Machine à tailler les engrenages La présente invention a pour objet une machine à tailler les engrenages. Elle concerne notamment une machine permettant un procédé de fabrication dans lequel une ébauche est maintenue dans un sup port qui tourne lentement, un outil rotatif engageant le bord de l'ébauche et formant les dents autour de ce bord.
Par engrenage ou roue dentée, on entend ici non seulement les roues dentées dans lesquelles les dents sont parallèles à l'axe de la roue ou font un petit angle avec cet axe, mais aussi celles dont le dit angle est grand et qui sont désignées habituelle ment par l'expression vis sans fin ou filetage . Dans un tel procédé, l'outil tourne beaucoup plus rapidement que l'ébauche et celle-ci tourne ordinai rement de plusieurs tours au cours d'une opération complète. Il est normal de déplacer l'outil vers le bas de la face de l'ébauche à entailler, dans une direction parallèle à l'axe de cette ébauche, au cours de la taille.
Il est normal aussi de commencer la taille avec une coupe grossière, puis, après avoir placé les centres de l'ébauche et de l'outil plus près l'un de l'autre, d'effectuer une coupe de finissage.
Les procédés de ce type comprennent, par exem ple, un fraisage au cours duquel les dents sont tail lées dans une ébauche uniforme à l'aide d'une fraise, et un meulage des dents dans lequel les dents gros sièrement taillées sont meulées avec précision à la forme voulue par une meule. Cette dernière est ordi nairement une vis sans fin à filet simple faite d'une matière céramique dure.
Dans les machines utilisées pour la mise en oeu- vre de ces procédés, on entraîne généralement l'ébau che et l'outil par un seul moteur. On interpose ordi nairement des trains d'engrenages au moins entre l'arbre du moteur et l'une des parties entraînées, et parfois entre le moteur et les deux parties entraînées. Ces trains d'engrenages limitent nettement la préci sion des roues que la machine peut tailler.
Les effets combinés des imprécisions dans les engrenages uti- lisés dans la machine et de la flexibilité inhérente à tous trains d'engrenages un peu longs conduisent à une relation non satisfaisante entre les mouvements de l'outil et de l'ébauche.
On a donc cherché à éliminer certaines des im précisions que présentent les machines à tailler les engrenages en raison des trains d'engrenages qu'elles contiennent, en substituant à ces trains des dispositifs de commande électriques du mouvement. Comme ces dispositifs électriques ne peuvent que commander un mouvement et non fournir la puissance nécessaire à ce mouvement, il faut utiliser des moteurs séparés pour entraîner l'ébauche et l'outil.
Les mouvements de l'ébauche et de l'outil sont agencés de manière à produire des signaux électriques indiquant la rotation des deux parties, ces signaux sont comparés et un signal d'erreur est produit et agit sur l'un des moteurs de manière à maintenir les deux séries de signaux initiales en phase l'une avec l'autre.
Pour qu'une telle machine soit capable de fabri quer des engrenages de différents nombres de dents, il est nécessaire que la relation entre les vitesses de rotation de l'ébauche et de l'outil soit variable. Dans les machines connues, cela peut se faire en modifiant la liaison par train d'engrenages entre le moteur uni que et l'ébauche ou l'outil.
Dans la machine envisa gée maintenant, ne comprenant pas de trains d7en- grenages, on peut envoyer les signaux électriques représentant l'une de ces vitesses de rotation dans un compteur d'opérations ou boîte de vitesse élec tronique (par exemple celle décrite dans l'article Précision Control of Shaft Speed de W.H.P. Les- lie, Electrical Energy, septembre 1956),
qui traite ces signaux de manière qu'ils correspondent aux signaux indiquant la rotation de l'autre des deux parties.
Certains dispositifs peuvent être incorporés à la machine pour annuler les erreurs connues de certains organes de la machine si ces erreurs peuvent gêner la commande des moteurs réglant les mouvements de l'outil et de l'ébauche. On peut envisager aussi des dispositifs incorporés à la machine pour permettre la taille d'engrenages hélicoïdaux.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine objet de l'in vention.
La fila. 1 en est une vue schématique. La fila. 2 en est une vue en élévation.
La fila. 3 est une vue partielle prise dans la direc tion indiquée par la flèche III de la fila. 2.
La fila. 4 est une vue schématique d'une partie des fila. 2 et 3.
La fila. 5 est une vue schématique d'un dispositif qui peut être incorporé à cette forme d'exécution.
La machine représentée (fila. 1) comprend une ébauche 1 de roue dentée droite grossièrement frai sée, montée sur une table rotative 2 et taillée avec précision à la forme voulue par une meule 3. Cette meule est constituée par une vis sans fin à simple filet d'une matière céramique dure. Les dents de la meule 3 engrènent avec celles de l'ébauche 1. Quand le meulage commence, les axes de l'ébauche et de la meule sont suffisamment espacés pour permettre une taille grossière. Quand cette taille est achevée, les axes sont rapprochés l'un de l'autre pour une taille de finition.
La meule 3 est entraînée par un moteur 4 à cage d'écureuil tournant à une vitesse constante, et la ta ble 2 par un moteur hydraulique 5. Des volants 6 évitent que les fluctuations à haute fréquence des vi tesses des moteurs 4 et 5 soient transmises à la meule 3 et à la table 2.
Un réseau optique radial 7 est fixé à l'arbre du moteur 4 et la rotation de ce réseau est détectée par une tête sensible 8 à cellule photoélectrique. Un autre réseau radial 9 est monté sur la table 2, sa rota tion étant détectée par une tête sensible 10 à cellule photoélectrique. Un signal électrique alternatif est produit par le passage du réseau 9 devant la tête 10 et converti en impulsions qui sont envoyées dans un comparateur de phase 11.
De même, un signal élec trique produit par la tête 8 est également converti en impulsions et envoyé dans le comparateur 11 après avoir passé dans une boîte de vitesse électronique ou compteur d'opérations 12 qui multiplie ou divise les impulsions qu'il reçoit de manière que les deux si gnaux d'entrée du comparateur <B>11</B> soient nominale ment les mêmes. La boîte de vitesse 12 est agencée préalablement pour déterminer le nombre de dents à tailler dans l'ébauche 1. Si les deux signaux d'entrée du comparateur 11 sont décalés l'un avec l'autre, un signal d'erreur 13 est produit par le comparateur 11.
Le signal 13 passe dans un amplificateur 14 et at teint un servo-soupape 14a qui commande l'alimen- tation en fluide du moteur hydraulique 5. Un enre gistreur 15 donne une indication de la fréquence d'apparition du signal d'erreur 13.
Théoriquement, il serait avantageux que la table 2 soit entraînée directement par le moteur 5, mais en pratique on a trouvé préférable de l'entraîner par l'intermédiaire d'une vis sans fin 16 en engrènement avec une roue dentée 17 taillée dans le bord de la table 2. Il existe inévitablement des irrégularités dans l'engagement de la vis 16 et de la roue 17, et si ces irrégularités n'étaient pas corrigées, les mouvements de la table 2 ne suivraient pas exactement ceux du moteur 5.
Les erreurs dans l'engagement de la vis sans fin et de sa roue sont d'abord décelées en utili sant la vis sans fin 16 pour faire tourner la table 2 dans des conditions contrôlées, ce qui permet d'établir une came annulaire 18 dont les crêtes et les creux représentent les erreurs d'engagement, La came est montée sur la face de la table 2. Le moteur 5 com prend un arbre 21 et la vis sans fin 16 est clavetée sur cet arbre, de sorte que la vis sans fin et l'arbre peuvent se déplacer axialement mais non tourner l'un par rapport à l'autre. Un tampon de pression 22 pousse la vis 16 vers un écrou 19 fileté intérieure ment et soudé au bâti 19a de la machine.
Une douille 20 filetée extérieurement est montée à glissement sur l'arbre 21 une extrémité de cette douille porte contre la vis sans fin 16, l'autre étant vissée dans l'écrou 19. Une extrémité d'un bras 23 est montée sur la douille 20 et un plongeur 24 sur l'autre extrémité de ce bras est sollicité de manière à venir en contact avec la came 18.
Le bras 23 prend donc un léger mouvement de va-et-vient quand la table 2 tourne et les ondulations de la came 18 sont transformées en mouvements rotatifs de la douille 20 relativement à l'écrou 19, puis en légers mouvements axiaux de la vis sans fin 16, et enfin en légers mouvements rota tifs de la table 2 s'ajoutant aux mouvements de ro tation principaux produits par le moteur 5.
Si la machine décrite jusqu'ici doit tailler des rai nures de vis sans fin dans l'ébauche 1, il peut ne pas être nécessaire de donner à la meule 3 un mouvement parallèle à l'axe de la table 2 pendant le meulage. Cependant, si les rainures séparant les dents de l'ébau che à meuler doivent présenter une profondeur uni forme et une base plane, comme c'est le cas des roues dentées droites et hélicoïdales ordinaires, il devient nécessaire que la meule se déplace vers le bas de la paroi de l'ébauche dans une direction parallèle à l'axe de l'ébauche au cours du meulage.
Pendant le meulage de toute roue dentée en utilisant comme meule une vis sans fin à simple filet, une révolution de la meule doit être accompagnée d'un mouvement angulaire tel de l'ébauche que la meule vienne en contact de meulage avec la dent de l'ébauche adja cente à celle qui a été précédemment meulée. Quand on meule une roue droite, la vitesse avec laquelle la meule se déplace par rapport à l'ébauche est théori quement sans importance. Il est seulement nécessaire que, pour chaque révolution de l'ébauche, la meule fasse autant de révolutions que la roue doit compor ter de dents.
Quand on meule une roue hélicoïdale cependant, la vitesse à laquelle la meule se déplace par rapport à l'ébauche est importante, et la relation susdite entre les vitesses angulaires de l'ébauche et de la meule n'est plus appropriée. Si les deux vites ses étaient maintenues dans cette relation, et si la meule commençait à se déplacer par rapport à l'ébau che, l'ébauche et la meule s'engrèneraient correcte ment à la partie supérieure de l'ébauche, mais l'effet combiné du mouvement de la meule vers le bas et de l'inclinaison latérale des dents entraînerait immédia tement le désengrènement et la meule mordrait sim plement à travers les dents de l'ébauche.
L'axe de la meule doit être perpendiculaire aux crêtes des dents de la roue à meuler, que cette roue soit héli coïdale ou droite. Pour une roue hélicoïdale, il faut que la relation indiquée, appropriée pour une roue droite, soit modifiée par une composante qui tient compte de l'angle de l'hélice de la roue. Il est très utile qu'une machine à tailler les engrenages puisse facilement s'adapter à la taille des roues hélicoïdales et les moyens d'y parvenir vont être décrits en réfé rence aux fig. 2 à 5.
La meule 3 (fig. 2) est montée sur une console 25 logée dans une coulisse verticale 26. La coulisse 26 est montée elle-même pour glisser horizontalement le long d'une voie 26a, de sorte que la position de la meule 3 peut être modifiée pour s'adapter à des ébauches de différents diamètres. Les parois d'une rainure en V 27 taillée dans la base de la console 25 s'appuient sur un galet 28 monté pour tourner dans un bloc 29. Des galets 30 montés dans le bloc 29 peuvent se déplacer le long d'une rainure 31a taillée dans la surface inclinée 31 d'un coin 32 monté de manière à pouvoir glisser horizontalement.
Quelles que soient les positions du bloc 29 et du coin 32 quand ils glissent l'un par rapport à l'autre, l'axe du galet 28 reste horizontal.
Des moyens d'entraînement 33 permettent de dé placer le coin horizontalement, dans un sens ou dans l'autre, à une vitesse uniforme. Quand le coin 32 est à une extrémité de sa course, la meule 3 est disposée au-dessus de l'ébauche 1 et sans contact avec celle-ci. Quand le coin est à l'autre extrémité de sa course, la meule 3 est au-dessous de l'ébauche 1 et à nou veau sans contact avec celle-ci.
Dans le but de modifier la relation entre les vitesses angulaires de la table et de l'ébauche d'une quantité appropriée à l'angle de l'hélice d'une roue hélicoïdale particulière à tailler, la tête sensible 10 est montée de manière à pouvoir tourner coaxiale ment avec le réseau 9 sur un tambour 34. Une bande d'acier 35 souple mais inextensible est maintenue tendue par un ressort 36 et passe autour de la paroi du tambour 34, la bande étant fixée à un chariot 37 monté de manière à pouvoir se déplacer entre des pièces 38. Une cheville 39 fait saillie du chariot 37 et glisse dans une fente 40 taillée dans une barre 41 montée par un pivot 42 sur une languette 43 faisant saillie à partir du coin 32.
Il est évident qu'un mou vement donné du coin 32 le long d'une voie 44 im partit un mouvement correspondant au chariot 37 et par conséquent à la tête sensible 10, la grandeur de ce mouvement dépendant de la position donnée à la barre 41 relativement à la languette 43. La mise en place appropriée de la barre 41 sur la languette 43 pour divers angles d'hélices peut être facilement déterminée une fois établies les dimensions de la machine.
Elle peut être même déterminée de manière que si la barre est placée selon un certain angle par rapport à la voie 44, la machine soit entraînée à tail ler une roue hélicoïdale du même angle d'hélice.
Il s'agit là de cas dans lesquels il est important que l'une des deux roues hélicoïdales en engrènement présente un certain angle d'hélice à droite tandis que l'autre présente exactement le même angle à gauche. La fig. 5 montre comment la machine représentée aux fig. 2 à 4 peut s'adapter d'abord au meulage d'une des roues d'une telle paire et ensuite au meulage de l'autre roue. La bande d'acier 35 est continue, elle passe comme précédemment autour du tambour 34, mais aussi autour de deux poulies 45. Elle est maintenue tendue comme précédemment par le res sort 36.
Les brins de la bande 46 quittant chaque côté du tambour 34 sont parallèles l'un à l'autre et un chariot 47 similaire au chariot 37 est fixé à cha cun de ces brins. Pour que la machine taille d'abord l'une des roues d'une paire puis l'autre, la barre 41 s'engage premièrement avec l'un des chariots 47 puis avec l'autre.
Pour inspecter l'engagement de la meule 3 et de l'ébauche 1, une lumière provenant d'une source 48 est dirigée sur la région de rencontre de ces deux éléments. Le commutateur de la source de lumière est actionné par une simple came 49 montée sur l'arbre du moteur 4. Il s'ensuit que la lumière jaillit une fois pour chaque révolution de la meule 3. Pour chaque révolution de cette meule, l'ébauche devrait tourner de manière à déplacer chaque dent partiel lement meulée dans la position occupée précédem ment par la dent placée en avant. Supposons que l'ébauche et la meule se déplacent à la vitesse relative correcte.
On voit que le jaillissement de la lumière de la source 48 donne naissance à un effet strobo- scopique au cours duquel l'ébauche et la meule ap paraissent immobiles. Par conséquent, quand il est nécessaire d'aligner la meule et une ébauche fraisée au départ de l'opération de meulage, ou de remettre en marche une opération de meulage qui a été arrêtée avant son achèvement, on suit le procédé suivant. Premièrement, on remet en marche les moteurs 4 et 5 et on les fait tourner de manière qu'ils présentent une vitesse relative correcte. Secondement, on relie la source de lumière 48 à son alimentation de ma nière que la lumière jaillisse une fois pour chaque tour de la meule.
Vus à cette lumière, les crêtes de la meule et les creux de l'ébauche apparaîtront pres que certainement non alignés. Le réglage nécessaire peut être fait manuellement par des commandes non représentées, et une fois ce réglage terminé l'ébauche et la meule peuvent être engagées à nouveau.
Sur le dessin, on n'a représenté qu'une tête sensi ble 10 coopérant avec le réseau radial qui enregistre le mouvement de rotation de l'ébauche. En fait, il est avantageux d'utiliser deux têtes sensibles aux ex trémités opposées d'un diamètre du réseau. Le signal résultant obtenu à partir de ces deux têtes peut être la moyenne de leur lecture et peut éviter des impré cisions dues, par exemple, au montage excentrique ou à une distorsion du réseau.
Dans la machine décrite pour la taille d'engrena ges hélicoïdaux, la meule est agencée pour se dépla cer par rapport à l'ébauche à vitesse constante et des moyens sont utilisés pour accorder la vitesse de rota tion de l'ébauche à l'angle de l'hélice. Il est évidem ment possible de modifier la machine de manière sà. maintenir constante la vitesse rotationnelle de l'ébauche et à régler la vitesse de déplacement de (l'ébauche selon l'engrenage à tailler.
The present invention relates to a machine for cutting gears. It relates in particular to a machine allowing a manufacturing process in which a blank is held in a support which rotates slowly, a rotary tool engaging the edge of the blank and forming the teeth around this edge.
By gear or toothed wheel is meant here not only the toothed wheels in which the teeth are parallel to the axis of the wheel or make a small angle with this axis, but also those whose said angle is large and which are designated usual ment by the expression worm or thread. In such a process, the tool rotates much faster than the blank and the blank usually rotates several revolutions during a complete operation. It is normal to move the tool down the face of the blank to be scored, in a direction parallel to the axis of that blank, during cutting.
It is also normal to start the cut with a rough cut and then, after placing the centers of the blank and the tool closer to each other, to perform a finishing cut.
Methods of this type include, for example, milling in which the teeth are cut into a uniform blank using a milling cutter, and tooth grinding in which the coarse-cut teeth are precisely ground. to the shape desired by a grinding wheel. The latter is ordinarily a single-thread endless screw made of a hard ceramic material.
In the machines used for carrying out these processes, the blank and the tool are generally driven by a single motor. Gear trains are ordinarily interposed at least between the motor shaft and one of the driven parts, and sometimes between the motor and the two driven parts. These gear trains significantly limit the precision of the wheels that the machine can cut.
The combined effects of the inaccuracies in the gears used in the machine and the flexibility inherent in any somewhat long gear trains lead to an unsatisfactory relationship between the movements of the tool and the workpiece.
An attempt has therefore been made to eliminate some of the imprecisions presented by the gear cutting machines due to the gear trains they contain, by replacing these trains with electrical movement control devices. Since these electrical devices can only control a movement and not provide the power necessary for this movement, separate motors must be used to drive the workpiece and the tool.
The movements of the blank and the tool are arranged to produce electrical signals indicating the rotation of the two parts, these signals are compared and an error signal is produced and acts on one of the motors so as to maintain the two original sets of signals in phase with each other.
For such a machine to be able to manufacture gears of different numbers of teeth, it is necessary that the relationship between the rotational speeds of the blank and the tool be variable. In known machines, this can be done by modifying the connection by gear train between the single motor and the blank or the tool.
In the machine now envisaged, not comprising gear trains, it is possible to send the electrical signals representing one of these rotational speeds in an operations counter or electronic gearbox (for example that described in (Precision Control of Shaft Speed article by WHP Leslie, Electrical Energy, September 1956),
which processes these signals so that they correspond to signals indicating the rotation of the other of the two parts.
Certain devices can be incorporated in the machine to cancel known errors of certain parts of the machine if these errors can interfere with the control of the motors regulating the movements of the tool and of the blank. It is also possible to envisage devices incorporated in the machine to allow the size of helical gears.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the machine which is the subject of the invention.
La fila. 1 is a schematic view thereof. La fila. 2 is an elevation view thereof.
La fila. 3 is a partial view taken in the direction indicated by arrow III of the fila. 2.
La fila. 4 is a schematic view of part of the fila. 2 and 3.
La fila. 5 is a schematic view of a device which can be incorporated into this embodiment.
The machine shown (fila. 1) comprises a roughly milled straight toothed wheel blank 1, mounted on a rotary table 2 and precisely cut to the desired shape by a grinding wheel 3. This grinding wheel consists of a single worm screw. net of hard ceramic material. The teeth of grinding wheel 3 mesh with those of blank 1. When grinding begins, the axes of the blank and grinding wheel are sufficiently spaced to allow rough cutting. When this size is complete, the axes are moved closer together for a finish size.
Grinding wheel 3 is driven by a squirrel cage motor 4 rotating at a constant speed, and table 2 by a hydraulic motor 5. Flywheels 6 prevent high frequency fluctuations in the speeds of motors 4 and 5 from being transmitted to grinding wheel 3 and table 2.
A radial optical network 7 is attached to the shaft of the motor 4 and the rotation of this network is detected by a sensitive head 8 with a photoelectric cell. Another radial network 9 is mounted on the table 2, its rotation being detected by a sensitive head 10 with a photoelectric cell. An alternating electrical signal is produced by the passage of the network 9 in front of the head 10 and converted into pulses which are sent to a phase comparator 11.
Likewise, an electric signal produced by the head 8 is also converted into pulses and sent to the comparator 11 after passing through an electronic gearbox or operation counter 12 which multiplies or divides the pulses which it receives so that the two input signals of comparator <B> 11 </B> are nominally the same. The gearbox 12 is pre-arranged to determine the number of teeth to be cut in the blank 1. If the two input signals of the comparator 11 are offset with each other, an error signal 13 is produced. by comparator 11.
Signal 13 passes to amplifier 14 and reaches a servo valve 14a which controls the supply of fluid to the hydraulic motor 5. A recorder 15 gives an indication of the frequency of occurrence of the error signal 13.
Theoretically, it would be advantageous for the table 2 to be driven directly by the motor 5, but in practice it has been found preferable to drive it by means of a worm 16 meshing with a toothed wheel 17 cut in the edge. of table 2. There are inevitably irregularities in the engagement of screw 16 and impeller 17, and if these irregularities were not corrected, the movements of table 2 would not exactly follow those of motor 5.
The errors in the engagement of the worm and its wheel are first detected by using the worm 16 to rotate the table 2 under controlled conditions, which makes it possible to establish an annular cam 18 whose peaks and valleys represent engagement errors, The cam is mounted on the face of the table 2. The motor 5 com takes a shaft 21 and the worm 16 is keyed to this shaft, so that the worm screw end and shaft can move axially but not rotate relative to each other. A pressure pad 22 pushes the screw 16 towards a nut 19 threaded internally and welded to the frame 19a of the machine.
An externally threaded sleeve 20 is slidably mounted on the shaft 21, one end of this sleeve bears against the worm 16, the other being screwed into the nut 19. One end of an arm 23 is mounted on the sleeve. 20 and a plunger 24 on the other end of this arm is biased so as to come into contact with the cam 18.
The arm 23 therefore takes a slight back and forth movement when the table 2 rotates and the undulations of the cam 18 are transformed into rotary movements of the sleeve 20 relative to the nut 19, then into slight axial movements of the screw endless 16, and finally in light rotary movements of the table 2 in addition to the main rotational movements produced by the motor 5.
If the machine described so far is to cut worm grooves in the blank 1, it may not be necessary to give the grinding wheel 3 a movement parallel to the axis of the table 2 during grinding. However, if the grooves separating the teeth of the grinding blank are to have a uniform depth and a flat base, as is the case with ordinary straight and helical sprockets, it becomes necessary for the grinding wheel to move towards the bottom. bottom of the blank wall in a direction parallel to the blank axis during grinding.
While grinding any toothed wheel using a single-thread worm as a grinding wheel, one revolution of the grinding wheel must be accompanied by angular movement such of the blank that the grinding wheel comes into grinding contact with the tooth of the 'draft adja cente to that which was previously ground. When grinding a spur wheel, the speed with which the grinding wheel moves relative to the blank is theoretically unimportant. It is only necessary that, for each revolution of the blank, the grinding wheel makes as many revolutions as the wheel must have teeth.
When grinding a helical wheel, however, the speed at which the grinding wheel moves relative to the blank is important, and the above relationship between the angular speeds of the blank and the grinding wheel is no longer appropriate. If the two speeds were kept in this relation, and if the grinding wheel began to move relative to the blank, the blank and the grinding wheel would mesh correctly with the upper part of the blank, but the The combined effect of the downward movement of the wheel and the lateral tilt of the teeth would immediately disengage and the wheel would simply bite through the teeth of the blank.
The axis of the grinding wheel must be perpendicular to the ridges of the teeth of the wheel to be grinded, whether the wheel is helical or straight. For a helical wheel, the relationship shown, appropriate for a spur wheel, must be modified by a component that takes into account the angle of the impeller of the wheel. It is very useful that a gear hobbing machine can easily adapt to the size of the helical wheels and the means of achieving this will be described with reference to Figs. 2 to 5.
The grinding wheel 3 (fig. 2) is mounted on a bracket 25 housed in a vertical slide 26. The slide 26 is itself mounted to slide horizontally along a track 26a, so that the position of the grinding wheel 3 can be modified to accommodate blanks of different diameters. The walls of a V-shaped groove 27 cut in the base of the console 25 rest on a roller 28 mounted to rotate in a block 29. Rollers 30 mounted in the block 29 can move along a groove 31a. cut into the inclined surface 31 of a wedge 32 mounted so as to be able to slide horizontally.
Whatever the positions of block 29 and of wedge 32 when they slide relative to each other, the axis of roller 28 remains horizontal.
Drive means 33 make it possible to move the wedge horizontally, in one direction or the other, at a uniform speed. When the wedge 32 is at one end of its stroke, the grinding wheel 3 is disposed above the blank 1 and without contact therewith. When the wedge is at the other end of its stroke, the grinding wheel 3 is below the blank 1 and again without contact with the latter.
In order to change the relationship between the angular speeds of the table and the blank by an amount appropriate to the angle of the helix of a particular helical wheel to be cut, the sensitive head 10 is mounted so as to to be able to rotate coaxially with the network 9 on a drum 34. A flexible but inextensible steel strip 35 is held in tension by a spring 36 and passes around the wall of the drum 34, the strip being fixed to a carriage 37 mounted so to be able to move between parts 38. A pin 39 protrudes from the carriage 37 and slides into a slot 40 cut in a bar 41 mounted by a pivot 42 on a tongue 43 projecting from the corner 32.
It is evident that a given movement of the wedge 32 along a track 44 starts a movement corresponding to the carriage 37 and therefore to the sensitive head 10, the magnitude of this movement depending on the position given to the bar 41. with respect to tongue 43. The proper placement of bar 41 on tongue 43 for various helix angles can be readily determined once the dimensions of the machine have been established.
It can even be determined so that if the bar is placed at an angle to the track 44, the machine is driven to cut a helical wheel of the same helix angle.
These are cases in which it is important that one of the two meshing helical gears has a certain helix angle to the right while the other has exactly the same angle to the left. Fig. 5 shows how the machine shown in FIGS. 2 to 4 can adapt first to grinding one of the wheels of such a pair and then to grinding the other wheel. The steel strip 35 is continuous, it passes as above around the drum 34, but also around two pulleys 45. It is kept taut as before by the res out 36.
The strands of the web 46 leaving each side of the drum 34 are parallel to each other and a carriage 47 similar to the carriage 37 is attached to each of these strands. So that the machine cuts first one of the wheels of a pair and then the other, the bar 41 engages first with one of the carriages 47 then with the other.
To inspect the engagement of the grinding wheel 3 and the blank 1, a light from a source 48 is directed at the meeting region of these two elements. The light source switch is actuated by a single cam 49 mounted on the shaft of the motor 4. It follows that the light shoots out once for each revolution of the grinding wheel 3. For each revolution of this grinding wheel, the blank should rotate so that each partially ground tooth is moved to the position previously occupied by the tooth placed in front. Suppose the blank and the grinding wheel are moving at the correct relative speed.
It can be seen that the burst of light from the source 48 gives rise to a stroboscopic effect during which the blank and the grinding wheel appear stationary. Therefore, when it is necessary to align the grinding wheel and a milled blank at the start of the grinding operation, or to restart a grinding operation which was stopped before its completion, the following method is followed. First, motors 4 and 5 are restarted and made to run so that they have the correct relative speed. Second, the light source 48 is connected to its power supply so that the light emerges once for each revolution of the grinding wheel.
Seen in this light, the ridges of the grinding wheel and the depressions of the blank will almost certainly appear not aligned. The necessary adjustment can be made manually by controls not shown, and once this adjustment is complete the roughing and the grinding wheel can be engaged again.
In the drawing, only a sensitive head 10 has been shown cooperating with the radial network which records the rotational movement of the blank. In fact, it is advantageous to use two heads sensitive to the opposite ends of a diameter of the network. The resulting signal obtained from these two heads can be the average of their reading and can avoid inaccuracies due, for example, to eccentric mounting or to network distortion.
In the machine described for the size of helical gears, the grinding wheel is arranged to move relative to the blank at constant speed and means are used to match the speed of rotation of the blank to the angle. of the propeller. It is of course possible to modify the machine in a safe manner. keep the rotational speed of the blank constant and adjust the speed of movement of (the blank according to the gear to be cut.