinions <B> 177 </B> allowing a change of ratio, of a vertical shaft <B> 178, </B> of angle pinions <B> 179, </B> of a upper telescopic shaft <B> 181 </B> and <B> of </B> angle gears <B> 182. </B> To communicate <B> to </B> the workpiece spindle a rotation additional in synchronism with the movement of the cradle and / or the vertical movement produced by the screw <B> 176, </B> the housing 154 of the differential is driven <B> from </B> from the shaft <B> 167, </B> by means of angle gables <B> 183, </B> of a shaft 184, gables <B> 185 </B> modifying the ratio between the cradle and the room,
a worm <B> 186 </B> and a tangent wheel <B> 187 </B> carried by the housing 154.
As in the embodiment described (fig. <B> 3), </B> in cutting by generating cylindrical toothed wheels, the clutch, in this case the clutch <B> 168, < / B> is disengaged and the cradle is immobilized in rotation, while, in cutting by generating bevel wheels <B> to </B> in the usual way, the pinions are removed <B> 177 </ B > and the screw <B> 176 </B> is blocked. </B> For cutting by generation of bevel wheels <B> with </B> great length of the cone generator, the screw <B> 176 </B> and the cradle both work. As in the embodiment described, the sliding base <B> 17 </B> of the machine can be actuated by a cam rotating in synchronism with the <B> generation </B> cycle.
In this case, this cam can be driven <B> to </B> from the shaft 164, by means of angle pinions <B> 188 </B> and a gear <B> to </B> worm <B> 189. </B>
In fig. <B> 11, </B> the cradle 200 can rotate around a horizontal axis 201 in a housing 202 constituting the carriage <B> with </B> vertical movement. <B> A </B> this end, the housing 202 is mounted to slide vertically in a column <B> 203 </B> which is itself movably mounted, with a view to adjustment and forward movement, in a horizontal direction, along <B> </B> slides 204 carried by the frame <B> 205, to </B> the effect of establishing or eliminating the coupling between the cutter <B> C </B> and the wheel <B> to </B> cut <B> G,
</B> the tool <B> C </B> being supported by the cradle to rotate about an axis <B> 206. </B> The part <B> G </B> is mounted on a spindle supported to rotate about a horizontal axis <B> 207 </B> by a workpiece head <B> 208 </B> whose horizontal position can be adjusted along guides <B> 209 < / B> carried by a swivel plate 211, the position of which is itself adjustable, on a curved slide 212 carried by the frame <B> 205, </B> around a vertical axis <B> 213 </B> which intersects the axis 201 of the cradle.
Fig. 12 represents another variant of my china in which all the generating movements are obtained on the part <B> to </B> cut <B> G, </B> the tool simply rotating around its own axis or, if it is <B> desired </B>, also having a forward movement along its axis.
In this case, the workpiece spindle is supported to rotate about its axis <B> 215, </B> in a housing <B> 216 </B> which is adjustable, and it is further arranged to receive a forward movement along the <B> 217 </B> slides of a sliding plate <B> 218. </B> The latter is adjustable in position along transverse slides <B> 219 </B> carried by the frame 221, to modify the distance separating the axis of the tool from the axis 222 of the cradle <B> 223. </B> The latter is supported so <B> to </B> power rotate and be adjusted around axis 222, by a column 224 fixed on the frame.
On the cradle is radially adjustable a block <B> 225 </B> having a slide 226 along which a slide 227 is adjustably mounted to move in a direction perpendicular to the movement of the cradle. radial adjustment of the block. The <B> 227 </B> slide is also movable along the <B> 226 </B> slide during cutting by generation of cylindrical toothed wheels or long <B> </B> conical pins of cone generator.
On the slide <B> 227 </B> is mounted a housing 228 receiving the workpiece spindle, this housing being adjustable in position on said slide around an axis <B> 229 </B> which is parallel <B > to </B> the slide <B> 226. </B> The workpiece spindle is journalled in the housing <B> 228 </B> to rotate around an axis <B> 231 </B> which intersects the axis <B> 229 perpendicularly. It </B> goes without saying that this axis <B> 229 </B> participates in the movement of the cradle around the axis 222 and that the rectilinear generator movement corresponding to the movement produced by the screw <B> 10 1 </ B> of the lines <B> 1 to 3 </B> is carried out along the axis <B> 229. </B>
<B> C </B> Figs. 13, 14 and 15 represent another variant of a machine. This machine is of the general type described in Swiss Patent No. 332225; it is provided with two rotating circular tools <B> with </B> conjugate cutting teeth C ", which are mounted on spindles <B> 301 </B> inclined one with respect to <B> to </B> the other and mounted in tool heads <B> 302, </B> the position of said heads on the rotary cradle 303 being adjustable so that the planes or flat cones described by the lateral cutting edges of the two tools represent the opposite sides of one of the teeth of a toothed wheel or generator rack with <B> </B> straight teeth.
The height position of the tool-holder heads can be adjusted on sliders 304 (fig. 14) using adjusting screws 305, the sliders themselves being able to be adjusted horizontally on semi-ricular plates 306, at the same time. using adjustment screws 307. The plates can in turn be angularly adjusted around the axis 308 of the cradle using a tensioner <B> 309. </B> These adjustments allow <B> in </B> the tool a position such that it represents a generator rack <B> with </B> straight or helical teeth, or a toothed ring gear intended for cutting by generation of bevel gears <B> with </B> straight or helical teeth.
Once the adjustments have been made, the parts <B> 302, </B> 304 and <B> 306 </B> are locked on the cradle <B> using </B> using the locking bolts shown .
The workpiece spindle 311 of the machine is journalled in a workpiece holder 312 which is adjustable and which is also movable vertically, during operation of the machine, on a workpiece column 313, the latter being adjustable on a sliding base (generally similar to the base <B> 17 </B> of fig. 2) around a vertical axis, as well as horizontally. Thanks <B> to </B> these settings, it is possible to bring <B> to </B> the desired position, with respect to the tools, either a cylindrical toothed wheel or a bevel gear carried by the spindle workpiece carrier. The sliding base is movable on the frame 314 of the machine in the direction of the axis <B> 308 </B> of the cradle.
As shown <B> to </B> in fig. <B> 15, </B> tools can be driven <B> from </B> from a motor <B> 315, </B> by means of angle gears <B> 316 , </B> pinions <B> 317 </B> allowing the speed of the tools to be modified, a shaft <B> 318 </B> rotating around the axis <B> 308 </B> of the cradle and toothed wheels <B> 319 </B> and <B> 321 to 325. </B> The generator movements are effected by a cam <B> 326 </B> which makes a revolution for the generation of each tooth hollow, this cam being driven <B> from </B> from the shaft <B> 318, </B> by means of pinions <B> 327 </B> making it possible to modify the generation speed,
and a gear <B> 328. </B> The groove <B> 329 </B> of the rotary cam <B> 326 </B> oscillates a toothed sector <B> 330 </B> which grates with a pinion <B> 331 </B> to drive it alternately in opposite directions, and this movement is transmitted to the cradle <B> 303 </B> by means of pins <B> 332 </B> for modifying the rolling angle, of a shaft <B> 333, </B> of pinions 334, of a helical pinion <B> 335 </B> and of a wheel complementary toothed <B> 336 </B> carried by the cradle.
The workpiece spindle <B> 311 </B> driven <B> from </B> from an oscillating shaft <B> 333 </B> by means of angle pinions <B> 3 3 7, </B> <B> 338 </B> pinions making it possible to modify the ratio of rolling speeds between the cradle and the part, of a divider differential comprising two lateral pinions <B> 339 </B> and 341 and a planetary pinion 342, a toothed wheel 343 which rotates with the pinion 341, a complementary bevel pin 344, a pair of angle pins 345, an upper telescopic shaft 346, a pair of angle pinions 347 , a vertical tilting tee shaft 348 and (mounted <B> inside </B> the inside of the workpiece head <B> 312) </B> a pair of angle gears 349, dividing wheels < B> 351,
</B> a pair of helical pinion and wheel <B> 352-353 </B> connected <B> to </B> the workpiece spindle.
Once per each generation cycle <B> (at </B> each rotation of the cam <B> 326), </B> a retraction movement is communicated to the sliding base of the machine, to remove the part from the tools , this movement being controlled by the groove 354 of the cam which acts on a roller <B> 355 </B> to rotate a lever <B> 356 </B> around the point <B> 357 </B> on the frame of the machine and which is connected to said sliding base by a block <B> with </B> adjustable pivot <B> 358. </B> While the movement of withdrawal of the sliding base is carried out, the part receives a movement, regulated by a divider mechanism, by the rotation of the planetary pinion of the differential 342 (around the axis of the lateral pinions <B> 339 </B> and 341), the divider mechanism comprising a pinion < B> 359 </B> driven by one of the pinions of the gear <B> 328, </B> of the pairs of pinions <B> 361 </B> and <B> 362,
</B> the driving member <B> 363 </B> & a <B> </B> Maltese cross <B> </B> mechanism, <B> 365 </B> pinions and a shaft <B> 366 </B> which carries the pinion 342. Except during the movement controlled by the divider mechanism, the shaft <B> 366 </B> is blocked by a device not shown. The <B> Maltese </B> cross mechanism and the locking device may be of the kind described in detail in Patent No. <B> 332225. </B>
The vertical generating movement of the workpiece head <B> 312 </B> on the column <B> 313 </B> is carried out by the rotation of a vertical screw <B> 367 </B> which is screwed in the head <B> 312 </B> or in a nut carried by this head. This screw is rotated on the column, alternately in one direction and in the opposite direction, by the pin <B> 331 </B> acting via the first of the pinions <B> 332, </ B> of pinions <B> 368 </B> making it possible to modify the ratio of the rotation of the cradle to the vertical movement, of a pair of angle pinions <B> 369, </B> of a vertical shaft <B> 371, </B> of a <B> with </B> shifting differential comprising two side gears <B> 372 </B> and <B> 373 </B> and a planetary gear 374 , a pair of angle gears <B> 375,
</B> an upper telescopic shaft <B> 376 </B> and a pair of angle gears <B> 377. </B> If the rotation of the screw <B> 367 </ B> must be in a constant speed ratio with that of the cradle and the workpiece spindle, the differential <B> 372-374 </B> can be omitted or the support of the planar pinion 374 can be blocked, so < B> to </B> prevent any movement of this pinion.
However, in the event that a variable speed ratio is desired, a <B> 378 </B> cam receives its drive from the shaft <B> 371 to </B> using pinions <B> 379. </B> This cam acts on a roller <B> 381 </B> carried by the support of the planetary gear of the differential, so as to make this support and the planetary gear move around the axis of the side gears < B> 372, 373. </B> A return device, not shown, keeps the roller <B> 381 </B> continuously in contact with the cam <B> 378. </B>
To generate straight or helical toothed wheels, one of the pinions 334 is removed and the cradle <B> 303 </B> is blocked on the frame, while, to generate bevel gears by the conventional process, the cradles are removed. pinions 368 and the workpiece head 312 is blocked on the column 313. To perform the cutting by generation of bevel pinions with straight or oblique teeth of the type <B> with </B> great length of the cone generator, we uses <B> </B> both the cradle movement and the vertical movement so that the pinions 334, as well as the pinions <B> 368, </B> are in place, and we release <B > to </B> both the cradle and the workpiece head.
The principle involved in such a cutting by generation is illustrated in fig. 16 in which point <B> 308 </B> represents the axis of the cradle (which is perpendicular to the plane of the diagram), and point 382 represents the axis of the imaginary generator g pinion. <B> 383 < / B> designates the midpoint of the tooth of the generator pinion represented by the tools C "located at the center of the generator bearing, and <B> 383 '</B> is a corresponding point when the tools are located above the center <B> The </B> point <B> 308 '</B> re presents the position of the cradle axis 308 when the midpoint of the tooth is at <B> 383'. </ B > Line 384 represents the direction from the tooth of the generator pinion to the bearing center,
and 384 'the direction of this tooth at point <B> 383'. </B> Langle <I> s', </I> whose line 384 is offset from <B> to </B> a radial line passing through axis <B> 382, </B> remains constant at all points of the generator bearing. This angle, called the helix or obliquity angle, is equal <B> to </B> zero in the case of a bevel gear <B> with </B> straight teeth. <B> A </ B > fig. <B> 16, </B> we have assumed that the axis of the part remains stationary in the horizontal plane containing the axis <B> 3 82 </B> and the point <B> 3 83, < / B> and that the axis of the cradle receives a vertical translational movement, which is the reverse of the actual operation of the machine shown.
The speed of the vertical translational movement, at the center of the generator bearing, i.e. when the axis of the cradle is in <B> 308, </B> with respect to <B> at </B> the rotation of the cradle, should preferably be such that the instantaneous center of the movement of the generating tooth (represented by line 384) is located at <B> 382. </B> This result is obtained by ensuring that the translational movement , per radian of rotation of the cradle, is equal to <B> to </B>
EMI0008.0007
<B> A '</B> designating the distance 382-308.
The theoretical equivalent of rotating tooth 384 around axis <B> 382 </B> to any position such as 384 ', can be obtained by rotating the cradle around axis <B > 308 (at </B> the same relative speed as that of the rotation of the <B> generator </B> pinion around <B> 382) </B> and simultaneously performing a vertical movement of speed such that V <B> = A '</B> tg <I> -a </I> expression in which V denotes any distance 308-308' and -a the corresponding angle of the rotation of the cradle.
This theoretically correct relationship can be obtained by combining uniform motion, as obtained by a <B> geared </B> transmission between the cradle and the vertical slide (such as the <B> 368, 369 , 375 - 377 </B> and <B> 367 </B> of the <U>fi-.</U> <B> 15), </B> with an additive corrective movement, which can be either exact , is approximate, such as the movement which is effected by the cam <B> 378 </B> and which is introduced into the transmission <B> with </B> gears by the intermediary of the differential <B> 372-374 . </B>
The application of a uniform translational movement with respect to <B> </B> the rotation of the cradle V <B> = A '</B> -a makes it possible to obtain a simplified machine construction not comprising not the aforementioned <B> with </B> cam and differential device, and at the same time it produces teeth which are approximately conjunct, Olue with complementary teeth cut by the same process, since, in this case, the difference between the applied movement and the theoretically exact movement produces compensating effects on the two organs.
The described method allows to cut bevel gears of any length of cone generator without limitation due to the diameter of the machine cradle.