Procédé et machine pour tailler les dents d'une fraise et fraise obtenue par l'application
de ce procède.
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Un principe bien connu dans le fraisage des métaux, consiste en ce que le bord de coupe de l'outil doit de préférence être incliné par rapport à la direction du mouvement rota. tif, de façon à exécuter un cisaillement.
Cette inclinaison est avantageuse en ce qu'elle améliore l'action de coupe et aussi en ce qu'elle permet à l'outil d'attaquer la pièce d'ouvrage graduellement et avec un clioe relativement faible, au lieu de l'attaquer brusquement avec un fort choc. Ce principe a été appliqué à des fraises dépouillées qui ont un diamètre uniforme de bout en bout, et a été également appliqué à des fraises ayant une conicité uniforme d'une extrémité à l'autre.
Ces fraises ont leurs bords de coupe inclinés longitudinalement par rapport à l'axe, le bord de coupe se conformant d'ordinaire approxi mativement à une hélice. De cette manière, chaque dent peut attaquer la pièce d'ouvrage graduellement et exécuter un cisaillement.
D'après la présente invention ce principe est appliqué à des fraises de forme ou profilées, fabriquées avec précision et convenablement dépouillées. Par fraise de forme ou fraise profilée, on entend une fraise dans laquelle le diamètre varie de bout en bout de manières différant d'une conicité uniforme, la fraise étant ainsi adaptée pour tailler un profil prédétermine autre qu'une ligne droite.
Jusqu'ici on n'a pas jugé pratique ou possible de fabriquer ces fraises avec des faces de coupe inclinées.
La présente invention se rapporte à un procédé pour tailler les dents cl'une fraise et dans lequel procédé on fait tourner axialement ladite fraise par rapport à un outil de coupe étroit qui est déplacé le long de la fraise, et, pendant ce mouvement, est guidé pour suivre un contour déterminé autre qu'une ligne droite, la quantité d'avancement pour chaque tour de la fraise étant inférieure à la largeur de l'outil, ce dernier effectuant un mouvement de va-et-vient en rapport avec la durée de la rotation de la fraise, de manière que ledit outil se meut vers l'intérieur pendant son travail sur chaque dent pour former sur cette dernière la dépouille requise.
Ce procédé est caractérisé en ce que les dents de la fraise sont pourvues de faces de coupe non radiales et que la relation entre les mouvements de rotation de la fraise et les mouvements de va-et-vient de l'outil est variée d'un montant prédéterminé par l'inclinaison desdites faces de coupe de manière que l'outil et les bords des dents successives soient en relation correcte dans les positions de travail dudit outil.
L'invention comprend aussi une machine pour tailler les dents de la fraise et la fraise obtenue par l'application du procédé.
Le dessin ci-joint montre, à titre d'exemple, une fraise fabriquée d'après la présente invention et deux machines pour la mise en oeuvre du procédé, données à titre d'exemple.
Il faut particulièrement remarquer que le profil de la fraise peut être changé à volonté pour suffire à des exigences quelconques, et qu'on peut procéder à des changements de la longueur de la fraise, du nombre de dents, de l'angle d'inclinaison des dents, du rapport entre la largeur des dents et la largeur des gorges ou rainures etc.
Dans le dessin ci-joint :
La fig. 1 est une vue latérale, et la fig. 2, une vue de bout d'une fraise fabriquée d'après la présente invention ; la fig. 3 est une coupe transversale fragmentaire développée, la coupe passant par le fond de l'une des gorges longitudinales le long d'une surface hélicoïdale telle que 3-3, indiquée à la fig. 2 ; la fig. 4 est une vue semblable à la fig. 3, mais représente une variante de fraise ; la fig. 5 est une vue en plan schématique et représente une phase du procédé ; un outil de tour est montré en prise avec une ébauche de fraise ; la fig. 6 est une vue fragmentaire de face des éléments représentés à la fig. 5 ; la fig. 7 est une vue en coupe schématique suivant la ligne 7-7 des fig. 5 et 6 ;
la fig. 8 est une vue semblable à la fig. 7, mais montre l'ébauche de fraise et l'outil de tour dans des positions relatives différentes ; les fig. 9 et 10 sont des vues semblables aux fig. 5 et 6, mais mon trent l'outil de tour dans une position diffé- rente ; les fig. 11,12 et 13 sont des vues schématiques semblables aux fig. 7 et 8, et montrent des positions de l'ébauche de fraise et de l'outil de tour, lorsque l'outil est dans sa position générale indiquée aux fig. 9 et 10 ; les fig. 14 et 15 sont des vues semblables aux fig. 5 et 6 et aux fig. 9 et 10, mais montrent l'outil de tour dans une troisième position ; la fig. 16 est une vue semblable aux fig. 7 et 13, l'outil de tour se trouvant dans la position générale représentée aux fig. 14 et 15 ;
la fig. 17 est une vue schématique en plan u d'une machine destinée à une mise en oeuvre du procédé ; la fig. 18 est une vue en coupe transversale suivant la ligne 18-18 de la fig. 17 ; la fig. 19 montre le mouvement relatif supplémentaire entre l'ébauche et l'outil qui est requis lorsque les faces de coupe de l'ébauche ne sont pas radiales, les trois sections de dent fragmentaires représentées peuvent être considérées comme passant par trois diamètres différents de la fraise ; les fig. 20, 21 et 22 sont des vues schématiques semblables à la fig. 19 et montrent l'ébauche et l'outil ajustés relativement pour les sections respectives telles que représentées à la fig. 19 ; la fig. 23 est une vue schématique en plan d'une seconde machine à tailler la fraise ;
la fig. 24 est une vue en coupe suivant la ligne 24-24 de la fig. 23.
En se reportant particulièrement aux fig. 1, 2 et 3 du dessin, on voit que A désigne l'ensemble de la fraise. La fraise est munie d'une série de dents 1 à direction générale longitudinale, entre lesquelles se trouvent des gorges 2, les dents et les gorges, étant uniformément espacées. Les faces avant 3 des dents constituent des faces de coupe et sont formées pour couper suivant un profil qui diffère d'une ligne droite. Les gorges 2 peuvent être de profondeur ou de forme quelcon- que, suivant que le nécessite le profil. Ainsi que représenté à la fig. 3. chaque gorge 2 possède de bout en bout une profondeur uniforme, c'est-à-dire que son fond est partout à la même distance de l'axe de la fraise.
Il peut toutefois être préférable de faire varier la profondeur de la gorge de façon qu'elle se conforme de manière générale au profil externe de la fraise. Une gorge à profondeur variable est représentée en 2'à la fig. 4.
Il faut noter que le profil représenté a été choisi uniquement, à titre d'exemple, et que le profil peut varier d'un bout à l'autre d'une manière pratique requise quelconque. Le profil peut être constitué par une série de lignes droites, ou une série d'arcs circulaires, ou une combinaison d'arcs circulaires et de lignes droites, ou bien le profil peut être constitué en tout ou partie par des courbes non circu- laires.
Ainsi que représenté particulièrement à la fig. 3, le profil est constitué par une section droite 4 parallèle à l'axe, une section concave 5 en forme d'arc circulaire, une section droite 6 inclinée par rapport à l'axe, une section concave 7 en forme d'arc circulaire, une section convexe 8 en forme d'arc elliptique, une section concave 9 en forme d'arc circulaire et une section droite 10 parallèle à l'axe.
Chaque face de coupe 3 est au moins approximativement radiale de bout en bout, mais est inclinée ou placée obliquement, en sorte que ses lignes longitudinales forment un angle avec l'axe de la fraise. Les gorges et les dents suivent en totalité l'inclinaison des faces de coupe 3. Ces faces de coupe sont hélicoïdales et sont formées chacune par une surface hélicoïdale formée par une droite qui se meut le long de l'axe de la fraise de manière qu'une de ses extrémités suit cet axe, tandis que sa partie extérieure suit une hélice sur un cylindre concentrique à l'axe. Les dents peuvent être inclinées dans l'une et l'autre direction et le degré d'inclinaison peut varier.
Chaque point le long du bord de la dent doit se trouver à la distance convenable de l'axe de la fraise, en sorte que lorsque la fraise tourne, la dent coupe un profil exact 4-10, ainsi que représenté à la fig. 3.
La fraise est dépouillée le long de lignes 1. s'étendant vers l'arrière et l'intérieur à partir des bords externes des faces de coupe, ce dépouillement étant établi exactement en dépit des variations de rayon aux différents points le long du profil et en dépit des variations de position provenant de la face de coupe contournee. Les lignes de dépouillement
11 sont conformes à des spirales d'Archimède.
Il en résulte que la fraise comporte en un
plan d'intersection axial quelconque une
forme contournée. Le profil effectif sur la
face de coupe, c'est-à-dire le contour qui est
coupé par le bord de coupe lorsque la fraise :
tourne par rapport à la pièce à travailler, est
néanmoins correct ainsi qu'indiqué, et ce pro
fil effectif correct est maintenu lorsque les
faces de coupe 3 sont meulées vers l'arrière.
Avec un contour ou profil relativement
long tel que représenté, et avec des dents re
lativement rapprochées, un recouvrement a
lieu dans une mesure plus ou moins grande.
Ainsi que représenté, le coin avant b d'une
dent est en avance du coin arrière c de la
dent précédente. Ce recouvrement peut être
même plus grand que représente lorsque le
profil est plus long, ou que le degré d'incli-
naison est plus grand, ou que les dents sont
encore plus rapprochées.
En ce qui concerne le procédé d'usinage
de la fraise, il faut noter que les opérations
préliminaires de tournage de l'ébauche et de
taillage des gorges, peuvent se faire de ma
nière connue, ces opérations ne formant pas
partie de la présente invention.
Dans la mise en oeuvre du procédé, donnée
à titre d'exemple, ainsi que représenté aux
fig. 5 à 18, on se sert cl'un outil ou lame qui
avance le long de l'ébauche en suivant son
profil. Cet outil ou lame peut être de type
connu quelconque, mais on préfère se servir
d'un outil de tour S ainsi que représenté. Pour
dégrossir l'ébauche on peut employer un outil
relativement large, mais pour la finir il est
préférable de se servir d'un outil à pointe
fine. L'outil est maintenu en contact avec une
ébauche A, avance et recule et se déplace de
préférence vers la gauche de façon à suivre le
contour exact 4-10. Pendant l'opération de
coupe, l'ébauche tourne axialement au moyen -d'un dispositif approprié quelconque.
L'outil
est maintenu parallèle pendant son avance
ment et cet avancement se fait uniformément
d'une extrémité de l'ébauche à l'autre. L'outil
est très étroit et la quantité d'avancement pour chaque tour de l'ébauche est inférieurs à la. largeur de l'outil.
Les fig. 5 et 6 montrent l'outil en prise avec l'ébauche, la section 4 et une partie de la, section 5 du profil déterminé ayant déjà été taillées. La fig. 7 est une vue en coupe transversale de l'ébauche au point d'attaque de l'outil S, l'ébauche se trouvant dans la po sition indiquée à la fig. 6. L'outil S est montré attaquant le bord avant d'une dent 1.
Afin que les dents de la fraise soient con venablement dépouillées, l'outil va-et-vient en se rapprochant et s'écartant de l'ébauche avec une vitesse qui est en rapport avec celle de rotation de l'ébauche. Ainsi que repré- senté à la fig. 7, l'ébauche tourne dans la direction indiquée par la flèche et l'outil se déplace sur une distance effective d, en exé cuvant un mouvement avant et arrière complet pour chaque dent de l'ébauche. Ainsi que représenté, l'outil se trouve clans sa position opérante externe et est sur le point de se mouvoir vers l'intérieur pour dépouiller la dent qui vient d'entrer en prise avec lui.
La fig. 8 est une vue semblable à la fig. 7, mais montre la fraise avancée en sorte que l'outil S se trouve sur l'arrière de la dent 1. Il est évi- dent que l'outil a été actionné vers l'intérieur à sa position opérante interne de façon Åa former la ligne de dépouille exacte 11 sur la dent.
Les fig. 9 et 10 sont des vues semblables aux fig. 5 et 6, mais montrent l'outil S dans une. position différente. Il faut noter que l'outil en passant de la position représentée aux fig. 5 et 6 à la position représentée aux fig. 9 et 10, a avancé très lentement et a été con venablement guidé pour couper le reste de la section 5 du profil prédéterminé, toutes les sections 6 et 7 et une partie de la section 8.
On a, dit que l'outil S fait nn mouvement de va-et-vient en relation déterminée avec la rotation de l'ébauche. Cette relation est dé- finie avec l'outil dans un plan transversal donné quelconque, mais lorsque l'outil avance en direction longitudinale par rapport à la fraise, la relation doit être changée pour se conformer au changement de position angulaire du bord extérieur de la face de coupe.
La fig. 10 montre l'ébauche de fraise avec la dent engagée dans ia même position que dans la fig. 6. Par suite de l'inclinaison mentionnée ei-dessus de la dent, la pointe de l'outil se trouve près de l'arrière de la dent au lieu de se trouver à l'avant de cette dent ainsi que représenté aux fig. 6 et 7. Si le même rapport était maintenu entre la rotation de l'ébauche et le mouvement alternatif de l'outil, ce dernier se trouverait dans la même position opérante extérieure qu'il occupe dans la fig. 7, et ne toucherait pas l'ébauche ainsi que représenté à la fig. 11. Il est évident que la relation entre l'outil et l'ébauche doit être changée pour permettre à l'outil de tailler la dépouille nécessaire et conserver en même temps le profil exact.
Lorsque le bord avant de la dent atteint la pointe de l'outil, l'outil doit attaquer l'ébauche et doit ensuite continuer à l'attaquer à mesure que cette dent continue à la franchir. La variation de relation requise peut être obtenue soit par le changement du temps dans lequel l'outil fait son mouvement alternatif proportionnellement au mouvement de l'outil le long de l'ébauche, soit par le retardement du mouvement rotatif de l'ébauche.
Dans l'un et l'autre cas. le résultat est de maintenir l'outil et la fraise dans la relation convenable à mesure que l'outil avance. La relation entre la rotation de l'ébauche et les mouvements alternatifs et de dépouille de l'outil subsiste, et le réglage relatif est changé de façon que l'outil attaque toujours le bord antérieur de la dent, lorsque l'outil est dans la position opérante externe, ainsi que représenté à la fig. 12. A mesure que l'ébauche tourne vers la position représentée à la fig. 10, l'outil suit la ligne exacte de dé- pouille vers la position représentée à la
fig. 13.
Les fig. 14 et 15 sont des vues semblables aux fig. 5 et 6, et aux fig. 9 et 10, mais en différent en ce que l'outil de tour est dans une troisième position. Tout le profil a. été taillé sauf une partie de la. section 9 et la sec- tion 10. La fig. 16 est une vue semblable aux fig. 7 et 13, l'outil de tour étant en prise avec la surface de la dent et la-dent elle-même étant dans la position représentée à la fig. 15.
Les fig. 17 et 18 représentent sehémati quement les parties essentielles d'une machine pour la mise en oeuvre clu procédé décrit en référence aux fig. 6 à 16. Ainsi que repré- senté, 12 désigne un mandrin qui porte une ébauche de fraise A. Des moyens appropriés sont prévus pour porter et faire tourner le mandrin. Un chariot 13 longitudinalement mobile le long de glissières 12a, 12a, porte un coulisseau transversalement mobile 14. Un coulisseau transversal 15 indépendamment mobile et portant l'outil S, est porté par le coulisseau 14, et on a prévu un coulisseau intermédiaire 16 qui permet d'effectuer les réglages préliminaires.
Sur le coulisseau 14 est fixée une touche à gabarit 17 dont le profil de la section transversale horizontale est exactement semblable à celui de la section de l'outil. Sur le bâti principal de la machine est fixée une plaque de gabarit 18 dont le contour 4-10 est exactement le même que le profil effectif requis de la fraise terminée.
Un ressort 19 sert à presser le coulisseau 14 vers l'arrière et maintien ainsi la touche 17 en engagement constant avec la plaque 18. On voit que lorsque le chariot 13 se meut longitudinalement, le coulisseau 14 est amené à se mouvoir transversalement par l'action de guidage du gabarit ; il en résulte que l'outil 8 suit un profil qui est exactement le même que celui de la plaque de gabarit 18.
Une came 20 est clavetée à. un arbre 21 qui tourne sur le coulisseau 14. La came 20 possède autant de dents que la fraise. La came et l'arbre sont mobiles a. vec le coulisseau 14.
Lorsque le coulisseau 14 se meut longitudinalement avec'le chariot 13, la came 20 se meut le long de l'arbre, l'arbre lui-même étant fixé contre un mouvement longitudinal. De cette manière, la came 20 participe à tous les mouvements du coulisseau 14. Un doigt 22 fixé au coulisseau 15 attaque la came et on a prévu un ressort 23 pour presser le coulisseau 15 vers l'extérieur de façon à maintenir le doigt 22 contre la came. Des moyens appropriés, qui ne sont pas entière- ment représentés, sont prévus pour faire tourner l'arbre 21 en relation déterminée avec le mandrin 12, l'arbre exécutant un tour complet pour chaque tour complet de l'é- bauche A.
La gorge 24 de l'arbre 21 est en forme d'hélice et a le même degré d'inclinaison que les dents de l'ébauche A. Il en résulte que lorsque l'outil S se meut le long de l'ébauche, la came 20 est déplacée le long de l'arbre 21. En raison de la rainure hélicoïdale, la came non seulement participe au mouvement rotatif normal de l'arbre, mais reçoit un mouvement rotatif supplémentaire dont l'étendue est exactement celle qui est nécessaire pour que l'outil, lorsqu'il se trouve à chaque alternance dans sa position opérante externe extrême, attaque le bord avant d'une dent de la fraise.
Pour le travail, on choisit un gabarit 18 possédant exactement le profil prédéterminé, et une touche 17 qui possède une section transversale exactement semblable à celle de l'outil 2 qui doit être utilisé. Une ébauche A est mise en place, de la manière représentée, cette ébauche ayant été préalablement dégrossie et rainée d'une manière connue. Au moyen du coulisseau 16 l'outil est ajusté en prise avec l'ébauche à son extrémité à droite et la machine est mise en marche. L'ébauche tourne et l'outil reçoit un mouvement alter- natif pour procéder au dépouillement. La pointe de l'outil attaque le bord avant de chaque dent lorsque l'outil se trouve sans sa position opérante extérieure.
Au moyen clu coulisseau 16 l'outil est amené lentement vers la gauche, le mouvement rotatif de l'ébauche et le mouvement alternatif de l'outil étant continus. Au moyen du gabarit et de la touche, le coulisseau 14 est actionné vers l'in- térieur et vers l'extérieur, mais comme la came 20 est mobile avec le coulisseau. les mouvements alternatifs de dépouillement de l'outil S continuent sans interruption. Comme la came 20 se meut longitudinalement le long de l'arbre 21 à mesure que l'outil avance, les mouvements alternatifs de dépouille de l'outil sont légèrement avancés, en sorte que l'outil engage l'ébauche aux moments convenables malgré l'inclinaison des faces d'attaque de l'ébauche.
Comme l'outil S est très étroit, son contact avec l'ébauche est pratiquement un point. On évite ainsi toute erreur qui résulterait de l'emploi d'un outil large qui attaquerait l'ébauche parfois sur une côté, et parfois sur l'autre. Le mouvement d'avancement lon- gitudinal de l'outil est uniforme de bout en bout et se fait de préférence lentement, l'a- vance pour chaque tour de l'ébauche étant moindre que la largeur de l'outil.
Le gabarit peut avoir un profil désiré quelconque comportant n'importe quelles irré- gularités, et on peut en conséquence donner à la fraise finie A un profil désiré quelconque avec n'importe quelles irrégularités.
Le profil du gabarit est exactement suivi de façon à donner des dents de fraise à profils reproduisant exactement le profil du gabarit.
Tl n'y a pas d'erreurs de profil, provenant d'une manière quelconque de différences de diamètre de la fraise.
On voint qu'il est possible de fabriquer une fraise avec un profil pratique désiré quel- conque, sans se servir d'outils de coupe de constructions spéciale. Le même outil peut être utilisé pour divers profils, et il suffit simplement d'etablir des gabarits ayant les profils requis pour les fraises.
Ainsi que déjà mentionné, le procédé peut aussi être utilisé pour tailler des à faces de coupe.
Pour tailler une ébauche à faces non radiales, il est nécessaire d'introduire une variation supplémentaire dans la relation ordinaire entre les mouvements de dépouille de l'outil et le mouvement rotatif de l'ébauche Åa mesure que l'outil de coupe se meut vers l'intérieur ou vers l'extérieur pour se conformer aux différents diamètres de l'ébauche.
En conséquence, lorsqu'il s'agit de tailler une ébauche de ce genre, les mouvements relatifs jusqu'ici décrits sont quelque peu modifiés.
Dans la figure schématique 19, t peut être considéré comme une vue fragmentaire en coupe suivant le diamètre maximum d'une fraise a faces de coupe non radiales le rayon de la fraise à cette position étant r. Sous la commande du gabarit 18 et de la touche 17, l'outil de coupe S se trouve à une distance r de l'axe de l'ébauche et est en position pour attaquer la pointe de la dent représentée et y tailler la ligne de dépouille exacte 11.
La section de la dent à un diamètre intermédiaire est représentée en t', le rayon à cette position étant r'. Pour ce rayon r'l'outil si on ne prend pas de disposition spéciale, se trouvera dans la position indiquée par les lignes pointillées à la distance r'de l'axe de l'ébauche.
Mais par suite de l'inclinaison de la face de coupe de l'ébauche la dent de l'ébauche ne sera pas en prise avec l'outil mais en sera séparée par l'angle ni,. L'outil commencera néanmoins immédiatement son mouvement de dépouille vers l'intérieur, bien que la dent de l'ébauche ne l'ait pas encore atteint, et il en résultera la coupe d'une ligne de dépouille inexacte 11'.
La section de la dent du plus petit diamètre est représentée en t", le r xyon Åa cette position étant r". Pour ce rayon r"encore plus petit, le résultat sera le même que ce qui vient d'être décrit, sauf que la pointe de la dent sera séparée de l'outil par un angle n'plus grand, et que la ligne de dépouille incorrecte lift s'écartera encore plus de la ligne de dépouille exacte 11. Afin d'éviter les erreurs qui se produiraient de la manière représentée à la fig. 19, on fait varier le rapport entre le mouvement de dépouille de l'outil et le mouvement rotatif de l'ébauche.
La fig. 20 montre l'outil en position pour attaquer la dent en t et à la distance r, ainsi que représenté à la fig. 19. Pour ce rayon maximum aucun changement de position n'est nécessaire. La fig. 21 montre l'outil en position pour attaquer la dent en t'et à la. même distance r'de l'axe de l'ébauche que repré- senté à la fig. 19, mais la relation du mouvement de dépouille a été changée de manière que la dent est en position pour être attaquée par la pointe de l'outil au début du mouvement de dépouille. La dent en t'est en consé- quence taillée avec la ligne de dépouille exacte 11.
De même la fig. 23 montre l'outil en position pour attaquer la dent en t"et Åa la même distance r"de l'axe de l'ébauche que représenté à la fig. 19, mais le rapport du mouvement de dépouille a été changé, en sorte que la dent est en position pour être attaquée par la pointe de l'outil lors du début du mouvement effectif de dépouille. La dent en t"est en conséquence taillée avec la ligne de dépouille exacte 11. On voit que l'opération telle que représentée aux fig. 20 à 22 ne dépend d'aucune manière de l'inclinaison longitudinale des faces de coupe. En d'autres l : ermes peu importe que les faces de coupe soient hélicoïdales ou droites.
Les changements requis dans la relation entre les mouvements de dépouille de l'outil et le mouvement rotatif de l'ébauche, peuvent être obtenus soit en changeant (de préférence en avançant) le mouvement de l'ébauche, soit en changeant (de préférence en retardant) les mouvements de l'outil. On a trouvé plus simple de retarder les mouvements de l'outil, et ceci est particulièrement désirable lorsqu'on a pris des dispositions, ainsi que dans le présent cas, pour changer la vitesse de rotation de l'ébauche en vue de se conformer aux dents hélicoïdales.
En conséquence en appliquant la mise en oeuvre du procédé tel que décrite par rapport aux fig. 9 à 22,. les mouvements de dépouille sont retardés, la mesure de retardement dépendant de la position de l'outil de coupe aux divers rayons in férieurs au rayon maximum r. Il faut noter que le retardement des mouvements de dé- pouille se fait sans changer les positions rela tives de l'outil et de la touche. Le retardement aux divers rayons est tel que l'outil est toujours à la même position, en ce qui concerne ses mouvements de dépouille, lorsqu'il attaque une dent de l'ébauche. En d'autres termes, le retardement est exactement en proportion du profil requis pour que le bord de la dent atteigne le plan dans lequel l'outil se meut.
Afin de rendre aussi claires que possible les explications qui vont suivre, on a repré- senté aux fig. 23 et 24 une machine qui peut être utilisée pour usiner la fraise, cette machine étant adaptée pour retarder les mouvements de dépouille, ainsi que déjà décrit. En vue de la simplicité, la machine est représentée quelque peu schématiquement dans ces deux figures. En ce qui concerne la plupart des détails de la machine, une construction préférée est celle représentée dans le brevet No 95700 ayant pour titre"Procédé et machine pour tailler les dents des fraises".
En se reportant aux fig. 23 et 24, on voit que ces figures montrent un arbre 36 sur lequel est montée une ébauche de fraise A, et des moyens appropriés prévus pour porter et faire tourner l'arbre. Un chariot 38 est longitudinalement mobile le long de glissières 37, et sur ce chariot est monté un coulisseau transversalement mobile 39. Sur le coulisseau 39 est monté un coulisseau transversal 40 indépendamment mobile, qui porte l'outil de : coupe S ; on prévoit un coulisseau intermédiaire 41 qui permet d'effectuer des réglages préliminaires.
Sur le coulisseau 39 est fixée la touche de gabarit 17, dont la forme est exactement la même que celle de l'outil S. Sur le bâti principal de la machine est fixé le gabarit 18 qui possède un profil 4-10 exactement semblable au profil requis de la fraise terminée.
Un ressort 42 est prévu pour presser le coulisseau 39 vers l'arrière, et maintenir ainsi la touche 17 en prise constante avec le gabarit 18. On voit que lorsque le chariot 38 se meut longitudinalement, le coulisseau 39 est amené à se mouvoir transversalement sous l'action de guidage du gabarit ; l'outil S est ainsi amené à suivre un profil qui est exactement le même que celui du gabarit 18.
Un mécanisme approprié destiné à faire déplacer le coulisseau 40 pour provoquer les mouvements de dépouille de l'outil est monté sur le chariot 38 et sur le coulisseau trans versalement mobile 39. Un arbre longitudinal 44 portant une came 45, est monté et tourne dans un palier d'une console 43 portée par le coulisseau 39. Sur le coulisseau 39 est pivoté un levier 46 qui à son extrémité inférieure attaque la came 45 et qui à son extrémité . supérieure attaque le coulisseau 40. Un res sort 47 sert à maintenir le coulisseau 40 en prise avec le levier.
On voit que lorsque l'ar- lire 41 et la came 45 tournent, le levier 46 oscille de façon à faire déplacer le coulisseau 40 et l'outil S. Pour faire tourner l'arbre 44 et la came 45, on a prévu un arbre longitudinal 48 qui est actionne de manière appropriée connue. Sur l'arbre est clavetée une vis sans fin 49 qui est. longitudinalement mobile avec le chariot 38. Sur le chariot est monté un arbre horizontal transversal 50 portant une roue hélicoïdale 51 qui engrené avec la vis sans fin 49. Sur l'arbre 50 est montée et coulisse une roue d'angle 52 qui engrène avec une roue d'angle 53 de l'arbre 44.
La roue d'angle 52 est portée par la console 43 et est ainsi maintenue en prise avec la roue d'angle 53, à mesure que le coulisseau 39 et les parties y reliées se meuvent transversalement.
L'arbre 48 est actionné en relation de réglage convenable avec l'arbre 36 portant l'ébauche, en sorte que normalement pour une position donnée quelconque du chariot, la came 45 exécute autant de tours complets pour chaque tour de l'ébauche que l'ébauche a de dents.
Afin que les mouvements de dépouille de l'outil S puissent varier conformément aux faces de coupe hélicoïdale de l'ébauche, on prévoit des moyens pour imprimer une rotation supplémentaira à l'ébauche en proportion du mouvement longitudinal de l'outil.
Ainsi que représenté, l'arbre 3G est tenu par un mandrin 54 prévu sur un arbre 55. La force pour faire tourner l'arbre est fournie par un manchon 56 qui est claveté à un plus petit manchon 57 de manière à pouvoir exécu- ter un mouvement longitudinal par rapport à celui-ci. Une tringle 58 et un levier à fourcette 59 sont prévus pour provoquer le dé- placement-longitudinal du manchon 57 avec le chariot 38. L'arbre 55 est assuré contre un mouvement longitudinal et s'étend dans le manchon 57. Le manchon 57 est muni d'une rainure en hélice 60 ayant le même pas lon- gitudinal que les faces de coupe hélicoïdales de l'ébauche.
Une goupille 61 prévue sur l'ar- hre 55 s'étend dans la rainure 60 de façon à transmettre le mouvement du manchon 57 à l'arbre. On voit que cette construction permet à l'arbre d'être actionné au moyen du manchon 56, mais que l'arbre reçoit un mouve- ment de rotation supplémentaire résultant du mouvement longitudinal du chariot et de l'outil de coupe. Le mouvement supplémentaire est juste suffisant pour permettre à l'outil cl'attaquer exactement les dents hélicoïdales.
On a déjà fait remarquer que la roue d'angle 52 coulisse sur l'arbre 50. Dans le but de changer la-relation entre les mouvements de dépouille de l'outil et les mouvements rotatifs de l'ébauche pour différents diamètres, la roue dentée 52 est reliée à l'ar- bre 50 au moyen de goupilles 62 pénétrant dans des rainures cames 63. L'inclinaison et la courbure de ces rainures cames sont telles que les mouvements de dépouille de l'outil sont retardés pour les plus petits diamètres juste suffisamment pour que l'outil attaque les bords avant des dents, ainsi que repré- sente distinctement aux fig. 20,21 et 22.
REVENDICATIONS :
I Procédé pour tailler les dents d'une fraise
dans lequel procédé on fait tourner axia
lement ladite fraise par rapport à un outil
de coupe étroit qui est déplacé le long de
la fraise et, pendant ce mouvement, est
guidé pour suivre un contour déterminé
autre qu'une ligne droite, la quantité
d'avancement pour chaque tour de la
fraise étant inférieure à la largeur de l'ou
til, ce dernier effectuant un mouvement de
va-et-vient en rapport avec la durée de la
rotation de la fraise de manière que l'ou
til se meut vers l'intérieur pendant son
travail sur chaque dent pour former sur
cette dernière la.
dépouille requise, ce
procédé étant caractérisé en ce que les
dents de la fraise sont pourvues de faee
de coupe non radiales et que la relation
entre le mouvement de rotation de la
fraise et les mouvements de va-et-ienl-de
l'outil est variée d'un montant prédéter-
miné par l'inclinaison desdites faces non
radiales de manière que l'outil et les bords
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
Method and machine for cutting the teeth of a milling cutter and milling cutter obtained by the application
of this proceeds.
@
A well known principle in metal milling is that the cutting edge of the tool should preferably be inclined with respect to the direction of the rota movement. tif, so as to perform a shear.
This inclination is advantageous in that it improves the cutting action and also in that it allows the tool to engage the workpiece gradually and with a relatively low pressure, instead of attacking it sharply. with a strong shock. This principle has been applied to stripped cutters which have a uniform end-to-end diameter, and has also been applied to cutters with uniform taper from end to end.
These cutters have their cutting edges inclined longitudinally with respect to the axis, the cutting edge usually conforming approximately to a helix. In this way, each tooth can attack the work piece gradually and perform shear.
According to the present invention this principle is applied to shaped or profiled cutters, manufactured with precision and suitably stripped. By shaped milling cutter or profiled cutter is meant a cutter in which the diameter varies from end to end in ways differing from a uniform taper, the cutter thus being adapted to cut a predetermined profile other than a straight line.
Heretofore it has not been considered practical or possible to manufacture such cutters with inclined cutting faces.
The present invention relates to a method for cutting the teeth of a milling cutter and in which method is axially rotated said milling cutter relative to a narrow cutting tool which is moved along the milling cutter, and, during this movement, is rotated. guided to follow a determined contour other than a straight line, the amount of advance for each revolution of the milling cutter being less than the width of the tool, the latter performing a back and forth movement in relation to the duration of the rotation of the cutter, so that said tool moves inward during its work on each tooth to form the required relief on the latter.
This method is characterized in that the teeth of the cutter are provided with non-radial cutting faces and that the relationship between the rotational movements of the cutter and the reciprocating movements of the tool is varied by a amount predetermined by the inclination of said cutting faces so that the tool and the edges of successive teeth are in correct relation in the working positions of said tool.
The invention also comprises a machine for cutting the teeth of the cutter and the cutter obtained by applying the method.
The accompanying drawing shows, by way of example, a milling cutter made according to the present invention and two machines for carrying out the method, given by way of example.
It should be noted in particular that the profile of the cutter can be changed at will to meet any requirements, and that changes can be made in the length of the cutter, the number of teeth, the angle of inclination. teeth, the ratio between the width of the teeth and the width of the grooves or grooves etc.
In the attached drawing:
Fig. 1 is a side view, and FIG. 2, an end view of a mill made in accordance with the present invention; fig. 3 is a fragmentary developed cross section, the section passing through the bottom of one of the longitudinal grooves along a helical surface such as 3-3, shown in FIG. 2; fig. 4 is a view similar to FIG. 3, but represents a variant of strawberry; fig. 5 is a schematic plan view and shows a phase of the process; a lathe tool is shown engaged with a milling blank; fig. 6 is a fragmentary front view of the elements shown in FIG. 5; fig. 7 is a schematic sectional view taken along line 7-7 of FIGS. 5 and 6;
fig. 8 is a view similar to FIG. 7, but shows the milling blank and the lathe tool in different relative positions; figs. 9 and 10 are views similar to FIGS. 5 and 6, but my lathe tool is in a different position; figs. 11, 12 and 13 are schematic views similar to FIGS. 7 and 8, and show positions of the milling cutter blank and the lathe tool, when the tool is in its general position shown in Figs. 9 and 10; figs. 14 and 15 are views similar to FIGS. 5 and 6 and in fig. 9 and 10, but show the lathe tool in a third position; fig. 16 is a view similar to FIGS. 7 and 13, the lathe tool being in the general position shown in FIGS. 14 and 15;
fig. 17 is a schematic plan view of a machine intended for implementing the method; fig. 18 is a cross-sectional view taken along line 18-18 of FIG. 17; fig. 19 shows the additional relative movement between the blank and the tool that is required when the cutting faces of the blank are not radial, the three fragmentary tooth sections shown can be considered to pass through three different diameters of the cutter ; figs. 20, 21 and 22 are schematic views similar to FIG. 19 and show the blank and the tool relatively adjusted for the respective sections as shown in FIG. 19; fig. 23 is a schematic plan view of a second milling machine;
fig. 24 is a sectional view taken along line 24-24 of FIG. 23.
With particular reference to FIGS. 1, 2 and 3 of the drawing, it can be seen that A designates the whole of the cutter. The cutter is provided with a series of teeth 1 in a generally longitudinal direction, between which there are grooves 2, the teeth and the grooves being uniformly spaced. The front faces 3 of the teeth constitute cutting faces and are formed to cut along a profile which differs from a straight line. The grooves 2 can be of any depth or shape, depending on the profile required. As shown in FIG. 3. each groove 2 has a uniform depth from end to end, that is to say that its bottom is everywhere at the same distance from the axis of the cutter.
However, it may be preferable to vary the depth of the groove so that it generally conforms to the external profile of the cutter. A variable depth groove is shown at 2 'in FIG. 4.
Note that the profile shown was chosen only, by way of example, and that the profile may vary throughout in any practical manner required. The profile can be made up of a series of straight lines, or a series of circular arcs, or a combination of circular arcs and straight lines, or the profile can be made up in whole or in part by non-circular curves. .
As shown in particular in FIG. 3, the profile consists of a straight section 4 parallel to the axis, a concave section 5 in the form of a circular arc, a straight section 6 inclined with respect to the axis, a concave section 7 in the form of a circular arc , a convex section 8 in the form of an elliptical arc, a concave section 9 in the form of a circular arc and a straight section 10 parallel to the axis.
Each cutting face 3 is at least approximately radial from end to end, but is inclined or placed obliquely, so that its longitudinal lines form an angle with the axis of the cutter. The grooves and teeth completely follow the inclination of the cutting faces 3. These cutting faces are helical and are each formed by a helical surface formed by a straight line which moves along the axis of the cutter so that 'one of its ends follows this axis, while its outer part follows a helix on a cylinder concentric with the axis. The teeth can be tilted in either direction and the degree of tilt may vary.
Each point along the edge of the tooth should be at the correct distance from the axis of the cutter, so that when the cutter rotates the tooth cuts an exact profile 4-10, as shown in fig. 3.
The cutter is stripped along lines 1.extending rearward and inward from the outer edges of the cutting faces, this undercut being established exactly despite variations in radius at various points along the profile and despite variations in position from the contoured cutting face. The recount lines
11 conform to Archimedean spirals.
As a result, the cutter has a
plane of axial intersection unspecified
contoured form. The effective profile on the
face of cut, that is to say the contour which is
cut by the cutting edge when the cutter:
rotates in relation to the workpiece, is
nevertheless correct as indicated, and this pro
correct effective thread is maintained when the
cutting faces 3 are ground backwards.
With a relatively contour or profile
long as shown, and with teeth re
relatively close together, an overlap has
take place to a greater or lesser extent.
As shown, the front corner b of a
tooth is ahead of the rear corner c of the
previous tooth. This overlap can be
even greater than when the
profile is longer, or that the degree of inclination
naison is larger, or that the teeth are
even closer.
Regarding the machining process
strawberry, it should be noted that the operations
preliminary shooting of the roughing and
groove cutting, can be done from my
known, these operations do not form
part of the present invention.
In the implementation of the method, given
by way of example, as shown in
fig. 5 to 18, we use a tool or blade that
advance along the blank, following its
profile. This tool or blade may be of the type
known, but we prefer to use
of a lathe tool S as shown. For
to rough the roughing one can use a tool
relatively wide, but finally it is
better to use a pointed tool
fine. The tool is kept in contact with a
blank A, forwards and backwards and moves
preferably to the left in order to follow the
exact contour 4-10. During the operation of
cut, the blank rotates axially by means of any suitable device.
The tool
is kept parallel during its advance
ment and this advancement is done uniformly
from one end of the blank to the other. The tool
is very narrow and the amount of feed for each revolution of the blank is less than the. tool width.
Figs. 5 and 6 show the tool in engagement with the blank, section 4 and part of section 5 of the determined profile having already been cut. Fig. 7 is a cross-sectional view of the blank at the point of attack of the tool S, the blank being in the position indicated in FIG. 6. Tool S is shown attacking the leading edge of tooth 1.
In order that the teeth of the milling cutter are suitably stripped, the tool reciprocates by moving towards and away from the blank at a speed which is in relation to that of rotation of the blank. As shown in FIG. 7, the blank rotates in the direction indicated by the arrow and the tool moves an effective distance d, making a full forward and backward movement for each tooth of the blank. As shown, the tool is in its external operative position and is about to move inward to strip the tooth which has just come into engagement with it.
Fig. 8 is a view similar to FIG. 7, but shows the cutter advanced so that tool S is on the rear of tooth 1. It is evident that the tool has been actuated inward to its internal operating position so as to form the exact draft line 11 on the tooth.
Figs. 9 and 10 are views similar to FIGS. 5 and 6, but show tool S in one. different position. It should be noted that the tool, passing from the position shown in fig. 5 and 6 in the position shown in FIGS. 9 and 10, walked very slowly and were properly guided to cut the rest of section 5 of the predetermined profile, all sections 6 and 7 and part of section 8.
It has been said that the tool S makes a back and forth movement in a determined relationship with the rotation of the blank. This relation is defined with the tool in any given transverse plane, but as the tool advances in the longitudinal direction with respect to the cutter, the relation must be changed to conform to the change in angular position of the outer edge of the cutter. cut face.
Fig. 10 shows the milling cutter blank with the tooth engaged in the same position as in FIG. 6. As a result of the above mentioned inclination of the tooth, the tip of the tool is near the rear of the tooth instead of at the front of this tooth as shown in figs. 6 and 7. If the same ratio were maintained between the rotation of the blank and the reciprocating movement of the tool, the latter would be in the same external operating position that it occupies in FIG. 7, and would not touch the blank as shown in FIG. 11. Obviously, the relationship between the tool and the blank must be changed to allow the tool to cut the required draft and at the same time maintain the exact profile.
When the leading edge of the tooth reaches the tip of the tool, the tool should engage the blank and then continue to engage it as that tooth continues to pass through it. The required change in relationship can be achieved either by changing the time in which the tool reciprocates in proportion to the movement of the tool along the blank, or by delaying the rotary movement of the blank.
In either case. the result is to keep the tool and the cutter in the correct relationship as the tool advances. The relationship between the rotation of the blank and the reciprocating and draft movements of the tool remains, and the relative setting is changed so that the tool always engages the leading edge of the tooth, when the tool is in the tooth. external operating position, as shown in fig. 12. As the blank rotates to the position shown in FIG. 10, the tool follows the exact scrap line to the position shown in
fig. 13.
Figs. 14 and 15 are views similar to FIGS. 5 and 6, and in fig. 9 and 10, but different in that the lathe tool is in a third position. The whole profile has. been cut except for part of the. section 9 and section 10. FIG. 16 is a view similar to FIGS. 7 and 13, the lathe tool being engaged with the surface of the tooth and the tooth itself being in the position shown in FIG. 15.
Figs. 17 and 18 show sehemati cally the essential parts of a machine for the implementation of the method described with reference to FIGS. 6 to 16. As shown, 12 denotes a mandrel which carries a milling blank A. Appropriate means are provided for supporting and rotating the mandrel. A longitudinally movable carriage 13 along slides 12a, 12a, carries a transversely movable slide 14. A transverse slide 15 independently movable and carrying the tool S, is carried by the slide 14, and there is provided an intermediate slide 16 which allows make the preliminary settings.
On the slide 14 is fixed a jig 17 whose profile of the horizontal cross section is exactly similar to that of the section of the tool. On the main frame of the machine is fixed a jig plate 18 whose contour 4-10 is exactly the same as the required effective profile of the finished milling cutter.
A spring 19 serves to press the slide 14 backwards and thus maintains the key 17 in constant engagement with the plate 18. It can be seen that when the carriage 13 moves longitudinally, the slide 14 is caused to move transversely by the guiding action of the template; as a result, the tool 8 follows a profile which is exactly the same as that of the jig plate 18.
A cam 20 is keyed to. a shaft 21 which turns on the slide 14. The cam 20 has as many teeth as the cutter. Cam and shaft are movable a. with slide 14.
As the slider 14 moves longitudinally with the carriage 13, the cam 20 moves along the shaft with the shaft itself secured against longitudinal movement. In this way, the cam 20 participates in all the movements of the slider 14. A finger 22 fixed to the slider 15 attacks the cam and a spring 23 is provided to press the slider 15 outwards so as to keep the finger 22 against. drug. Appropriate means, which are not fully shown, are provided for rotating the shaft 21 in a determined relationship with the mandrel 12, the shaft making one complete revolution for each complete revolution of the blank A.
The groove 24 of the shaft 21 is helical-shaped and has the same degree of inclination as the teeth of the blank A. As a result, when the tool S moves along the blank, the cam 20 is moved along the shaft 21. Due to the helical groove, the cam not only participates in the normal rotary motion of the shaft, but receives additional rotary motion the extent of which is exactly that which is necessary for that the tool, when it is at each alternation in its extreme external operating position, attacks the front edge of a tooth of the milling cutter.
For the work, we choose a jig 18 having exactly the predetermined profile, and a key 17 which has a cross section exactly similar to that of the tool 2 which is to be used. A blank A is put in place, in the manner shown, this blank having previously been roughened and scored in a known manner. By means of the slider 16 the tool is adjusted in engagement with the blank at its right end and the machine is started. The blank rotates and the tool receives an alternating movement to proceed with the stripping. The tip of the tool attacks the leading edge of each tooth when the tool is in its outer operating position.
By means of the slider 16 the tool is slowly brought to the left, the rotary movement of the blank and the reciprocating movement of the tool being continuous. By means of the jig and the key, the slider 14 is actuated inward and outward, but as the cam 20 is movable with the slider. the reciprocating stripping movements of the tool S continue without interruption. As the cam 20 moves longitudinally along the shaft 21 as the tool advances, the reciprocating clearance movements of the tool are slightly advanced, so that the tool engages the blank at the proper times despite inclination of the leading faces of the blank.
As the tool S is very narrow, its contact with the blank is practically a point. This avoids any error which would result from the use of a wide tool which would attack the blank sometimes on one side, and sometimes on the other. The longitudinal feed movement of the tool is uniform from end to end and is preferably slow, the feed for each revolution of the blank being less than the width of the tool.
The jig can have any desired profile including any irregularities, and the finished cutter A can therefore be given any desired profile with any irregularities.
The profile of the jig is exactly followed so as to give profile cutter teeth exactly reproducing the profile of the jig.
There are no profile errors, arising in any way from differences in the diameter of the cutter.
It is seen that it is possible to manufacture a milling cutter with any desired practical profile, without the use of specially constructed cutting tools. The same tool can be used for various profiles, and all that is required is to establish jigs with the required profiles for the cutters.
As already mentioned, the method can also be used for carving cutting faces.
To cut a blank with non-radial faces, it is necessary to introduce an additional variation in the ordinary relationship between the draft movements of the tool and the rotary movement of the blank Å as the cutting tool moves towards it. inside or out to conform to the different diameters of the blank.
Consequently, when it comes to carving such a blank, the relative movements so far described are somewhat modified.
In schematic figure 19, t can be considered as a fragmentary sectional view along the maximum diameter of a milling cutter with non-radial cutting faces, the radius of the milling cutter at this position being r. Under the control of the jig 18 and of the key 17, the cutting tool S is located at a distance r from the axis of the blank and is in position to engage the tip of the tooth shown and cut the line of exact body 11.
The section of the tooth at an intermediate diameter is shown at t ', the radius at this position being r'. For this radius r 'the tool, if no special arrangement is made, will be in the position indicated by the dotted lines at the distance r' from the axis of the blank.
However, as a result of the inclination of the cutting face of the blank, the tooth of the blank will not engage with the tool but will be separated from it by the angle ni ,. However, the tool will immediately begin its inward draft movement, although the blank tooth has not yet reached it, and this will result in an inaccurate draft line 11 'being cut.
The section of the tooth with the smallest diameter is represented at t ", the r xyon Å has this position being r". For this even smaller radius r ", the result will be the same as what has just been described, except that the tip of the tooth will be separated from the tool by an angle n'greater, and that the draft line incorrect lift will deviate even further from the exact relief line 11. In order to avoid errors which would occur as shown in Fig. 19, the ratio between the relief movement of the tool and the rotary movement of the blank.
Fig. 20 shows the tool in position to engage the tooth at t and at distance r, as shown in FIG. 19. For this maximum radius no change of position is necessary. Fig. 21 shows the tool in position to attack the tooth at and at. same distance r 'from the axis of the blank as shown in FIG. 19, but the relationship of the clearance movement has been changed so that the tooth is in position to be engaged by the tip of the tool at the start of the clearance movement. The tooth is therefore cut with the exact relief line 11.
Similarly, fig. 23 shows the tool in position to engage the tooth at t "and Å at the same distance r" from the axis of the blank as shown in fig. 19, but the ratio of the clearance movement has been changed so that the tooth is in position to be engaged by the tip of the tool when the actual clearance movement begins. The tooth at t "is therefore cut with the exact relief line 11. It can be seen that the operation as shown in Figs. 20 to 22 does not depend in any way on the longitudinal inclination of the cutting faces. The others do not matter whether the cutting faces are helical or straight.
The required changes in the relationship between the clearance movements of the tool and the rotary movement of the blank, can be obtained either by changing (preferably by advancing) the movement of the blank or by changing (preferably by delaying) tool movements. It has been found simpler to delay the movements of the tool, and this is particularly desirable when arrangements have been made, as in this case, to change the speed of rotation of the blank to conform to requirements. helical teeth.
Consequently, by applying the implementation of the method as described with respect to FIGS. 9 to 22 ,. the clearance movements are delayed, the delay measurement depending on the position of the cutting tool at the various radii smaller than the maximum radius r. It should be noted that the delay of the removal movements is done without changing the relative positions of the tool and the key. The delay at the various radii is such that the tool is always in the same position, with regard to its undercut movements, when it attacks a tooth of the blank. In other words, the retardation is exactly in proportion to the profile required for the edge of the tooth to reach the plane in which the tool moves.
In order to make the explanations which follow as clear as possible, we have shown in FIGS. 23 and 24 a machine which can be used to machine the milling cutter, this machine being adapted to delay the undercut movements, as already described. For the sake of simplicity, the machine is shown somewhat schematically in these two figures. With respect to most of the details of the machine, a preferred construction is that shown in Patent No. 95700 entitled "Method and Machine for Cutting the Teeth of Cutters".
Referring to fig. 23 and 24, it can be seen that these figures show a shaft 36 on which is mounted a milling cutter blank A, and suitable means provided for carrying and rotating the shaft. A carriage 38 is longitudinally movable along slides 37, and on this carriage is mounted a transversely movable slide 39. On the slide 39 is mounted an independently movable transverse slide 40, which carries the cutting tool S; an intermediate slide 41 is provided which allows preliminary adjustments to be made.
On the slide 39 is fixed the jig key 17, the shape of which is exactly the same as that of the tool S. On the main frame of the machine is fixed the jig 18 which has a profile 4-10 exactly similar to the profile required of the finished cutter.
A spring 42 is provided to press the slide 39 backwards, and thus keep the key 17 in constant engagement with the template 18. It can be seen that when the carriage 38 moves longitudinally, the slide 39 is caused to move transversely under the guiding action of the template; the tool S is thus brought to follow a profile which is exactly the same as that of the jig 18.
A suitable mechanism for moving the slider 40 to cause the undercut movements of the tool is mounted on the carriage 38 and on the transversely movable slider 39. A longitudinal shaft 44 carrying a cam 45 is mounted and rotates in a bearing of a bracket 43 carried by the slide 39. On the slide 39 is pivoted a lever 46 which at its lower end attacks the cam 45 and which at its end. upper attacks the slide 40. A res out 47 is used to keep the slide 40 in engagement with the lever.
It can be seen that when the ar- read 41 and the cam 45 rotate, the lever 46 oscillates so as to move the slide 40 and the tool S. To rotate the shaft 44 and the cam 45, a longitudinal shaft 48 which is actuated in a known suitable manner. On the shaft is keyed a worm 49 which is. longitudinally movable with the carriage 38. On the carriage is mounted a transverse horizontal shaft 50 carrying a helical wheel 51 which meshes with the worm 49. On the shaft 50 is mounted and slides an angle wheel 52 which meshes with a angle wheel 53 of shaft 44.
The angle wheel 52 is carried by the console 43 and is thus maintained in engagement with the angle wheel 53, as the slider 39 and the parts connected to it move transversely.
The shaft 48 is actuated in a suitable adjustment relationship with the shaft 36 carrying the blank, so that normally for any given position of the carriage, the cam 45 performs as many full turns for each revolution of the blank as it does. the blank has teeth.
In order that the relief movements of the tool S can vary in accordance with the helical cutting faces of the blank, means are provided for imparting additional rotation to the blank in proportion to the longitudinal movement of the tool.
As shown, the shaft 3G is held by a mandrel 54 provided on a shaft 55. The force to rotate the shaft is provided by a sleeve 56 which is keyed to a smaller sleeve 57 so that it can be performed. longitudinal movement relative to it. A rod 58 and a fork lever 59 are provided to cause the sleeve 57 to move longitudinally with the carriage 38. The shaft 55 is secured against longitudinal movement and extends into the sleeve 57. The sleeve 57 is secured against longitudinal movement. provided with a helical groove 60 having the same longitudinal pitch as the helical cutting faces of the blank.
A pin 61 provided on the shaft 55 extends in the groove 60 so as to transmit the movement of the sleeve 57 to the shaft. It will be seen that this construction allows the shaft to be actuated by means of the sleeve 56, but that the shaft receives additional rotational movement resulting from the longitudinal movement of the carriage and the cutting tool. The extra movement is just enough to allow the tool to exactly engage the helical teeth.
It has already been observed that the angle wheel 52 slides on the shaft 50. In order to change the relationship between the clearance movements of the tool and the rotary movements of the blank for different diameters, the wheel toothed 52 is connected to shaft 50 by means of pins 62 penetrating into cam grooves 63. The inclination and curvature of these cam grooves are such that the clearance movements of the tool are retarded for the smallest diameters just enough for the tool to engage the leading edges of the teeth, as clearly shown in figs. 20,21 and 22.
CLAIMS:
I Process for cutting the teeth of a milling cutter
in which process we run axia
also said milling cutter relative to a tool
narrow cut that is moved along
strawberry and, during this movement, is
guided to follow a determined contour
other than a straight line, the quantity
advancement for each round of the
cutter being less than the width of the or
til, the latter performing a movement of
back and forth in relation to the duration of the
rotation of the cutter so that the
he moves inward during his
work on each tooth to train on
the latter the.
body required, this
method being characterized in that the
cutter teeth are provided with faee
of non-radial section and that the relation
between the rotational movement of the
strawberry and back and forth movements
the tool is varied by a predetermined amount
undermined by the inclination of said faces not
radial so that the tool and the edges
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.