Procédé et appareil pour affftter les dents<B>de</B> fraises hélicoïdales et autres outils dentés semblables pour tailler les dents d'engrenages. La présente invention comprend un procédé pour affûter les dents de fraises hélicoïdales et autres outils dentés semblables pour tailler les dents d'engrenages.
Suivant le procédé, on amène une roue d'affûtage rotative cri position relative exacte par rapport aux dents de l'outil<B>à</B> affûter, puis on fait osciller celui-ci autour de son axe sur un angle équivalent<B>à</B> la longueur périphérique d'une de ses dents et on le fait en même temps aller et venir transversale ment<B>à</B> son axe sur une course correspondante <B>à</B> l'amplitude de l'effacement des sommets de ses dents, pendant qu'on<B>lé</B> fait aller et venir longitudinalement sur une étendue égale au pas hélicoïdal partiel afférent<B>à</B> une dent de l'outil<B>à</B> affûter.
L'appareil pour la réalisation de ce procédé comporte un arbre pour recevoir l'outil<B>à</B> affûter, des moyens pous faire osciller celui- ci autour de cet arbre sur un angle équi- valeeit <B>à</B> la longueur périphérique d'une des dents de l'outil<B>à</B> affûter, des moyens pour faire aller et venir l'outil<B>à</B> affûter transver- salement<B>à</B> son axe sur une course corres pondant<B>à</B> l'amplitude de, l'effacement des sommets de ses dents,
des moyens pour le faire aller et venir longitudinalement sur une étendue égale au pas hélicoïdal partiel afférent <B>à</B> une dent de l'outil<B>à</B> affûter et un arbre disposé pour recevoir une roue d'affûtage rotative, en combinaison avec des moyens pour déterminer la position de cet arbre par rapport<B>à</B> chacune des dents de l'outil<B>à</B> affûter au moyen d'un jeu de jauges longi tudinales définies.
Le dessin<B>-</B> ci-joint représente,<B>à</B> titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appa reil faisant partie de l'invention; La fig. <B>1</B> est un plan, avec quelques par ties représentées en coupe; La fig. 2 en est une vue de bout, en re gardant du côté droit de la fig. <B>1,</B> quelques parties étant omises; Les fig. <B>3,</B> 4 et<B>5</B> représentent des détails; La fig. <B>6</B> montre une vue schématique d#une fraise hélicoïdale rotative<B>à</B> affûter, et La fig. <B>7</B> en est une -vue de bout partielle;
La fig. <B>8</B> est une coupe de détail,<B>à</B> plus grande échelle, de deux dents juxtaposées de <B>5</B> cette fraise, cette coupe étant faite suivant un plan passant par l'axe de la fraise, et montrant le profil des dents; Les fig.9 et<B>10</B> sont des vues schématiques montrant l'effacement des sommets des dents de la fraise.
En se référant aux fig. <B>6</B> et<B>7,</B> la fraise hélicoïdale rotative, dont les dents de coupe doivent être afffitées aux dimensions et<B>à</B> la forme voulues<B>à</B> l'aide de l'appareil représenté, est désignée par<B>1</B> et comporte une multitude de dents 11, disposées hélicoïdalement suivant les filets d'une vis avec des entredents d'es- pacenient lb, dont ceux qui se correspondent dans les spires successives sont placés suivant des lignes parallèles<B>à</B> l'axe de l'outil, mais pourraient aussi être placés en hélice.
En fi-.<B>8,</B> la courbe de profil B<B><I>À</I></B> BI est celle du sommet des dents de la fraise et les courbes<I>B<B>C</B></I> et BI <B>CI</B> donnent les flancs ou faces latérales des dents, qui sont représentées par des lignes droites inclinées par rapport<B>à</B> une ligne médiane F <B><I>G</I></B> perpendiculaire<B>à</B> l axe de l'outil.
L'angle hélicoïdal a des dents de la fi-aise est une fonction du pas<B>À</B> -41 des dents et du diamètre de la fraise, les faces <I>B</I> C <I>et</I> BI <B><I>CI</I></B> s'étendant aussi en hélice le long de la longueur de la dent depuis le bord avant ou d'attaque .4 au bord arrière<B>E</B> de <B>la</B> dent.<B><I>CI D C</I></B> est la base oui fond d'entre- dent reliant les bases de deux dents corres pondantes dans les spires de dents adjacentes de la fraise.
RJ est la ligne sur laquelle se mesure le pas des dents égal<B>à</B> la distance longitudinale entre<B>A</B> et<B>A'.</B> La ligne du sommet de la dent du bord avant<B>À</B> ait bord arrière<B>E</B> ne se trouve pas sur un cercle ayant son centre dans l'axe de la fraise, mais est ramenée cri dedans ou s'efface, comme repré senté aux fig. <B>7</B> et<B>9,</B> c'est-à-dire que la pé- riphérie extérieure<B><I>A E</I></B> de la dent ne se trouve pas dans le cercle<B>A</B> A2, mais s'efface sur celui-ci de la distance .41 <I>F,
où</I> F\ est le point de rencontre du prolongement de la courbe<B>À E</B> avec la face avant de la dent suivante dans la spire, la distance<B>À</B> F don- nant l'amplitude de cet effacement. Par un simple développement géométrique, on peut obtenir les dimensions d'titi angle<B>J'</B> détermi nant la ligne suivant laquelle la fraise<B>à</B> affûter devra être déplacée pendant l'opéra tion d'affûtage comme décrit plus loin.
En se référant<B>à</B> la fig. JO# <I>F</I> _J F2 est J'angle f', <I>F Y-</I> étant le pas hélicoïdal partiel afférent <B>à</B> une dent, qui est égal au pas<B>A</B> -41 divisé par le nombre de dents dans une spire de la fi-aise. L'anglef est tel que
EMI0002.0041
Dans l'appareil des fig. <B>1 à 5,</B> la fraise hélicoïdale<B>à</B> affûter<B>1</B> est rotativement montée sur un arbre<B>3</B> monté dans des paliers ou verts<B>3,
</B> 4<B>à</B> faces d'appui trempées<B>5</B> (fig. 2), ces paliers étant solidaires d'une table<B>6</B> mobile sur une base rincipale <B>30,</B> comme ce sera p décrit plus loin, et étant pourvus de cha peaux<B>7, 8</B> maintenus en position par des charnières d'articulation<B>9</B> et des broches de verrouillage amovibles<B>10.</B> Chaque chapeau est pourvu ait sommet d'une vis<B>11</B> portant un sabot 12 (fig. 2) disposé pour être pressé sur la partie supérieure de l'arbre<B>92,</B> lequel est ainsi solidement serré et immuablement retenu en place dans les paliers ouverts<B>3,</B> 4.
Pour empêcher tout mouvement axial de l'arbre 2, celui-ci est pourvu,<B>à</B> son extrémité de droite (fig. <B>1),</B> d'un rebord<B>13</B> butant con tre la face de gauche du palier 4, tandis qu'une capsule de retenue 13#'1 s'emboîtant sur l'arbre 2 et s'y trouvant fixée au moyen d'une vis 14, bute contre la face de droite du palier 4. La fraise hélicoïdale<B>1</B> est pressée vers le palier 4 au moyen d un ressort 31, intercalé entre le palier<B>3</B> et un collier libre 2L, sur l'arbre.
Pour obtenir une position angulaire cor recte de la fraise, un plateau circulaire indi cateur<B>16</B> est monté sur l'arbre 2<B>à</B> proximité de l'extrémité de droite de la fraise et 3'en- gage par un nez dans une encoche latérale de celle-ci (ce détail n'est pas représenté) de façon<B>à</B> être solidarisé avec la fi-aise. Ce plateau présente,<B>à</B> sa périphérie, un nombre d'encoches radiales<B>17</B> égal au nombre de dents dans une spire de la fraise.
Un verrou de couplage<B>18,</B> qui peut être retiré<B>à</B> la main, est monté dans la tête<B>19</B> d'un levier 20 monté sur un manchon<B>-</B>trempé 21 engagé sur l'arbre 2 entre le plateau<B>16</B> et le collier<B>13.</B> Sous l'action d'un ressort 23, le verrou<B>18</B> pénètre dans l'une ou l'autre des encoches<B>17</B> du plateau indicateur<B>16.</B> Chaque encoche<B>17</B> présente,. d'un côté, une face latérale 24 et, de l'autre, une face oblique<B>25</B> (fig. <B>5)</B> de la façon<B>à</B> déterminer une action de ca lage lors de l'engagement du verrou et par cela une mise en position exacte du plateau par rapport au verrou.
Ce dernier est pourvu d'Lin bouton<B>26</B> permettant de, le retirer pour pouvoir faire tourner le plateau indicateur<B>16</B> et par conséquent aussi la fraise<B>1.</B> Le levier 20 est amené<B>à</B> osciller par l'action d'une came<B>27</B> montée sur un arbre 28 supporté dans des paliers 29 sur la base principale<B>30</B> de l'appareil.
Cet arbre<B>28</B> s*étend parallèle ment<B>à</B> l'axe de la fraise<B>1</B> et est actionné par un moteur électrique<B>31</B> au moyen d'un engrenage conique 32 et d'un engrenage a vis sans fin<B>M.</B> La came<B>27</B> est établie de fagon <B>à</B> imprimer<B>à</B> la fraise<B>1</B> un mouvement oscil latoire uniforme autour de son axe, l'ampli tude de ce mouvement oscillatoire dépendant du nombre de dents comprises dans une spire de la fraise et la vitesse de rotation de la came<B>27</B> est choisie de façon<B>à</B> réaliser Lin effet d'affûtage efficace.
Comme dit plus haut, chaque dent de la fraise<B>1</B> s'efface<B>à</B> son sommet du point<B>A</B> an point<B>E</B> et pour permettre de tenir compte de cet effacement<B>à</B> ]'affûtage, la table<B>6</B> qui porte la fraise<B>1</B> est déplacée dans une direc tion transversale<B>à</B> Paxe de celle-ci par l5in- termédiaire d'une came 34, la table étant montée<B>à</B> coulisse sur la base<B>30,</B> comme on le verra plus loin.
La came 34 est également fixée sur Parbre <B>28</B> et attaque ni) galet<B>35</B> (fig. 4) porté par une chape<B>36 à</B> l'extrémité arrière de la table,<B>6.</B> Les cames<B>27</B> et 34 sont disposées de telle manière l'une par rapport <B>à</B> l'autre que pendant que la fi-aise <B>1</B> est amenée<B>à</B> osciller uniformément sur un angle correspondant<B>à</B> la longueur périphérique d'une seule dent de la fraise, cette dernière soit aussi uniformément déplacée transversalement <B>à</B> son axe en rapport avec l'amplitude de l'effacement des sommets des dents.
Le montage et le Jonctionnement de la roue d'affûtage ou meule vont maintenant être décrits. La meule. 40 est fixée sur un arbre rotatif 41 qui est porté dans des cous sinets ajustables 42, 43 montés dans des pa liers 44, 45 des roulements<B>à</B> billes 46, 47 étant prévus aux extrémités de cet arbre et un écrou d'ajustement 48 étant prévu dans un chapeau 49 pour permettre de rattraper le jeu longitudinal de l'arbre 41. Ce dernier peut être amené<B>à</B> tourner<B>à</B> la vitesse requise au moyen d'une courroie (non représentée) passant autour d'une poulie<B>50</B> fixée sur l'ar bre 41.
Les paliers 44, 45 qui portent l'arbre 41 sont montés sur une plaque<B>51</B> pouvant tourner dans un plan vertical autour dun axe horizontal par rapport<B>à</B> une plaque<B>53,</B> dont une saillie circulaire s'engage dans une encoche circulaire<B>52</B> pratiquée dans la pla que<B>51.</B> Des moyens non représentés, tels qu'un boulon de serrage passant<B>à</B> travers une fente, sont prévus pour bloquer la plaque <B>51</B> dans sa position ajustée sur la plaque<B>53.</B> Cette dernière peut être élevée ou abaissée le long d une glissière 54 au moyen d'une tige filetée rotative et d'une manivelle de commande<B>55.</B> La glissière 54 est supportée, et susceptible de tourner,
sur un arbre ver tical<B>56</B> porté par un chariot<B>à</B> mouvement horizontal<B>57.</B> Un boulon de serrage<B>58</B> pas<B>*</B> - sant <B>à</B> travers une fente<B>59</B> dans la glissière ,54 est prévu pour fixer cette dernière dans sa position ajustée sur le chariot<B>67.</B> Ce der nier est disposé pour être déplacé en travers d'un chariot<B>61</B> (fig. 2) au moyen d'une tige filetée rotative<B>à</B> manivelle<B>60,</B> tandis que le chariot<B>61</B> portant le chariot<B>57</B> est lui-même monté de façon<B>à</B> pouvoir gli,,4sei, sur un porte- chariot <B>63,</B> par la commande d'une tige filetée rotative<B>à</B> manivelle 64,
dans une direction perpendiculaire<B>à</B> la direction de mouvement du chariot<B>57</B> actionné an moyen de la ma nivelle<B>60.</B> Le porte-chariot <B>63</B> est monté sur un chariot<B>65</B> -de manière<B>à</B> pouvoir. tourner autour d'un axe vertical passant par le point d'intersection des lignes médianes des parties <B>57, 63</B> et peut être fixé dans sa position ajustée au moyen de boulons de blocage<B>66</B> traver sant des fentes<B>67</B> dans le porte-chariot <B>63.</B>
Le chariot<B>65</B> est lui-même mont(, sur une glissière<B>68</B> disposée sur la base princi pale<B>30</B> et est capable d'être déplacé dans une direction parallèle<B>à</B> l'axe de la fraise<B>à</B> affùter <B>1</B> et la course de mouvement du cha riot<B>66</B> est telle que la meule 40 peut être amenée en position active pour affûter les dents sur toute la longueur de la fraise.
Le chariot<B>65</B> est déplacé sur la glissière<B>68</B> au moyen d'une tige filetée rotative<B>70</B> montée dans la base principale<B>30</B> et pouvant être actionnée au moyen d'une manivelle<B>7</B> L <B>( '</B> repré sentée partiellement en fig. <B>1).</B> La position longitudinale du chariot<B>65</B> et par suite aussi celle de la meule 40 est déterminée exacte ment par rapport aux dents individuelles de la fi-aise, chaque fois, au moyen d'une paire de jauges en longueur interchangeables<B>72,</B> î3 dont l'une ou l'autre est supportée dans des paliers ouverts 74,<B>75</B> sur la base<B>30,</B> cette paire de jauges étant disposée de façon <B>à</B> être engagée, d'un côté,
par un arrêt en acier trempé du chariot<B>65</B> et<B>à</B> commander, de l'autre côté, un instrument indicateur mi crométrique<B>77.</B> Le mode d'emploi de ces jauges longitudinales, qui consistent en des tiges de longueurs différentes, bien définies, est bien connu. Un plongeur de commande du dispositif indicateur micrométrique<B>77</B> s'en gage avec le bras long<B>78</B> d'un levier multi plicateur<B>à</B> deux bras<B>79</B> pivoté en<B>80</B> et dont le bras court est en prise avec l'extrémité de gauche de la jauge longitudinale<B>72.</B> L'ap pareil comporte une série de jauges<B>72</B> de longueurs différentes correspondant exactement au pas des dents de la fraise dans une rangée longitudinale des dents, une jauge<B>72</B> étant prévue pour chacune des dents dans cette rangée;
de même, une série de jauges addi tionnelles<B>73</B> est prévue pour correspondre au pas partiel de chacune des dents comprises dans une spire de la fraise.
Après que les jauges appropriées<B>72, 73</B> ont été mise en place, le chariot<B>65</B> peut être amené en contact avec la jauge<B>73,</B> en faisant tourner la tige filetée<B>70,</B> et être ajusté de manière que l'instrument micrométrique<B>77</B> indique zéro. En vue d'obtenir un ajustement très précis, l'extrémité de gauche de la tige filetée<B>70</B> est pourvue d'une roue hélicoïdale (non indiquée) dans laquelle s*engage une vis sans fin <B>82 à</B> bouton de man#uvre <B>83,</B> sup portée dans des oreilles 84 d'une console de support<B>85</B> et qui est articulée, par une ex- trômité,
sur un support<B>86</B> prévu sur la base <B>30</B> de façon<B>à</B> permettre de relever la vis sans fin<B>82</B> hors de prise avec la roue héli coïdale précitée afin de pouvoir tourner la tige filetée<B>70</B> au moyen de la manivelle 7il.
Un diamant pour la remise au point ou le repassage de la face d'affûtage de la meule est indiqué en<B>87. Il</B> est monté, d'une manière ajustable, <B>à</B> Pextrômité supérieure<B>88</B> d'une console<B>89</B> fixée au chariot<B>65,</B> comme repré senté aux fig. <B>1</B> et 2, dont il ressort qu'il est placé dans une position telle par rapport<B>à</B> la meule 40 que cette dernière,.
pendant qu'elle tourne, puisse être amenée en contact avec le diamant pour rectifier ou repasser la face d'affùtage de la meule et que, sans al térer l'ajustement de l'un quelconque des chariots, la meule puisse être avancée trans versalement, par la man#uvre de la mani velle 64, directement en position pour affûter une dent de la fraise, la position du diamant ayant été exactement déterminée par rapport <B>à</B> la dent de fraise au moyen des jauges res pectives<B>72, 73.</B> On voit de cette façon, que le diamant sert de base ou point de départ pour la meule et on remarquera aussi que la meule peut être rectifiée ou repassée aussi souvent qu'on le désire sans affecter les ajustements.
On décrira maintenant les moyens servant <B>à</B> réaliser un mouvement correct de la fi-aise par rapport<B>à</B> la meule.
La table<B>6</B> qui fait un mouvement de va- et-vient transversal par l'effet de la came 34 et montée sur un chariot<B>91</B> ayant une saillie circulaire s'engageant dans une encoche cir culaire<B>92</B> dans la face inférieure de la table<B>6.</B> Le chariot<B>91</B> peut se déplacer sur une plaque intermédiaire 911, par lintermédiaire d'un gui dage<B>à</B> glissière<B>90</B> indiqué par des lignes pointillées aux fig. <B>1</B> et 2 et représenté aussi partiellement<B>à,</B> la fig. 4.
La plaque gla est pourvue dune saillie circulaire s#engageant dans une encoche circulaire<B>93</B> de la base principale<B>30,</B> ce qui permet d'incliner le gui dage<B>à</B> glissière<B>90</B> suivant un angle quel conque désirô <B>f</B> sur la ligne KL qui se trouve <B>à</B> angle droit par rapport<B>à</B> l'axe de la fraise, tandis que la direction axiale<B>d *</B> e la fraise est conservée.
Une vis de blocage 94 traversant une fente<B>95</B> dans la table<B>6</B> permet d'immo biliser le chariot<B>91</B> et la table<B>6</B> dans la position ajustée et des moyens similaires comprenant aussi la fente<B>91b</B> (fig. <B>1)</B> sont prévus pour bloquer la plaque intermédiaire 911, <B>à</B> la base principale<B>30.</B> L'angle<B>f</B> que le guidage<B>à</B> glissière<B>90</B> fait avec la ligne transversale KL varie avec des fraises<B>diffé-</B> rentes et, comme<B>déjà</B> dit plus haut, sera une fonction du pas hélicoïdal partiel afférent <B>à</B> une dent et de l'amplitude de l'effacement du sommet des dents,
c'est-à-dire que la fraise reçoit un mouvement transversal égal<B>à</B> l'amplitude de cet effacement et en môme temps un mouvement longitudinal égal au pas hélicoïdal partiel par dent. Le levier 20 est maintenu en contact avec la came<B>27</B> au <B>,</B> et moyen d'un ressort<B>97</B> fixé<B>à</B> la table<B>6.</B>
le galet<B>35</B> de la table<B>6</B> est maintenu en contact avec la came 34 au moyen d'une corde<B>98</B> (fig. 2) reliée<B>à</B> la table<B>6,</B> passant sur une poulie<B>99</B> et portant un poids<B>100.</B>
On se sert de l'appareil décrit, par exemple, de la manière suivante: Le diamètre extérieur correct de la fi-aise est déterminé par une jauge-type et puis ob tenue par une affûteuse rotative de la manière bien connue par les hommes<B>du</B> métier.
La fraise est alors montée sur larbre 2 qui est placé dans les paliers ouverts<B>3,</B> 4 et<B>y</B> est retenue au moyen des sabots<B>à</B> vis de pres sion 12 dans les chapeaux<B>7,</B> le mouvement en bout de l*arbre étant empêché par les parties<B>13,</B> 1311, alors que l'arbre 2 peut être maintenu parallèle<B>à</B> la glissière<B>68</B> par l'in tervention de l'opérateur au moyen de repères par exemple prévus sur la table<B>6</B> et sur la base de l'appareil.
Les dimensions de la fraise étant connues,<B>y</B> compris l'amplitude de l'ef facement du sommet des dents, le guidage<B>à</B> glissière<B>90</B> est ajusté suivant l'angle<B>f</B> par rapport<B>à</B> la ligne transversale KL, les posi tions longitudinales de la fraise étant retenues et des cames<B>27,</B> 34 appropriées correspondant respectivement au pas circulaire et àl'efface- ment du sommet des dents étant employées. Une meule rotative ayant une face d'affûtage courbe correspondant au profil requis du sommet ou de la partie courbeBABIde la dentestalors fixée sur l'arbre 41.
La position longitudinale de cette meule par rapport<B>à</B> l'une quelconque des dents de la fi-aise, par exemple<B>à</B> la première dent<B>à</B> affûter, est alors déterminée au moyen des jauges longitudinales<B>72, 73,</B> la meule étant ajustée de telle manière,<B>à</B> l'aide des chariots et parties qui la portent, que l'axe de la fraise et la courbe de contact entre la dent de fraise et la meule se trouvent dans le même plan horizontal, l'arbre 41 étant placé, obliquement par rapport<B>à</B> l'axe de la fraise<B>à</B> un angle égal<B>à</B> l'angle d'hélice a de la denture de la fraise.
Le porte-chariot <B>63</B> est ajusté de manière<B>à</B> amener la meule àproxi- mité de la dent de fraise, l'arbre<B>à</B> cames <B>28</B> étant alors mis en rotation pour imprimer <B>à</B> la fraise des mouvements obliques et an gulaires convenables pour occasionner l'affû tage de la portion B.A BI de la dent de fraise en position de travail.
Pour affûter d'autres dents dans la même rangée de dents longitudinale de la fraise, on se servira d'autres jauges longitudinales<B>72.'</B> Pour affûter des dents comprises dans une autre rangée de dents longitudinale, le verrou <B>18</B> est retiré<B>du</B> plateau indicateur<B>16</B> et la fraise est tournée<B>à</B> la main jusqu'à ce que l'encoche<B>17</B> correspondant<B>à</B> la nouvelle rangée de dents<B>à</B> affûter se trouve en face du ver rou<B>18,</B> lequel est alors relâché et bloque la fraise avec cette rangée de dents en position pour être présentée<B>à</B> la meule. Une autre des jauges additionnelles<B>73</B> est employée et les jauges<B>72</B> s'emploient<B>à</B> tour de rôle comme précédemment.
Pour affûter maintenant les faces latérales, la meule servant<B>à</B> affûter la portion BA BI des dents est enlevée et remplacée par une meule convenable pour affûter les flancs droits<I>B<B>C</B> et</I> BI <B><I>CI.</I></B> Le porte-chariot <B>63</B> est amené<B>à</B> tourner sur le chariot<B>65</B> sur un angle<B>d</B> par rapport<B>à</B> la ligne tran svers <B>al</B> e <B>31</B> N, la glissière 54 étant alors ajustée sur le chariot<B>57</B> de manière que l'arbre 41 soit incliné sur l'axe de la fraise,
le centre de<B>la</B> meuleétant encore daiislemênieplatihoi#izoiital que l'axe de la fraise. La bonne position longitudinale de la meule est obtenue en in sérant, d'une part, la jauge longitudinale re quise<B>72</B> correspondant<B>à</B> la dent envisagée dans une rangée de dents longitudinale et, d'autre part, la jauge additionnelle requise<B>73</B> correspondant<B>à</B> la rangée de dents<B>à</B> affûter, la précision finale de l'ajustement étant ob tenue au moyen de la vis sans fin<B>82</B> avec l'aide de l'instrument micrométrique<B>77.</B> La face d'affûtage de la meule est alors amenée en contact avec le diamant<B>87</B> en tournant la manivelle 64 et ladite face peut être rec tifiée ou repassée, si c'est nécessaire, avant l'opération d'affûtage.
Sans déranger les ajuste ments, la meule est alors déplac,.#e transver salement depuis le diamant<B>87</B> le long de la li--ne en traits mixtes indiquée<B>à</B> la fig. <B>1</B> pour être amenée en contact de travail avec la dent de la fi-aise, ce déplacement s'obtenant en tournant la manivelle 64 dans le sens opposé au précédent servant<B>à</B> amener la meule en contact avec le diamant. L'arbre<B>28</B> tourne comme précédemment et la face d'af- fâtage de la meule est avancée le long de la ligne de contour droite<I>B<B>C</B></I> (fig. <B>8)</B> en tournant la manivelle 64.
L'effacement des flancs de la dent s'obtient au moyen de la came 34 et du guidage<B>à</B> glissière<B>90.</B> Pour afftiter le flanc opposé BI <B><I>CI</I></B> des dents, l'ensemble des chariots est réajusté de manière que la face d'affûtage de la meule se présente correctement et similairement <B>à</B> l'autre côté du diamant<B>87</B> et aux autres flancs des dents, après quoi l'opé ration sera la même que précédemment.
Avec l'appareil décrit ci-dessus, on voit qu'il est possible de réaliser, par affûtage, avec grande précision, les dimensions p#ri- phériques exactes de chaque dent de la fraise avec la courbure d'effacement voulue pour les sommets des dents. On remarquera, en outre, que l'exactitude du pas ou de la posi tion des dents de,<B>la</B> fraise est déterminée par les jauges longitudinales qui sont en acier trempé et peuvent être construites facile ment avec le plus haut degré de précision. Puis, on peut retirer<B>à</B> un moment quelcon que la meule de la dent en travail pour la repasser au diamant<B>87</B> et la ramener en con tact avec la même dent ou avec une autre dent.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée <B>à</B> la foi-nie d*exécutioii représentée. Par exemple, on pourrait prévoir d'autres moyens que ceux décrits pour faire osciller et aller et venir transversalement la fraise<B>à</B> affûter, et pour obtenir l'obliquité nécessaire de ce mouvement d'aller et de retour.
A method and apparatus for sharpening the teeth of <B> helical cutters and other similar toothed tools for cutting gear teeth. The present invention includes a method for sharpening the teeth of helical milling cutters and other similar toothed tools for cutting gear teeth.
According to the process, a rotating sharpening wheel is brought to an exact relative position with respect to the teeth of the tool <B> to </B> to be sharpened, then the latter is made to oscillate around its axis at an equivalent angle < B> to </B> the peripheral length of one of its teeth and at the same time it is made to move back and forth transversely <B> to </B> its axis on a corresponding stroke <B> to </B> the amplitude of the erasure of the tops of its teeth, while <B> the </B> is made to come and go longitudinally over an extent equal to the partial helical pitch relating <B> to </B> a tooth of the <B> to </B> sharpen tool.
The apparatus for carrying out this method comprises a shaft for receiving the tool <B> to </B> sharpening, means for oscillating the latter around this shaft at an angle equal to <B> to < / B> the peripheral length of one of the teeth of the <B> </B> sharpening tool, means for moving the <B> </B> sharpening tool back and forth <B> to </B> its axis on a course corresponding to <B> to </B> the amplitude of, the erasure of the tops of its teeth,
means for causing it to come and go longitudinally over an extent equal to the partial helical pitch relating <B> to </B> a tooth of the tool <B> to </B> and a shaft arranged to receive a wheel d 'rotary sharpening, in combination with means for determining the position of this shaft with respect to <B> to </B> each of the teeth of the tool <B> to </B> to be sharpened by means of a set of gauges longi tudinal defined.
The attached drawing <B> - </B> represents, <B> by </B> by way of example, an embodiment of the apparatus forming part of the invention; Fig. <B> 1 </B> is a plan, with some parts shown in section; Fig. 2 is an end view, looking at the right side of FIG. <B> 1, </B> some parts being omitted; Figs. <B> 3, </B> 4 and <B> 5 </B> represent details; Fig. <B> 6 </B> shows a schematic view of a rotary helical cutter <B> to </B>, and FIG. <B> 7 </B> is a partial end-view;
Fig. <B> 8 </B> is a detailed cut, <B> to </B> on a larger scale, of two juxtaposed teeth of <B> 5 </B> this milling cutter, this cut being made according to a passing plane by the axis of the cutter, and showing the profile of the teeth; Figs. 9 and <B> 10 </B> are schematic views showing the erasure of the tops of the teeth of the cutter.
Referring to Figs. <B> 6 </B> and <B> 7, </B> the helical rotary cutter, whose cutting teeth must be sharpened to the desired dimensions and <B> to </B> the desired shape <B> to < / B> using the apparatus shown, is designated by <B> 1 </B> and comprises a multitude of teeth 11, arranged helically along the threads of a screw with spacing interents lb, of which those which correspond in the successive turns are placed along lines parallel <B> to </B> the axis of the tool, but could also be placed in a helix.
In fi-. <B> 8, </B> the profile curve B <B> <I> À </I> </B> BI is that of the top of the teeth of the milling cutter and the curves <I> B <B>C</B> </I> and BI <B> CI </B> give the flanks or lateral faces of the teeth, which are represented by straight lines inclined with respect to <B> to </B> a center line F <B><I>G</I> </B> perpendicular <B> to </B> the tool axis.
The helical angle a of the teeth of the fi-ease is a function of the pitch <B> À </B> -41 of the teeth and the diameter of the cutter, the faces <I> B </I> C <I> and </I> BI <B><I>CI</I> </B> also extending helically along the length of the tooth from the leading or leading edge .4 to the trailing edge <B > E </B> of <B> the </B> tooth. <B> <I> CI DC </I> </B> is the base of the tooth between the bases of two corresponding teeth laying in the turns of adjacent teeth of the cutter.
RJ is the line on which is measured the pitch of the teeth equal to <B> to </B> the longitudinal distance between <B> A </B> and <B> A '. </B> The line of the top of the tooth of the leading edge <B> TO </B> has trailing edge <B> E </B> is not on a circle having its center in the axis of the milling cutter, but is brought back into it or disappears , as shown in fig. <B> 7 </B> and <B> 9, </B> that is to say that the outer periphery <B> <I> AE </I> </B> of the tooth does not is not in the circle <B> A </B> A2, but disappears on this one by the distance .41 <I> F,
where </I> F \ is the point where the extension of the curve <B> À E </B> meets the front face of the next tooth in the coil, the distance <B> À </B> F don - the amplitude of this erasure. By a simple geometrical development, one can obtain the dimensions of the angle <B> J '</B> determining the line along which the milling cutter <B> to </B> must be moved during the operation of sharpening as described later.
Referring <B> to </B> in fig. JO # <I> F </I> _J F2 is I angle f ', <I> F Y- </I> being the partial helical pitch pertaining <B> to </B> a tooth, which is equal to the step <B> A </B> -41 divided by the number of teeth in one coil of the thread. The angle is such that
EMI0002.0041
In the apparatus of FIGS. <B> 1 to 5, </B> the helical cutter <B> to </B> sharpen <B> 1 </B> is rotatably mounted on a shaft <B> 3 </B> mounted in bearings or green <B> 3,
</B> 4 <B> with </B> hardened bearing faces <B> 5 </B> (fig. 2), these bearings being integral with a table <B> 6 </B> movable on a main base <B> 30, </B> as will be described below, and being provided with caps <B> 7, 8 </B> held in position by articulation hinges <B> 9 < / B> and removable locking pins <B> 10. </B> Each cap is provided at the top with a screw <B> 11 </B> carrying a shoe 12 (fig. 2) arranged to be pressed on the upper part of the shaft <B> 92, </B> which is thus firmly clamped and immutably held in place in the open bearings <B> 3, </B> 4.
To prevent any axial movement of shaft 2, the latter is provided, <B> at </B> its right end (fig. <B> 1), </B> with a flange <B> 13 </B> abutting against the left face of the bearing 4, while a retaining capsule 13 # '1 which fits onto the shaft 2 and being fixed there by means of a screw 14, abuts against the right face of the bearing 4. The helical cutter <B> 1 </B> is pressed towards the bearing 4 by means of a spring 31, interposed between the bearing <B> 3 </B> and a free collar 2L, on the tree.
To obtain a correct angular position of the cutter, a circular plate indicating <B> 16 </B> is mounted on the shaft 2 <B> near </B> near the right end of the cutter and 3'engage by a nose in a side notch thereof (this detail is not shown) so <B> to </B> be secured with the fi-ease. This plate has, <B> at </B> its periphery, a number of radial notches <B> 17 </B> equal to the number of teeth in one turn of the milling cutter.
A coupling lock <B> 18, </B> which can be removed <B> by </B> by hand, is mounted in the head <B> 19 </B> of a lever 20 mounted on a sleeve <B> - </B> tempered 21 engaged on the shaft 2 between the plate <B> 16 </B> and the collar <B> 13. </B> Under the action of a spring 23, the latch <B> 18 </B> enters one or other of the notches <B> 17 </B> of the indicator plate <B> 16. </B> Each notch <B> 17 </B> present,. on one side, a lateral face 24 and, on the other, an oblique face <B> 25 </B> (fig. <B> 5) </B> in the manner <B> à </B> determining a wedging action when the lock is engaged and thereby placing the plate in exact position relative to the lock.
The latter is provided with a Lin button <B> 26 </B> allowing it to be removed in order to be able to rotate the indicator plate <B> 16 </B> and therefore also the cutter <B> 1. </ B > The lever 20 is brought <B> to </B> oscillate by the action of a cam <B> 27 </B> mounted on a shaft 28 supported in bearings 29 on the main base <B> 30 < / B> of the device.
This <B> 28 </B> * shaft extends parallel <B> to </B> the axis of the cutter <B> 1 </B> and is driven by an electric motor <B> 31 </ B> by means of a bevel gear 32 and a worm gear <B> M. </B> The cam <B> 27 </B> is set so <B> to </B> print <B> to </B> the bur <B> 1 </B> a uniform oscillatory movement around its axis, the amplitude of this oscillatory movement depending on the number of teeth included in one turn of the cutter and the speed of rotation of the cam <B> 27 </B> is chosen so as to <B> </B> achieve the effective sharpening effect.
As said above, each tooth of the <B> 1 </B> cutter is erased <B> at </B> its vertex from point <B> A </B> to point <B> E </ B > and to allow this erasure to be taken into account <B> at </B>] 'sharpening, the table <B> 6 </B> which carries the cutter <B> 1 </B> is moved in one direction transverse <B> to </B> the axis thereof by way of a cam 34, the table being mounted <B> to </B> slides on the base <B> 30, </B> as we will see it later.
Cam 34 is also fixed on Parbre <B> 28 </B> and engages ni) roller <B> 35 </B> (fig. 4) carried by a yoke <B> 36 at </B> the end back of the table, <B> 6. </B> The cams <B> 27 </B> and 34 are arranged in such a way with respect to each other <B> to </B> that while the reliability <B> 1 </B> is brought <B> to </B> oscillate uniformly over an angle corresponding <B> to </B> the peripheral length of a single tooth of the cutter, the latter is also uniformly displaced transversely <B> to </B> its axis in relation to the amplitude of the erasure of the tops of the teeth.
The mounting and joining of the grinding wheel or grinding wheel will now be described. The grindstone. 40 is fixed on a rotary shaft 41 which is carried in adjustable sinet necks 42, 43 mounted in bearings 44, 45 <B> to </B> ball bearings 46, 47 being provided at the ends of this shaft and a adjustment nut 48 being provided in a cap 49 to make it possible to take up the longitudinal play of the shaft 41. The latter can be made <B> to </B> rotate <B> at </B> the speed required at by means of a belt (not shown) passing around a pulley <B> 50 </B> fixed to the shaft 41.
The bearings 44, 45 which carry the shaft 41 are mounted on a plate <B> 51 </B> capable of rotating in a vertical plane about a horizontal axis with respect to <B> </B> a plate <B> 53 , </B> a circular projection of which engages in a circular notch <B> 52 </B> made in the plate <B> 51. </B> Means not shown, such as a tightening bolt passing <B> to </B> through a slot, are provided to lock the plate <B> 51 </B> in its adjusted position on the plate <B> 53. </B> The latter can be raised or lowered along a slide 54 by means of a rotating threaded rod and a control crank <B> 55. </B> The slide 54 is supported, and capable of rotating,
on a vertical shaft <B> 56 </B> carried by a carriage <B> with </B> horizontal movement <B> 57. </B> A clamping bolt <B> 58 </B> not < B> * </B> - while <B> to </B> through a slot <B> 59 </B> in the slide, 54 is provided to fix the latter in its adjusted position on the carriage <B> 67 . </B> This last is arranged to be moved across a carriage <B> 61 </B> (fig. 2) by means of a rotating threaded rod <B> with </B> crank < B> 60, </B> while the carriage <B> 61 </B> carrying the carriage <B> 57 </B> is itself mounted so <B> with </B> power gli ,, 4sei, on a carriage holder <B> 63, </B> by controlling a rotating threaded rod <B> with </B> crank 64,
in a direction perpendicular <B> to </B> the direction of movement of the carriage <B> 57 </B> actuated by means of my level <B> 60. </B> The carriage carrier <B> 63 </B> is mounted on a <B> 65 </B> cart - so <B> to </B> power. rotate about a vertical axis passing through the point of intersection of the center lines of the parts <B> 57, 63 </B> and can be fixed in its adjusted position by means of locking bolts <B> 66 </ B > through the slots <B> 67 </B> in the trolley holder <B> 63. </B>
The carriage <B> 65 </B> is itself mounted (, on a slide <B> 68 </B> disposed on the main base <B> 30 </B> and is capable of being moved in a direction parallel <B> to </B> the axis of the cutter <B> to </B> sharpen <B> 1 </B> and the stroke of movement of the carriage <B> 66 </B> is such that the grinding wheel 40 can be brought into the active position to sharpen the teeth along the entire length of the cutter.
The <B> 65 </B> carriage is moved on the <B> 68 </B> slide by means of a rotating threaded rod <B> 70 </B> mounted in the main base <B> 30 </ B> and which can be operated by means of a crank <B> 7 </B> L <B> ('</B> shown partially in fig. <B> 1). </B> The longitudinal position of the carriage <B> 65 </B> and therefore also that of grinding wheel 40 is determined exactly with respect to the individual teeth of the wheel, each time by means of a pair of interchangeable length gauges <B> 72, </B> î3 one or the other of which is supported in open bearings 74, <B> 75 </B> on the base <B> 30, </B> this pair of gauges being arranged in way <B> to </B> be engaged, on the one hand,
by a hardened steel stop of the <B> 65 </B> carriage and <B> </B> to order, on the other side, a mi crometric indicating instrument <B> 77. </B> The mode of The use of these longitudinal gauges, which consist of rods of different, well-defined lengths, is well known. A plunger for controlling the micrometric indicating device <B> 77 </B> is engaged with the long arm <B> 78 </B> of a multi-plier lever <B> with </B> two arms <B > 79 </B> rotated to <B> 80 </B> and whose short arm is in engagement with the left end of the longitudinal gauge <B> 72. </B> The device has a series gauges <B> 72 </B> of different lengths corresponding exactly to the pitch of the teeth of the milling cutter in a longitudinal row of teeth, a gauge <B> 72 </B> being provided for each of the teeth in this row;
likewise, a series of additional <B> 73 </B> gauges is provided to correspond to the partial pitch of each of the teeth included in a turn of the milling cutter.
After the appropriate gauges <B> 72, 73 </B> have been placed, the carriage <B> 65 </B> can be brought into contact with the gauge <B> 73, </B> by making turn the threaded rod <B> 70, </B> and be adjusted so that the micrometric instrument <B> 77 </B> indicates zero. In order to obtain a very precise adjustment, the left end of the threaded rod <B> 70 </B> is provided with a helical wheel (not shown) in which a worm <B> engages. 82 to </B> operating button <B> 83, </B> support carried in ears 84 of a support bracket <B> 85 </B> and which is articulated, by an extremity ,
on a <B> 86 </B> support provided on the <B> 30 </B> base so <B> to </B> allow the endless screw <B> 82 </B> to be lifted out of taken with the aforementioned helical wheel in order to be able to turn the threaded rod <B> 70 </B> by means of the crank 7il.
A diamond for resetting or ironing the grinding surface of the grinding wheel is indicated in <B> 87. It is </B> mounted, in an adjustable manner, <B> at </B> the upper end <B> 88 </B> of a bracket <B> 89 </B> fixed to the carriage <B> 65, </B> as shown in fig. <B> 1 </B> and 2, from which it emerges that it is placed in such a position relative to <B> to </B> the grinding wheel 40 that the latter ,.
as it rotates, can be brought into contact with the diamond to grind or iron the sharpening face of the grinding wheel and that, without affecting the fit of any of the carriages, the grinding wheel can be advanced transversely , by the operation of the crank 64, directly in position for sharpening a tooth of the milling cutter, the position of the diamond having been exactly determined with respect to <B> to </B> the milling tooth by means of the gauges res pectives <B> 72, 73. </B> We can see in this way, that the diamond serves as a base or starting point for the wheel and we will also notice that the wheel can be ground or ironed as often as desired without affecting the adjustments.
We will now describe the means used <B> to </B> achieve a correct movement of the trust relative to the wheel <B> </B>.
The table <B> 6 </B> which makes a transverse reciprocating movement by the effect of the cam 34 and mounted on a carriage <B> 91 </B> having a circular projection engaging in a circular notch <B> 92 </B> in the underside of the table <B> 6. </B> The carriage <B> 91 </B> can move on an intermediate plate 911, through 'a <B> </B> slide <B> 90 </B> guide shown by dotted lines in fig. <B> 1 </B> and 2 and also partially shown <B> to, </B> in fig. 4.
The gla plate has a circular projection that engages a circular notch <B> 93 </B> of the main base <B> 30, </B> which allows the mistletoe to be tilted <B> to < / B> slide <B> 90 </B> at any angle whatever you desireô <B> f </B> on line KL which is <B> at </B> right angles to <B> at < / B> the axis of the milling cutter, while the axial direction <B> d * </B> of the milling cutter is retained.
A locking screw 94 passing through a slot <B> 95 </B> in the table <B> 6 </B> makes it possible to immobilize the carriage <B> 91 </B> and the table <B> 6 < / B> in the adjusted position and similar means also including the slot <B> 91b </B> (fig. <B> 1) </B> are provided to block the intermediate plate 911, <B> to </ B> the main base <B> 30. </B> The angle <B> f </B> that the <B> to </B> slide <B> 90 </B> guide makes with the transverse line KL varies with <B> different- </B> rents and, as <B> already </B> said above, will be a function of the partial helical pitch relating <B> to </B> a tooth and of the amplitude of the erasure of the top of the teeth,
that is to say that the cutter receives a transverse movement equal to <B> to </B> the amplitude of this erasure and at the same time a longitudinal movement equal to the partial helical pitch per tooth. The lever 20 is maintained in contact with the cam <B> 27 </B> at <B>, </B> and by means of a spring <B> 97 </B> fixed <B> to </B> table <B> 6. </B>
the roller <B> 35 </B> of the table <B> 6 </B> is kept in contact with the cam 34 by means of a rope <B> 98 </B> (fig. 2) connected < B> at </B> table <B> 6, </B> passing over a pulley <B> 99 </B> and carrying a weight <B> 100. </B>
The apparatus described is used, for example, as follows: The correct outside diameter of the trust is determined by a standard gauge and then obtained by a rotary sharpener in the manner well known to men. B> of the </B> trade.
The cutter is then mounted on the shaft 2 which is placed in the open bearings <B> 3, </B> 4 and <B> y </B> is retained by means of the shoes <B> with </B> screws. pressure 12 in the caps <B> 7, </B> the end movement of the shaft being prevented by parts <B> 13, </B> 1311, while the shaft 2 can be kept parallel < B> to </B> the slide <B> 68 </B> by the intervention of the operator by means of marks for example provided on the table <B> 6 </B> and on the basis of the 'apparatus.
The dimensions of the cutter being known, <B> y </B> including the amplitude of the removal of the top of the teeth, the <B> to </B> slide <B> 90 </B> guide is adjusted according to the angle <B> f </B> with respect to <B> to </B> the transverse line KL, the longitudinal positions of the cutter being retained and of the cams <B> 27, </B> 34 appropriate corresponding respectively to the circular pitch and to the erasure of the top of the teeth being employed. A rotating grinding wheel having a curved grinding face corresponding to the required profile of the crown or the curved portion BABI of the tooth is then fixed to the shaft 41.
The longitudinal position of this grinding wheel relative to <B> </B> any of the teeth of the wheel, for example <B> to </B> the first tooth <B> to </B> sharpen , is then determined by means of the longitudinal gauges <B> 72, 73, </B> the grinding wheel being adjusted in such a way, <B> with </B> the aid of the carriages and parts which carry it, that the axis of the milling cutter and the contact curve between the milling tooth and the grinding wheel lie in the same horizontal plane, the shaft 41 being placed obliquely with respect to <B> to </B> the axis of the milling cutter < B> at </B> an angle equal to <B> at </B> the helix angle a of the teeth of the milling cutter.
The carriage holder <B> 63 </B> is adjusted in such a way <B> </B> to bring the grinding wheel close to the milling tooth, the shaft <B> to </B> cams <B > 28 </B> being then rotated to impart <B> to </B> the cutter suitable oblique and angular movements to cause the sharpening of the BA BI portion of the cutter tooth in the working position .
To sharpen other teeth in the same row of longitudinal teeth of the milling cutter, use other longitudinal gauges <B> 72. '</B> To sharpen teeth included in another row of longitudinal teeth, the lock <B> 18 </B> is removed <B> from </B> indicator plate <B> 16 </B> and the bur is rotated <B> by hand </B> until the notch <B> 17 </B> corresponding <B> to </B> the new row of teeth <B> to </B> sharpen is in front of the red worm <B> 18, </B> which is then let go and lock the mill with that row of teeth in position to be presented <B> to </B> the grinding wheel. Another of the additional <B> 73 </B> gauges is used and the <B> 72 </B> gauges are used <B> in </B> in turn as before.
To now sharpen the side faces, the wheel serving <B> to </B> sharpen the BA BI portion of the teeth is removed and replaced by a suitable wheel for sharpening the right sides <I> B <B> C </B> and </I> BI <B><I>CI.</I> </B> The carriage carrier <B> 63 </B> is made <B> to </B> turn on the carriage <B > 65 </B> on an angle <B> d </B> with respect to <B> to </B> the line tran svers <B> al </B> e <B> 31 </B> N, the slide 54 then being adjusted on the carriage <B> 57 </B> so that the shaft 41 is inclined on the axis of the cutter,
the center of <B> the </B> grinding wheel being still daiislemênieplatihoi # izoiital than the axis of the cutter. The correct longitudinal position of the grinding wheel is obtained by inserting, on the one hand, the required longitudinal gauge <B> 72 </B> corresponding <B> to </B> the tooth envisaged in a longitudinal row of teeth and , on the other hand, the required additional gauge <B> 73 </B> corresponding <B> to </B> the row of teeth <B> to </B> sharpen, the final precision of the adjustment being ob held by means of the worm <B> 82 </B> with the help of the micrometric instrument <B> 77. </B> The grinding surface of the grinding wheel is then brought into contact with the diamond <B> 87 </B> by turning the crank 64 and said face can be rec tified or ironed, if necessary, before the sharpening operation.
Without disturbing the adjustments, the wheel is then moved,. # E crosswise from the diamond <B> 87 </B> along the line in phantom shown <B> to </B> in fig. . <B> 1 </B> to be brought into working contact with the tooth of the fi-ease, this movement being obtained by turning the crank 64 in the opposite direction to the previous one serving <B> to </B> bring the wheel in contact with the diamond. The shaft <B> 28 </B> rotates as before and the grinding wheel grinding face is advanced along the straight contour line <I> B <B> C </B> </ I > (fig. <B> 8) </B> by turning the crank 64.
The flanks of the tooth are erased by means of the cam 34 and the <B> to </B> slide guide <B> 90. </B> To trim the opposite flank BI <B> <I> CI </I> </B> of the teeth, the set of carriages is readjusted so that the grinding face of the grinding wheel presents itself correctly and similarly <B> to </B> the other side of the diamond < B> 87 </B> and the other flanks of the teeth, after which the operation will be the same as before.
With the apparatus described above, it can be seen that it is possible to achieve, by sharpening, with great precision, the exact peripheral dimensions of each tooth of the milling cutter with the desired erasing curvature for the vertices. teeth. It will further be noted that the accuracy of the pitch or position of the teeth of the <B> the </B> cutter is determined by the longitudinal gauges which are of hardened steel and can be easily constructed with the most high degree of precision. Then, the grinding wheel can be removed <B> at </B> at any time from the working tooth in order to re-diamond it <B> 87 </B> and bring it back into contact with the same tooth or with a other tooth.
Of course, the invention is not limited <B> to </B> the faith-deny d * execution shown. For example, other means could be provided than those described for causing the sharpening cutter to oscillate and come and go transversely, and to obtain the necessary obliquity of this back and forth movement.