Procédé et machine à tailler des engrenages. La présente invention est relative à un pro cédé pour tailler des dentures de roues d'engre nages et à une machine pour la mise en oeuvre de ce procédé appartenant à la classe des raboteuses commandées par des modèles à reproduire. Le procédé consiste à mettre en mouvement simultanément plusieurs outils pour découper les faces de la dent, à impri mer un mouvement relatif d'avancement à l'ébauche et aux outils, à commander les ou tils pour former un profil courbe sur les faces de la dent au moyen d'un modèle, et à régler au choix le modèle pour faire varier le rapport angulaire du profil courbe et du rayon médian de la dent en concordance avec le rapport existant entre l'épaisseur de la dent et le rayon du cercle.
La machine pour la mise en oeuvre de ce procédé comporte plusieurs outils qui travaillent simultanément pour tailler les faces de la dent et qui sont destinés a être mis et) mouvement pour cor respondre à la courbure de la délit, un mo dèle pouvant se régler pour faire varier le rapport angulaire de cette courbure avec le rayon médian de la dent, Aux dessins ci-annexés, donnés à titre d'exemple La fig. 1 montre en élévation de face une forme d'exécution de la machine suivant l'in vention, avec un support de la pièce à usi ner écarté des outils;
La fig. 2 est une coupe faite suivant la ligne 211-2a de la fig. 3 et représentant le support des outils; La fig. 3 montre la, machine en plan par dessus; La fig. 4 est une coupe faite suivant la ligne 4a-41, de la fig. 1, montrant un dis positif d'avancement de l'ébauche; .
La fig. 5 est une coupe faite à plus grande échelle suivant la ligne 5a-51, de la fig. 2; La fig. 6 est une coupe faite à plus. grande échelle suivant la ligne 611-6a de la fig. 2; La fig. 7 est une coupe faite à plus grande échelle suivant la ligne 7a-71, de la fig. 6; La fig. 8 est une élévation à plus grande échelle d'un chariot d'outil inférieur et; La fig. 9 en est un plan par dessus à plus grande échelle;
La fig. 10 est une élévation par bout à plus grande échelle du chariot d'outil infé rieur avec l'outil enlevé tel qu'on le voit de la droite de la fig. 8; La fig. 11 est une coupe faite suivant la ligne 1111-11R de la fig. 10; La fig. 12 est une élévation de face à plus grande échelle d'un chariot pour le mo dèle à reproduire par l'action de l'un des outils; La fig. 13 est une coupe faite suivant la ligne 1311-13a de la fig. 12;
La fig. 14 est une vue par derrière du, chariot du modèle et; La fig. 15 en est un plan par dessus; La fig. 16 est une coupe horizontale, faite à grande échelle 1 et montrant l'en grenage qui relie les modèles et des guide- outils, et; La fig. 17 en est une élévation de face; La fig. 18 est une coupe faite suivant la ligne 1811-18a de la fig. 16;
La fig. 19 est une coupe faite suivant la ligne 1911-19a de la fig. <B>16;</B> La fig. 20 est une élévation de face à grande échelle, montrant un dispositif pour équilibrer les guide-outils; La fig. 21 est une coupe faite suivant les lignes 2111-21a des fig. 2 et 20; La fig. 22 est une coupe faite suivant la ligne 2211-22a de la fig. 4;
La fig. 23 est une élévation prise du dehors à plus grande échelle, montrant une partie de moyens de support et de mise en marche des outils, tels qu'on les voit de la droite de la fig. 1, les parties d'entrainement étant généralement représentées en pointillé; La fig. 24 est une coupe; faite à plus grande échelle suivant la ligne 2411-24a de la fig. 23 et montrant le mécanisme servant à imprimer un mouvement alternatif aux chariots des outils;
La fig. 25 est une coupe verticale, faite à plus grande échelle en principe suivant la ligne 2511-25a de la fig. 27 et montrant des moyens destinés à renverser la marche du mécanisme d'avancement et à le commander; La fig. 26 est une vue à part en coupe montrant un levier de man ceuvre pour la commande d'un dispositif d'embrayage re présenté fig. 25; La fig. 27 est une coupe faite à grande échelle suivant la ligne 27a-2711 de la fig. 23;
La fig. 28 est une coupe faite suivant la ligne 2811-28a de la fig. 4; Les fig. 29, 30 et 31 sont des vues sché matiques indiquant la méthode de travail de la machine; La fig. 32 est un schéma montrant des variations du profil de dents d'engrenages coniques de dimensions différentes dont le modèle est le même et dont la conicité pré sente le même angle; La fig. 33 est une vue analogue à la fig. 32, mais représente des engrenages dont le module est formé sur des angles de cônes primitifs différents.
Dans ces diverses figures, les mêmes chiffres de référence désignent les mêmes organes.
L'invention est destinée à s'appliquer sur des machines connues sous le nom de ., ra boteuses l dont le rôle consiste â tailler des dents de roues d'engrenages en mettant en jeu des outils commandés par les modèles à reproduire et animés d'un mouvement alter natif pour leur travail d'attaque sur la pièce usinée.
On s'est servi de ces sortes de machines en y faisant intervenir un seul ou til qui décrit Lin mouvement de va-et-vient et qui est établi pour tailler en principe dans un plan coupant l'axe de l'ébauche et paral lèle à la direction du mouvement de l'avance imprimée à celle-ci; en d'autres termes, cet outil travaille dans le plan horizontal qui passe par le centre de la machine; les ébauches sont successivement repérées et pour vues de marques pour amener chaque face de dent sur ce plan où s'effectue sa taille. Toutefois, comme ces machines ne compor tent chacune qu'un seul outil d'attaque, on a constaté que leur travail est lent, c'est le reproche qu'on leur adresse.
On a employé aussi des machines analogues, mais en leur donnant deux outils; au lieu d'un; on fait alors travailler simultanément ces deux ou tils sur des faces différentes de chaque dent, c'est-à-dire sur les côtés opposés du plan cen tral de la machine.
Bien que ces machines à deux outils soient plus rapides dans le tra vail à fournir, elles ne sont cependant pas de nature à produire des dents irréprocha bles: en effet, comme ces deux outils sont excentrés sur la machine, on est obligé d'a voir un modèle différent de commande pour chaque. variation dans le nombre de dents à découper sur l'ébauche, sans compter les dif férents modèles que nécessitent les variations de l'angle du cône primitif, ainsi que les mo dules des engrenages coniques et des engre nages droits, de sorte qu'on se trouve dans la nécessité, pour obtenir du travail précis, de recourir à un nombre si élevé de modèles qu'on doit y renoncér dans la pratique.
Toutefois, l'expérience a démontré que, d'une part, pour faire varier soit l'angle du cône primitif, soit le module à former sur l'ébauche d'un engrenage conique ou d'un engrenage droit, on peut être obligé de pré voir et de remplacer un nombre limité de modèles dont le profil diffère en conséquence, mais que d'autre part, si l'on usine des ébauches d'engrenages coniques qui ont le même angle pour le cône primitif, ainsi que des engrenages droits qui ont le même mo dule, on peut alors employer le même mo dèle et, en réglant la position de celui-ci ou en lui imprimant un mouvement de bascule, arriver à faire varier les autres dimensions de l'ébauche traitée, par exemple le nombre de ses dents.
La machins telle qu'elle est représentée aux dessins permet de tailler avec justesse des faces différentes de dents, tout en réduisant le nombre de modèles ou de gabarits indispensables, de façon à dimi nuer le prix de revient et à simplifier le tra vail de la machine. C'est une machine à tailler des engrenages d'angle.
Cette machine comporte une assise ou embase 30 à laquelle on donne la forme représentée fig. 1, 2 et 3; sur un côté de cette embase,' repose un mon tant 31 qui sert de support aux outils et en face duquel se trouve un second montant 32, destiné à maintenir l'ébauche ou pièce à usi ner; l'un de ces montants ou supports est rendu mobile sur l'embase 30 autour de son centre. pour se rapprocher et s'éloigner de l'autre et imprimer ainsi un mouvement rela tif d'avancement entre la pièce traitée et les outils.
Le support 32 de la pièce à traiter est pourvu de paliers 33, fig. 1, où touril- lonne une broche 34 dont l'extrémité interne porte, d'une manière amovible, Pébauche d'engrenage d'angle 35. Sur l'extrémité op posée ou externe de cette broche 34 est rat taché un mécanisme de repérage ou de marques à tracer sur l'ébauche; ce mécanisme est dé signé dans son ensemble en 36. Il est des tiné à faire tourner l'ébauche par intermit tence de l'espace d'une ou de plusieurs dents pour son repérage entre des opérations de taille; comme ce mécanisme ne fait point partie de l'invention et qu'il est bien connu des gens du métier, on n'estime pas qu'il soit utile de le décrire ici en détail.
Le support 32 de l'ébauche est porté, d'une manière réglable, sur une table oscil lante ou banc 37 et il y est fixé au moyen de boulons 38 dont les extrémités inférieures s'engagent dans des coulisses en<B>T,</B> 39 pré sentées par le banc 37; celui-ci est pourvu de surfaces portantes appropriées qui permet tent, en desserrant ces boulons, de faire glisser sur la longueur du banc 37 le support 32 de la pièce traitée pour lui donner sa: position correcte en le rapprochant ou en l'éloignant du centre de la machine. Sur ce support 32, on monte pour pouvoir l'y faire tourner une broche 39A dont l'extrémité in férieure porte un pignon 39"; celui-ci est en prise avec une crémaillère 39 montée sur le banc 37.
Quand on veut faire glisser le sup port 32 de l'ébauche sur le banc 37, on prend une clé appropriée avec laquelle on fait tourner la broche 39A; après quoi, on cale ce support sur le banc par l'intermé diaire des boulons 38.
A son extrémité interne, le banc 37 pré sente un prolongement 40; celui-ci est muni d'un palier 41 s'engageant avec un palier analogue 42 que comporte l'assise 30 au centre de la machine, de sorte que le banc 37 est guidé pour décrire un mouvement de pivotement autour du centre de la machine. De cette façon; on peut placer l'ébauche 35 dans une position telle que la pointe du cône de son module se trouve toujours située au centre de la machine.
L'embase 30 présente des surfaces por tantes annulaires 421, fig. 3; celles-ci sont disposées concentriquement par rapport aux paliers 40 et 41 et elles servent à maintenir le banc 37 qui peut y coulisser. A proximité de son fond, ce banc 37 porte des boulons 43 dont les têtes viennent s'engager dans une coulisse en T, 44 aménagée sur un rail arqué 45 supporté par des appliques 46, fig. 1; ces appliques reposent sur l'assise 30.
Ce rail 45 est formé sur des lignes circonféren- tielles qui passent par le centre de la ma chine et il est mobile sur l'assise 30 par rapport au banc 37 sur lequel il peut tou tefois être serré en position relative de ré glage approprié par l'intermédiaire des bou lons 43. Le banc 37 porte une broche rota tive 47 sur l'extrémité inférieure de laquelle est fixé un pignon 48; celui-ci engrène avec des dents 49 aménagées sur le côté externe du rail 45.
Un mécanisme approprié fait osciller ce rail pour imprimer titi mouvement d'avancement au banc de la pièce à travail ler; en faisant tourner la broche 47 avec un outil ou une clé convenable, on peut faire décrire à l'ébauche 35, au banc 37 et au support 32, un mouvement tournant de mise en position correcte autour du centre de la machine pour les amener au point voulu par rapport au rail 45 et les caler sur- celui-ci en vissant les boulons 43. Une échelle gra duée 49a est installée sur l'assise 30 pour indiquer la position angulaire à donner au support 32 de l'ébauche.
Le mécanisme de repérage de l'ébauche que l'on a mentionné plus haut est actionné par, l'intermédiaire d'une roue d'angle 50; cette roue 50 est en prise avec une roue semblable de ce mécanisme de repérage et elle est fixée sur un arbre 51 qui est monté pour pouvoir tourner dans le bâti de support de la pièce à usiner. Des roues d'engrenages coniques relient l'arbre 51 avec un arbre<B>52,</B> cet arbre 52 est porté par le support 32 et le prolongement* et son extrémité interne est adjacente au centre de la machine. Des engrenages d'angles rattachent cet arbre 52 à un arbre court vertical 53 au centre de la machine, autour duquel tourne l'arbre 52. L'arbre 53 est relié par un engrenage d'angle avec une broche 54; celle-ci peut tourner dans l'embase 30 et elle est reliée, d'autre part, au moyen d'un engrenage à une broche verticale 55.
Cette broche est reliée par des roues coniques 551, fig. 23, avec l'arbre prin cipal de commande qui l'entraîne. Il résulte de cette disposition que le mouvement est transmis au mécanisme de repérage pour re pérer l'ébauche clans toutes les positions qu'elle vient occuper autour du centre de la machine.
Par l'examen du dessin, on se rend bien compte que la broche 34 de l'ébauche 35 est dirigée dans le sens radial du centre de la machine, autour duquel peut tourner le support 32 portant cette broche, et que cette broche 34 est susceptible de s'ajuster sui vant une direction radiale en se rapprochant et en s'écartant du centre de la machine pour amener la pointe du cône primitif de l'ébauche en coïncidence ou en alignement vertical avec le centre de la machine. Comme on le verra plus loin, les outils décrivent un mouvement de va-et-vient pour se rapprocher et s'éloigner de la pointe de ce cône; l'avarice relative entre les outils et la pièce s'accomplit en faisant osciller l'ébauche sur le centre de la machine pour l'avancer vers l'outil on l'écarter de celui-ci.
Le mécanisme qui provoque l'avarice de l'ébauche sur les outils, ainsi que soir éloi gnement de ceux-ci, comprend, de préférence, un levier 56, fig. 4 et 22; à son extrémité externe, ce levier est muni d'un segment à crémaillère dont les dents viennent s'enga ger sur les dents formées sur le pourtour interne du rail én forme d'arc 45. A son ex trémité interne, ce levier s'articule sur une broche 561 dans un palier<B>57</B> qui est amé- nagé sur l'assise 30; sur le dessôus de cè levier est formée une rainure 58 dans laquelle coulisse Lui bloc 59.
Ce bloc est pourvu d'un palier où vient s'engager pour pouvoir y tourner un tourillon 60; ce tourillon est amé nagé sur un bloc 61 qui coulisse dans une rainure 62 pratiquée sur le côté supérieur d'un levier 63; à son extrémité externe, ce levier 63 tourne sur une broche 633 qui re pose dans un palier 64 présenté par l'assise 30. Une tige 65 portée par le levier 63 s'en gage par des filets à vis avec le bloc 61 pour régler la position à prendre par celui- ci sur la longueur de ce levier et pour faire varier ainsi l'amplitude de la poussée exer cée pour imprimer un mouvement d'avance au support 32 de la pièce à usiner.
Le le vier 63 présente un prolongement latéral sur lequel vient reposer un galet 66, fig. 4; ce galet s'engage dans une coulisse courbe qui s'étend circonférentiellement autour d'une came 67; cette came est fixée sur un arbre 68 qui est mis en rotation dans la direction de la flèche représentée fig. 23 par l'inter inédiaire d'un mécanisme que l'on décrira dans la suite.
On se rend aisément compte que, en tour nant, l'arbre 68 et la came 67 mettent en oscillation le levier 63; par l'intermédiaire des blocs de connexion 59 et 61, le levier 63 imprime au levier 56 un mouvement oscil lant dont l'amplifude peut être réglée suivant la position oii l'on a placé la tige filetée 65. II va sans dire que le levier 56, en se dé plaçant, contribue à faire osciller le rail 45 et, par conséquent, à faire rapprocher et éloigner des outils l'ébauche à usiner; ainsi l'ébauche se porte vers les outils pendant que ceux-ci la taillent, et elle en est écartée ra pidement dès qu'une dent est achevée sur elle.
On donne au support 31 des outils la forme en principe rectangulaire que repré sente le dessin; au point où ce support 31 est adjacent au centre de la machine, on lui aménage; de préférence, une paroi qui cons titue une surface en principe plane. Le guide supérieur 69 et le guide inférieur 70 des ou tils pivotent sur cette surface plane, fig. 5; on leur donne une forme oblongue et on y forme des surfaces rainurées pour supporter et guider les chariots porte-outils dans leur mouvement â,lternatif où s'effectue la taille des dents de l'ébauche. L'axe de pivotement de ces guides est situé dans le prolongement de la pointe du cône primitif et les outils des chariots se meuvent sur des lignes qui passent par cette pointe.
Le guide supérieur porte une bague de retenue 71, fig. 6 et 7, qui vient se loger dans un bossage 72 amé nagé sur le support 31. Le guide ou curseur supérieur 70 est muni d'une bague de sup port 73; celle-ci repose de façon à pouvoir tourner sur une douille 74 qui est boulonnée sur le support 31 et qui sert de palier à un arbre 75.
Sur chacun de ces guides 69-70, on forme une coulisse en queue d'aronde 76 (fig. 5) qui est pourvue de surfaces portantes où les chariots porte-outils du haut et bas effectuent respectivement leur course de va- et-vient. Ces chariots comportent des crémail lères 79 en prise sur les côtes opposés avec un pignon 80 monté sur. l'arbre 75, (fig. 6) comme on va le décrire. Cet arbre 75 est mis en oscillation par des moyens prévus à cet effet; il sert ainsi à imprimer aux cha riots porte-outils un mouvement alternatif simultané sur la longueur de leurs guides, mais en sens contraires.
Sur les chariots porte-outils, on pratique des creusures en forme de<B>T,</B> 81 dans les quelles on engage des boulons pour fixer sur chaque chariot une tête d'outil ou revolver 83, fig. 9. Cômme ceux-ci reçoivent la même forme constructive pour les deux chariots, il suffit d'en décrire un seul.
Ainsi qu'on le voit fig. 5, sur le revol ver ou tête d'outil 83 est aménagée une voie de guidage arquée 84, concentrique à l'extré mité d'attaque de l'outil, pour régler celui-ci angulairement comme si l'on prenait pour axe une génératrice du cône primitif à faire. sur l'ébauche. Dans cette voie de guidage 84, on applique d'une manière réglable un bloc segmenté 85 d'outil que l'on retient en place par des plaques 851, serrées sur 'la tête 83 au moyen de boulons 85b.
Sur la surface ar quée de ce bloc 85, on aménage une den ture de crémaillère 86, fig. 10 et 11, ces dents 86 viennent en engagemént avec un pignon 87 calé sur une broche courte que porte la tête d'outil 83 et que l'on peut faire tourner en prenant Une clé ou autre outil pour régler angulairement le bloc 85 sur la tête 83 de la manière décrite, comme indi qué sur l'échelle graduée 87a, fig. 8, tracée sur l'une des plaques 85a;
le bloc 85 porte un doigt indicateur approprié qui vient cou rir sur l'échelle 87a. Le bloc 85 est entaillé comme indiqué en 88, fig. 5, pour y loger un porte-outil 89 que des plaques de fixation 90 et 90a, fig. 5 et 8, retiennent d'une fa çon amovible.
Le porte-outil 89 est un peu moins ample que soli logement 88, c'est pour quoi il peut s'y mouvoir pour permettre à l'outil de s'effacer au moment de sa course arrière et de se dégager ainsi de la pièce usi née; pour cela, le porte-outil 89 est monté à pivotement au moyen d'une broche 91 que porte le bloc 85. .Des orzanes que l'on va décrire maintenant sont prévus pour mettre le porte-outil en mouvement sur la broche 91. Sur chaque porte-outil, on pratique un pas sage en queue d'aronde 92 où l'on engage un prolongement correspondant d'une bride de serrage 93 de l'outil; dans cette bride, on fixe l'outil 94 au moyen de vis et de cales de la manière usuelle.
Une vis 95 est prévue pour réunir solidement la bride de serrage de l'outil 93 sur le porte-outil 89, après en avoir effectué le réglage.
Le système destiné à mettre en mouve ment le porte-outil, pour le dégager par une marche de va-et-vient et l'écarter de la pièce traitée au moment de la course de retour, comporte de préférence une crémaillère 96 montée sur chaque guide 69--70 des outils, fig. 2 et 5 ; cette crémaillère est en prise sur un pignon 97 qui tourne sur une douille 98 portée par une broche 99; à soli extrémité inférieure, la douille 98 présente une cou ronne 100 sur le pourtour de laquelle se trouvent des cents d'embrayage.
Sur l'un et l'autre côté, le pignon 97 est garni d'une matière appropriée de friction 971, et il est aménagé de façon à se caler par frottement et d'une manière souple sur la douille 98 au moyen d'un coussinet à rebord 101 qui glisse sur cette douille et qui est retenu pressé sur le pignon 97 par un ressort 102. Un écrou 10@ se visse sur l'extrémité de la douille 98 où on l'engage plus ou moins pour régler la tension du ressort 102.
Au-dessous de la couronne 100 de la douille 98, on fixe sur la bouche 99 un col lier 104 portant un tenon 105. Sur ce tenon, un levier 106 est supporté à pivot et il présente un prolongement 107 qui est en coché et qui coopère avec un piston 108 pressé par ressort. Ce levier 106 comporte urne dent qui, dans l'une des positions occu pées par son levier, s'engage sur la den ture de la couronne 100 pour fixer la douille 98 sur la broche 99.
Mais quand l'extrémité supérieure du levier 106 est chassée vers le dehors, son prolongement encoché 107 qui agit de concert avec le piston-plongeur 108 retient alors le levier dans une position où celui-ci est dégagé de la douille 98, de sorte qu'à ce moment là cette douille peut tourner sans effet utile sur la broche 99.
Lorsque la douille 98 est calée sur la, broche 99 de la manière qui vient d'être in diquée, le mouvement de va-et-vient décrit par le chariot supérieur porte-outil 77 con tribue à faire tourner le pignon 97 d'abord dans un sens, puis dans l'autre sens; le mou vement est ainsi transmis au porte-outil 89 qui déplace soli outil pour le dégager de la pièce à traiter au moment de sa course ar rière.
Le mouvement du porte-outil 89 est limité par l'engagement des bords de l'évi dement 88 qui est aménagé pour le loger dans le bloc 85; lorsque le mouvement de ce porte-outil se trouve ainsi arrêté, le pi gnon 97 peut, en raison de soir engagement par friction et de son blocage flexible sur la douille 98, glisser sur cette dernière sans effet utile et transmettre ainsi le mouvement pour faire basculer le porte-outil 89.
La broche 99 tourne dans un palier amé nagé sur la tête ou le revolver 83 et son extrémité inférieure pénètre dans un évide ment 109 de cette tête; en ce. point, la broche 99 est pourvue d'un pignon 110 en prise avec une crémaillère 111; celle-ci est supportée pour coulisser longitudinalement sur la tête 83 au moyen de boulons 112 avec lesquels coopère une partie rainurée de cette crémaillère. A l'une de ses extrémités, on fixe sur cette crémaillère un collet 113 qui est retenu par des boulons et dont une face est adjacente et conforme à la surface arquée du bloc 85. Sur ce collet 113, il y a une coulisse en forme d'arc 114 dont les parois s'engagent avec un levier court 115 s'articulant sur un tenon 116 du bloc 85.
La disposition est calculée de manière à ce que le levier 115 soit engagé dans la cou lisse 114 du collet 113, quelles que soient les positions de réglage occupées par le bloc 85. Ce levier 115 présente un prolongement latéral sur lequel on pratique un passage où s'engage un tenon 117, fig. 9, aménagé sur le porte-outil 89.
En examinant la construction qui vient d'être indiquée, on se rend aisément compte que, pendant la course de retour de l'outil, la crémaillère 96 du guide de celui-ci con tribue à mettre en marche le système de liaison que l'on vient de décrire, ainsi que le levier 115 du bloc de l'outil, et à faire osciller, par conséquent, le porte-outil 89 sur son pivot 91 pour l'amener vers l'intérieur du revolver ou de la tête d'outil 83, de sorte que l'outil ne vient pas alors en engagement avec la pièce à usiner, puisque son mouve ment est limité dans cette direction par l'en gagement du porte-outil 89 sur les côtés de logement 88 qui lui est aménagé sur la tête 83.
Au début de la course où s'effectue la taille de l'ébauche, le mécanisme décrit plus haut ramène l'outil à sa position d'attaque où cet outil se trouve également supporté par les côtés de son logement 88, de sorte que cet outil vient alors tailler correctement la pièce à traiter, puisque son mécanisme d'en traînement fléchit par suite du glissement du pignon 97 au moment où le porte-outil 89 arrive à fin de course dans son mouvement dans l'une ou l'autre direction.
Le mécanisme destiné à imprimer des mouvements d'oscillation aux guides 69 et 70 des outils sur leur arbre de support 75 pour régler les outils au commencement de l'opé ration, ainsi que pour exercer leur commande pendant qu'ils effectuent leur travail sur la pièce, et pour obtenir sur celle-ci le profil voulu de dent, comporte. des barres arquées 118 (fig. 2 et 16) fixées sur les extrémités externes des guides des outils et y faisant saillie de manière à chevaucher les unes sur les autres, tout en laissant de l'espace entre elles.
Ces barres sont concentriques au centre sur lequel oscillent les guides 69 et 70; sur leurs côtés adjacents, elles sont munies de dents de crémaillères 119 pour s'engager si- multanément.par leurs côtés opposés sur un pignon 120; ce pignon est calé sur l'arbre 121, fig. 16, que supportent un palier 122 ainsi qu'une douille. 123 présentant un palier semblable 124; ces paliers sont établis sur un prolongement 125 du support de chaque outil. Sur l'extrémité externe de la douille 123, se trouve claveté un logement rotatif 126; un arbre 127 est installé pour pouvoir tourner dans la partie supérieure de ce lo gement 126, fig. 18.
Sur l'arbre 127 est fi xée une vis sans fin 128 en prise avec une roue hélicoïdale 129 qui est montée sur un moyeu 180 fixé sur l'extrémité externe de l'arbre 121. Ce moyeu est muni d'une échelle' graduée 131 sur laquelle circule un index 132 aménagé sur le support de l'outil pour indiquer dans quelle position de réglage ro tatif l'arbre 121 se trouve par rapport au support. Le logement 126 est fendu dans sa partie basse où il est rattaché par une vis 133 qui le serre sur le moyeu 130 après âvoir réglé celui-ci au moyen de l'arbre 127.
Sur l'extrémité interne de la douille 123, on fige une roue d'engrenage 134 en prise avec une barre à crémaillère 135 qui coulisse ver ticalement dans une voie de guidage aména gée sur le prolongement 125; ce prolonge ment est fixé sur le support 31 des outils. A son extrémité inférieure, la crémaillère 135 porte un galet 136 pour coopérer avec le ca libre ou le modèle qui commande les outils pour la forme à établir sur la dent.
Par l'examen de la construction qui vient d'être décrite, on constate d'une faon évi dente que la rotation de l'arbre 121, en fai sant intervenir soit pignon 120 engrenant avec les crémaillères qui sont disposées sur chacun de ses côtés et qui sont portées par les guides articulés des outils, sert à mettre ces guides en oscillation dans un plan verti cal autour de leur arbre de pivotement 75, mais dans des sens opposés et sur une éten due égale.
Lorsque la pièce qui sert de modèle, comme on le décrira dans la suite, porte l'extrémité inférieure de la barre à crémail lère<B>135,</B> on peut desserrer de la broche 121 le logement 126 et faire tourner cette broche au moyen de l'arbre à vis sans fin 127 pour amener les guides des outils à la position de réglage où ils forment tout angle voulu avec le plan central horizontal de la machine, sans avoir recours pour cela à la barre à cré maillère 135. Mais quand le logement 126 est calé sur l'arbre 121 par la vis 133, le mouvement à décrire ensuite par cet arbre et par les guides des outils est commandé par le mouvement vertical de la crémaillère 135 qui obéit à la commande du modèle ou du calibre à reproduire.
Gomme la machine perfectionnée qui fait l'objet de la présente invention est destinée à dégrossir aussi bien qu'à finir l'ébauche de roue d'engrenage, elle est munie de modèles pour effectuer ce double travail; mais, pour chaque variété de dents, il n'y a qu'un seul modèle dont on se serve dans cette machine pour la commande simultanée des deux ou tils dans la taille à leur faire accomplir à chacun pour former un engrenage donné.
Le modèle de dégrossissage que l'on emploie tout d'abord est constitué par une règle 149 sur laquelle repose le galet 136 et qui est mobile par rapport à celui-ci pour faire dé placer verticalement la crémaillère 135 et pour commander ainsi le mouvement d'avance et d'éloignement à décrire par les outils l'un par rapport à l'autre pendant qu'ils dégros sissent l'ébauche.
Le modèle de finissage, qui petit être amené pour agir de concert d'une façon analogue avec le galet 136 après le dégrossissage de l'ébauche, est aménagé de la manière usuelle et bien connue pour la commande du mouvement à imprimer aux outils pendant leur travail d'attaque sur l'ébauche afin d'y tailler la développante cor recte de cercle à former par le profil de la dent terminée.
Pour tailler des ébauches ayant des angles coniques différents pour un même pas de leur denture, on emploie au choix dif férents modèles de finissage; mais on a cons taté qu'un nombre limité de ces modèles, dont chacun est destiné au finissage de dents correspondant à titre série de cônes primitifs d'angles différents, est suffisant pour tailler les dents avec assez de précision.
Ainsi qu'on l'a déjà indiqué, l'expérience a démontré que pour des ébauches d'engrenage ayant le même angle de cône primitif, des variations dans la direction de courbure à donner à la face de la dent, c'est-à-dire dans le rapport an gulaire de la face courbe de la dent avec le rayon du cône arrière qui passe par le centre de la dent, par suite de variations en dimen sions, dans la valeur d'épaisseur des dents par exemple, peuvent être réalisées cri réglant les positions des modèles.
Pour établir un support aux deux modèles de dégrossissage et de finissage de manière à se réserver le moyen de s'en servir alter nativement pour l'une ou l'autre des opéra tions et de les ajuster à la position requise pour un engrenage particulier qu'on est en train de tailler, on établit dans la machine un porte-modèles que l'on fixe sur l'extré mité du rail d'avancement 45 et que l'on petit mettre cri marche avec ce rail pendant que les ébauches s'avancent pour imprimer tir) mouvement vertical à la crémaillère 135 pendant chaque opération où se taillent les dents. Le modèle servant pour le finissage est indiqué en 137, fi-. 12 à 15; il est main tenu d'une manière amovible au moyen de vis<B>138</B> sur une plaque en forme de segment 139.
Celle-ci est supportée et guidée par une surface arquée 140 d'une pièce 141, ainsi que par des boulons 142 dont les extrémi tés internes s'engagent dans des coulisses en T, 143 aménagées sur la plaque 141. Cette plaque 141 porte une vis sans fin 144 qui est en prise avec une denture hélicoïdale 145 présentée par la plaque 139; il s'ensuit qu'on peut régler angulairement la position à donner à cette plaque 139 sur son propre plan. Pour déterminer avec précision ce réglage angu laire ou mouvement d'oscillation du modèle 137, il y a des échelles à graduations 146 et 146a de division fine et grossière, fig. 14.
Les surfaces arquées de guidage des pièces 139 et 141 sont aménagées pour imprimer un mouvement angulaire au modèle 137 sur le centre du galet 136 quand ce dernier re pose sur la partie représentant le module correspondant au modèle. La pièce 141 est boulonnée sur un moyeu 147 monté rotati- vement sur une broche 147a; à son extré- ,,mité inférieure, cette broche est supportée dans un bloc 147" qui peut coulisser dans des guides aménagés sur l'embase 30, en y suivant une voie arquée qui prolonge celle du rail d'avancement 45 et qui est disposée concentriquement par rapport à celle-ci (fig. 13, 1 et 3).
Des boulons 147 fixent le bloc 147v d'une manière réglable sur le rail, en les faisant jouer dans des coulisses oblongues aménagées sur ce bloc, fig. 3. Sur l'extré mité supérieure de la broche 147a, on visse un écrou 148 à l'aide duquel on peut caler l'un sur l'autre le bloc 147b et le rail 45, après les avoir amenés à leur position de ré glage.
Le modèle de dégrossissage comprend, en principe, une règle 149 que l'on fixe au moyen de vis 150 sur une plaque en forme de segment<B>151</B> ; cette plaque 151 repose sur une surface arquée de guidage 152 que pré sente un bloc 153 'et elle est. munie de bou lons 154 que l'on fait glisser dans des cou lisses en forme de<B>T,</B> 155 aménagées sur le bloc 153.
Celui-ci porte un arbre à vis sans fin 156 en prise sur une denture hélicoïdale 157 présentée par la plaque 151; il résulte de cette disposition qu'on peut régler angu- lairement ou faire tourner angulairement la plaque 151 dans son propre plan autour de l'axe du . galet 136, comme cela s'effectue avec le modèle de finissage dont il a été question plus haut; des échelles à gradua tions fines et grandes 158 et 158a servent à enregistrer ce mouvement, comme le montre la fig. 12.
Pour régler verticalement le modèle de dégrossissage lorsqu'on lui fait prendre la po sition correcte qu'il doit occuper par rapport au modèle de finissage au moment où l'on veut lui faire dégrossir une ébauche donnée, il y a des moyeux dont le rôle consiste à permettre d'imprimer tout simplement un mouvement tournant au chariot des modèles sur sa broche 147a pour présenter à tour de rôle d'abord le modèle de dégrossissage, puis celui de finissage, sans avoir à ajuster de nouveau ces organes après leur avoir donné l'inclinaison exacte dans la taille d'une série de roues d'engrenages ayant les mêmes di mensions. Ces moyeux comportent des glis sières verticales 159 sur le porte-modèles 147, le long desquelles peuvent glisser des parties correspondantes formées sur le bloc du modèle de dégrossissage.
Ce bloc présente un prolongement 160 qui s'engage en se vis sant sur une broche filetée 161; celle-ci peut tourner sur un support 162 monté sur le porte-modèles. Ainsi, quand on fait tourner cette broche 161, on soulève ou l'on rabaisse le modèle de dégrossissage par rapport au modèle de finissage, suivant le besoin du travail.
Afin de bloquer le porte-modèles dans l'une de ses positions de réglage rotatif pour amener le modèle voulu à. coopérer correc tement avec le galet 136, il y a sur une collerette placée à la base du porte-modèles, des crans 163 qui sont établis de manière à ce que vienne s'y engager un cliquet 164 actionné par ressort et articulé sur le bloc 147F. Ainsi, ce cliquet verrouille le porte- modèles dans l'une de ses positions. On peut enlever ce cliquet 164 à la main pour pou voir ajuster le porte-modèles, Sur -son côté qui se trouve entre les modèles, celui-ci est également muni d'un gabarit 165 qui est établi pour vérifier le module et qui est des tiné à se porter sous le galet 136, lorsque tourne le porte-modèles.
Ce gabarit sert d'abord à maintenir le porte-modèles en position cor recte par rapport au galet 136 pendant le réglage à établir entre' le porte-modèles et le rail d'avancement 45 lorsque ceux-ci sont desserrés et écartés l'un de l'autre, ainsi qu'on le verra clairement dans la suite.
Comme les guides 69 et 70 des outils viennent reposer sur les côtés opposés du pignon 120, leurs poids mutuels tendent à les maintenir en équilibre. Cependant, il est bon de produire quelque pression entre le galet 136 et les modèles pour s'assurer qu'il y aura entre eux à tout moment un contact complet et continu, ainsi qu'une coopération exacte. A cet effet, un pignon 166, fig. 2, en prise avec la crémaillère 119 du guide supérieur 69 est fixé sur une broche 167; celle-ci travaille dans un logement 168 porté par une applique 169 qui est montée sur le support fixe des outils.
Un ressort à boudin 170, fig. 21, est attaché par l'une de ses extrémités sur cette broche 167 et son autre extrémité 171 est fixée sur une collerette 172 d'un moyeu 173 qui repose de manière à pouvoir tourner sur cette broche. Sur le moyeu 173 est calée une roue à rochet 174, fig. 20, sur laquelle travaille un cliquet 175 monté sur le logement 168; ce moyeu est également pourvu d'un écrou 175e par l'intermédiaire duquel on peut faire tourner la collerette 172 pour tendre le ressort 170.
La tension de ce ressort est maintenue par l'engagement du cliquet sur la roue 174 et cette tension est transmise par la broche 167 et par le pignon 120 à la crémaillère du haut 119; il en ré sulte que celle-ci se rehausse, en abaissant, par conséquent, la barre 118, ainsi que le galet 136 qui se trouve alors pressé sur le modèle.
Le mécanisme d'actionnement destiné à provoquer le mouvement d'attaque des outils, ainsi que les mouvements d'avancement et de repérage de l'ébauche, comporte un arbre principal 177 qui tourne dans des paliers aménagés sur le support 31 des outils et dont une extrémité est pourvue d'une poulie 178 pouvant servir à mettre en marche cet arbre<B>177</B> (fig. 23, 24 et 27). A son extré mité interne, cet arbre 177 repose dans le palier 179; à proximité de ce palier, une roue d'engrenage 180 est fixée sur l'arbre 177. Cette roue 180 est en prise avec une roue d'engrenage<B>181</B> d'un mécanisme de change ment de vitesse qui est désigné dans son en semble en 182, fig. 23 et 27.
Comme ce mé canisme ne fait nullement partie de la pré sente invention, on estime qu'il n'est pas né cessaire de le décrire ici en détail.
Ce mécanisme 182 est muni d'un arbre 183, fig. 23 et 24, dont l'extrémité porte un pignon 184 eu prise avec la denture 185 d'une collerette 186 d'un arbre d'engrenage 187; celui-ci tourne dans un palier 188 qui est boulonné sur le support 31 des outils. Sur la collerette 186 (fig. 24), est formée une voie de guidage 189 où vient coulisser un bloc 190 portant un bouton de bielle 191 sur lequel on installe de manière à l'y faire tourner une extrémité d'une bielle destinée à imprimer un mouvement rotatif à l'arbre 75.
Le bloc 190 s'engage par vissage sur une broche<B>192</B> qui repose dans un palier 193 formé par la collerette 186 et que des engre nages d'angle relient avec une broche 194; cette broche tourne aussi dans la collerette 186 et elle procure le moyen de régler le bloc 190 sur la longueur de la voie de gui dage 189, pour faire varier la course de la bielle 195. Celle-ci est pourvue de dents de crémaillère 196, fig. 23, en prise avec une roue d'engrenage 197 montée sur l'une des extrémités de l'arbre 75 dont l'extrémité op posée porte le pignon 80 servant à imprimer aux porte-outils un mouvement de va-et-vient.
Comme l'arbre 187 est mis en rotation par le mécanisme de changement de vitesse 182; l'arbre 75 décrit son oscillation à vitesse et amplitude variables prédéterminées pour im primer le mouvement alternatif aux porte-ou tils et aux outils. Le mécanisme qui provoque l'avancement dans la machine comporte un arbre 198, fig. 25 et 27.
Cet arbre 198 est relié par des engrenages avec l'arbre 183 qui entraîne les outils et qui fait partie du mécanisme de changement de vitesse 182; sur cet arbre 198, est montée une roue d'engrenage 199 qui, par l'intermédiaire des roues 200 et 201 en prise l'une avec l'autre, fait tourner un manchon 202; celui-ci est calé pour tourner sur un arbre d'embrayage 203 qui effectue sa rotation dans des paliers 204 et 205 amé nagés sur le bâti de la machine. L'autre ex trémité de cet arbre 203 porte un manchon 206 qui tourne sur elle et sur lequel est fi xée une roue d'engrenage 207 en prise avec une roue analogue 208 montée sur l'arbre principal de commande 177.
Ces manchons 202 et 206, qui tournent dans le même sens sont écartés l'Lrn de l'autre sur l'arbre où ils sont fixés; entre ces manchons, se trouve un coussinet 210 sur lequel vient s'engager par des cannelures un organe d'embrayage 211; cet organe 211 petit coulisser et il présente une rainure 212 où vient s'engager une four che d'un levier de commande servant à l'ac tionner.
Aux extrémités de ces manchons, tournées l'une vers l'autre, sont aménagées des sur faces d'embrayage qui agissent de concert avec des surfaces semblables de l'organe d'embrayage 211, de sorte qu'en faisant glis ser celui-ci pour l'amener à coopérer 'avec l'un ou l'autre de ces manchons, on peut ac coupler alternativement ceux-ci avec l'arbre 203. Lorsque le mécanisme de changement de vitesse intervient pour modifier l'allure de l'arbre 183, il se transmet au manchon 202 des changements de marche proportion nels. D'un autre côté, les connexions décrites plus haut qui aboutissent à l'arbre principal de commande 177 contribuent à entraîner le manchon 206 à une vitesse approximative ment constante.
Le levier de commande de l'embrayage est indiqué en 213; il est maintenu sur un cadre 214 qui est susceptible de se rehausser et qui est pourvu de surfaces de guidage 215, fig. 27; celles-ci coulissent sur une applique de guidage 216 qui est rattachée par l'inter médiaire d'Lrn bras 217 sur le bâti de la ma chine.
Sur le cadre 214, coulisse longitudina lement une tige 218; cette tige est reliée à l'une de ses extrémités par une bielle 219 avec un bouton 220 présenté par un disque 221; ce disque est fixé sur une extrémité d'un arbre 222 qui tourne dans un palier 223 amé nagé sur le bâti de la machine et dont l'au tre extrémité porte une roue d'engrenage en prise avec un pignon 225 placé sur le man chon 206. 11 résulte de cette disposition que le manchon 206, qui tourne constamment trans met un mouvement de va-et-vient à la tige 218.
Sur cette tige 218, est fixé un bloc 226 aménagé de manière à venir s'engager, pen dant le mouvement alternatif de cette tige, avec l'une ou l'autre de deux barres de bu tée 227 qui coulissent longitudinalement dans des guidages du cadre 214, mais transver salement par rapport à la tige 218. Chacune de ces barres de butée 227 est pourvue d'une entaille 228 où travaille une extrémité d'un levier 229 qui est fixé à l'extrémité d'un arbre horizontal 230; celui-ci tourne sur le cadre 214.
Cet arbre 230 porte également un doigt cri biseau 231 (fig. 23) qui s'étend vers le haut pour venir coopérer avec un piston pressé par ressort 232; ce piston est amé nagé pour maintenir le doigt 231 et l'arbre 230 sur un côté ou l'autre de sa position centrale, de sorte que l'une des deux barres de butée 227 s'avance sur le chemin où le bloc 226 monté sur la tige 218 qui effectue un mouvement de va-et-vient accomplit sa course. Il est évident que l'engagement de ce bloc 226 avec l'une des barres de butée 227 contribue à élever le cadre 214 dans une direction correspondante.
Il en résulte que l'organe d'embrayage 211 se déplace alors et que celui des deux manchons 202 et 206 qui correspond à ce mouvement s'accou ple sur l'arbre 203; en raison de cet em brayage, l'arbre 203 est mis en rotation soit par l'entrée en action de la roue d'engrenage 201 pour faire avancer lentement l'ébauche vers les outils en provoquant l'intervention des connexions que l'on v a décrire ci-après. soit par la mise en marche de la roue d'en grenage 207 qui imprime à cet arbre 203 nue allure plus vive pour écarter des outils cette ébauche dans la phase préparatoire de son repérage.
A son extrémité externe, l'arbre 230 porte un bras 233 sur lequel est fixée à, pivot une bielle 234; l'extrémité opposée de cette bielle est en engagement avec un bras monté sur un arbre horizontal 235, fig. 23; cet arbre 233 est supporté par le bâti principal de manière à pouvoir tourner et son extrémité externe et munie d'un levier 236 dont chaque extrémité porte des mentonnets 237 et 238.
Le mentonnet 238 est situé dans un plan différent de celui où se trouve le mentonnet 237, de sorte que ces mentonnets sont des tinés à être engagés individuellement par les mentonnets respectifs 239 et 240 qui jouent le rôle de cames et qui reposent d'une ma nière réglable sur des boulons s'engageant dans une coulisse 241 aménagée sur le pour tour d'un disque 242; ce disque est fixé sur l'extrémité externe de l'arbre transversal 68 qui porte, ainsi qu'on l'a indiqué précédem ment, la came d'avancement 67 servant à faire osciller le rail 45 et, par conséquent le support 31 des outils.
Sur cet arbre 68, est fixée également une roue hélicoïdale 243 qui est en prise avec une vis sans fin 244 aménagée sur un arbre vertical 244a; cet arbre 244a repose dans des paliers établis sur le bâti principal, ainsi que dans un manchon 245, fig. 25, dont l'extrémité supérieure est également maintenue sur ce bâti par l'intermédiaire d'un palier 246. Sur l'extrémité supérieure de l'arbre 244y, est calée une roue d'angle 247 qui engrène avec une roue analogue 248 montée sur une broche horizontale 249; cette broche tourne dans un palier présenté par le bâti de la machine et, à proximité de son extrémité externe, est fixé un organe d'em brayage 250, fig. 26.
Sur cette extrémité ex terne de la broche 249 est fixé un logement 251 dans lequel est installé un piston<B>252;</B> ce piston que presse un ressort peut coulis- ser longitudinalement sur ce logement 251 et l'une de ses extrémités est façonnée de ma nière à venir coopérer avec le collier d'ac couplement 250.
Le logement 251 comporte des oreilles 253 qui se dirigent vers le haut, fig, 23; ces oreilles sont munies d'un bouton 254 sur lequel est installée à pivot une ma nivelle 255. Cette manivelle peut être pres sée pour se porter sur la broche horizontale 249; elle vient alors s'engager sur l'extré mité externe du piston 252 qu'elle fait glis ser, de sorte que celui-ci est amené à saisir le collier d'accouplement 250. L'opérateur peut ainsi faire tourner à la main la broche 249, de même que l'arbre 244a et, par con séquent, l'arbre 68 qui porte la came d'avan cement 67.
Toutefois, c'est le ressort du pis ton 252 qui intervient pour actionner la ma nivelle 255 et le piston pour désaccoupler celui-ci d'avec la broche 249. -Une vis de butée 256 limite la course que décrivent vers le dehors cette manivelle et ce piston.
A son extrémité supérieure, le manchon 245 de l'arbre 244 porte une roue d'engre nage 257 en prise avec une roue dentée 258 qui est montée sur l'extrémité de l'arbre d'embrayage 203. Des organes 259 et 2591, qui agissent de concert peuvent embrayer le manchon 245 sur l'arbre 244 1, l'organe' 25911, est fixé sur l'arbre 2-14e et l'organe 259 est rattaché sur le manchon 245 par des canne lures. Un ressort 260 retient normalement engagés ces organes d'embrayage; mais l'or gane 259 présente une rainure 261 où vient s'engager l'extrémité 262 d'un levier de sou lèvemecit 263 qui pivote en 26.1 sur le bâti principal.
Ce levier 263 est muni d'une poi gnée pour le manceuvrer et il porte un tenon 265, fig. 23, qui est disposé de manière à venir s'engager dans<B>l'un ou</B> l'autre < < e crans d'arrêt 266 pratiqués dans le bâti et qui est commandé par une détente 267 servant à débloquer le levier 263 pour accoupler ou désaccoupler les organes d'embrayage 259 et 259a.
Pour empêcher qu'il se produise de la gêne ou quelque collision entre les outils au moment où ils décrivent leur course alterna- tiv e soit dans le cas où la machine viendrait à démarrer avant qu'on ait porté les guides des outils à leur position de réglage angu laire, soit dans le cas où ces guides, par suite de réglage défectueux, seraient amenés à effectuer un mouvement de bascule exces sif, on aménage un mécanisme destiné à<B>dé-</B> brayer le mécanisme d'avancement, chaque fois que les guides des outils viennent se rap procher dans une mesure dangereuse.
Ce mé canisme de débrayage comporte des paliers 268 qui sont aménagés sur le bâti de la ma chine, fig. 23, et dans lesquels coulisse une tige 269; on donne à cette tige une position telle que son extrémité supérieure se trouve en engagement avec une partie du guide su périeur 69 des outils, lorsque ce guide 69 reçoit un mouvement de descente excessive; l'extrémité inférieure de cette tige est située de manière à ce qu'elle vienne alors en prise sur une saillie 270 du levier 263. Il résulte de cette disposition que ce levier est mis en action automatiquement à ce moment là pour désaccoupler les organes d'embrayage du mécanisme d'avancement, toutes les fois que les supports supérieurs des outils sont entraînés à descendre trop loin.
De ce qui précède, il ressort que l'arbre 244a et l'arbre d'embrayage 203 font tour ner l'arbre 68 à came d'avancement pour por ter l'ébauche vers les outils d'attaque, ainsi que pour l'éloigner de ceux-ci, et que la tige 218 qui est animée d'un mouvement de va- et-vient et le cadre 214, qui est susceptible de se déplacer, provoquent l'accouplement al ternatif des manchons 202 et 206 sur l'arbre d'embrayage 203.
Ce sont les mentonnets 239 et 240 qui, en venant jouer le rôle .de cames sur l'arbre 68 d'avancement, par suite de leur.position spéciale indiquée plus haut, contribuent à déplacer le cadre 214; en effet, ces mentonnets 239 et 240 sont amenés al ternativement en prise avec les mentonnets 237 et 238 du levier 236, lorsque l'arbre d'avancement 68 tourne et, par conséquent, ce levier 236 fait alors intervenir le système de connexion décrit plus haut pour porter à tour de rôle les barres d'arrêt 227 sur la voie où s'effectue la course du bloc 226 fixé sur la tige<B>218</B> qui effectue un mouvement de va-et-vient.
Ainsi, la came d'avancement 67 est alternativement mise en rotation à une allure déterminée par le réglage donné au mécanisme de changement de vitesse 182 pour faire avancer l'ébauche sur l'outil et ensuite à\ une allure fixe pour éloigner vive ment cette ébauche pour son repérage.
Les divers organes que l'on a décrits jusqu'ici, ainsi que la pièce à usiner et les supports des outils, présentent une forme constructive qui est rigide par sa nature; mais l'expérience a démontré qu'il valait mieux aménager un système d'attaches entre les deux supports en les établissant sur les sommets de ceux-ci. Dans ce but, on forme des voies de guidage 271 sur la surface su périeure du support 32 de la pièce à usiner; sur une plaque 272, on pratique des voies correspondantes que l'on met en engagement avec les voies 271. On peut ainsi faire cou lisser la plaque 272 pour l'amener en posi tion de réglage par rapport au support 32 qui peut alors décrire correctement sa mar che de rapprochement et d'éloignement du centre de la machine.
Après les avoir mis en position exacte, on serre à fond l'un sur l'autre le support 32 et la plaque 272 au moyen de boulons 272a. La plaque 272 est munie d'un bras 272b qui se prolonge jus qu'au-dessus du centre de la machine et sur lequel on aménage un palier pour y loger une broche 273; celle-ci est aussi saisie par des paliers semblables formés sur un bras 274 que des boulons 275 fixent sur le sup port 31 des outils. Ce système d'attache per met de régler commodément le support de la pièce à usiner et, quand il est serré sur ce support après eu avoir effectué le réglage, il constitue un lien rigide réunissant les som mets des supports 31 et 32 pendant le tra vail de la machine, sans gêner en rien la course à décrire par le support 32 de la pièce pour rapprocher et éloigner celle-ci des outils.
Pendant le travail, l'ébauche de roue à engrenage d'angle 35 est fixée sur la broche 34 et son support 32 est ajusté pour se trou ver placé soit vers le centre de la machine, soit loin de ce centre, de manière à ce que la pointe du module conique de cette ébau che soit située au centre de la machine où tourne ce support. Les blocs d'outils sont montés à pivot dans leurs voies de guidage sur les têtes d'attaque pour effectuer la taille de l'ébauche, chacun suivant un angle A, comme indiqué fig. 29, aussi bien pour l'opé ration du dégrossissage que pour celle du fi nissage.
II va saris dire qu'on place correc tement les outils dans leurs brides de ser rage pour qu'ils accomplissent la taille sur des ligues qui passent par le sommet du cône du module. En installant les têtes d'ou tils sur leurs chariots, on calcule la position à leur donner d'après celle occupée par la pièce à usiner et on règle l'emplacement où doit se trouver l'axe de pied de bielle 191, comme il a été décrit précédemment, pour obtenir le trajet d'attaque que l'on désire.
On fait tourner la broche filetée 65 jusqu'à ce que le bloc 61 vienne se placer au point voulu soi- le levier 56 pour donner air sup port 32 de la pièce à traiter l'angle prédé terminé de mouvement d'avancement corres pondant à la profondeur de dépouille qui est indiquée, de préférence, par une ligne tra cée sur l'ébauche 35.
Après quoi, cri desserre du rail d'avan cement 45 le bloc 147a du porte-modèle 147 que l'on dégage ensuite en le faisant tourner pour amener le gabarit du module sous le galet 136, lequel y est placé pour maintenir le porte-modèle en relation correcte avec le galet. On actionne ensuite la manivelle 255 pour tourner l'arbre 68 qui porte la came d'avancement 67 afin de donner au rail 45 son amplitude maximum de mouvement lors qu'il se porte vers les outils. Quand cela est fait, on dégage du rail 45 le banc 37 de l'ébauche et on fait osciller ce banc pour mettre la pointe d'attaque des outils sur la ligne de profondeur complète des dents dont les traits sont marqués sur l'ébauche.
Puis, on fait serrer à nouveau le banc 37 sur le rail d'avancement 45. On écarte ensuite ce rail des outils en faisant tourner la came d'avancement 67 jusqu'à ce que l'indication fournie sur l'échelle graduée 49, corresponde avec l'angle du module de l'ébauche lorsque le bloc 147 du porte-modèle est serré sur le rail 45.
A ce moment là, on choisit le modèle de finissage qui correspond à l'angle du cône primitif; on fixe alors ce modèle sur le moyeu 147 et on le fait basculer à une po sition correspondant à l'angle :4 tandis qu'on fait basculer le modèle de dégrossissage à une position correspondant à l'angle double 2 A.
En ayant soin de faire appuyer le galet 136 sur le modèle de finissage, on desserre le logement 1\36 d'avec l'arbre 121 que l'on fait tourner pour culbuter chaque guide d'ou til sur un angle B, ou sur l'angle de la dent que forment les lignes du module, comme il est indiqué sur le haut de la fig. 32 et comme le montrent les échelles gra duées 130-1 et 131 de la fig. 17; on resserre ensuite l'un sur l'autre ce logement 1.26 et cet arbre 121.
Puis on laisse reposer le ga let 136 sur le modèle de dégrossissage qu'on ajuste verticalement jusqu'à ce que les échelles 130" et 131 indiquent que l'angle donné aux guides est le double de l'angle B,, fig. 32, c'est-à-dire 2 B.
Quand on a donné leur position de ré glage au mécanisme de repérage et à celui de changement de vitesse, on peut amener le galet 136 sur le modèle de dégrossissage pour ébaucher les dents et ensuite sur le modèle de finissage pour achever la denture d'engrenage. Ces modèles viennent se mettre alternativement sous le galet 136, par suite de la rotation du porte-inodèles 137, ainsi qu'il a été indiqué précédemment.
Les divers organes travaillent alors de la manière décrite ci-dessus; en effet, le modèle est mis en mori- vement sur le galet 136, pendant que s'ef fectue l'opération de la taille, pour agir sur les guides des outils, alors que les outils dé crivent leurs mouvements alternatifs sur les côtés opposés d'une dent pour donner aux faces de celle-ci la courbure et l'inclinaison déterminées par le modèle que l'on a mis en position de réglage voulue sur le moyeu 147.
Les fig. 32 et 33 montrent schématique ment quel est le résultat obtenu sur la courbe du profil présenté par des dents d'engrenages coniques dont les dimensions sont différentes. La fig. 33 représente trois engrenages co niques de même module à l'extrémité de la denture<I>G, H</I> et<I>I</I> dont les pas ont des angles coniques allant en décroissant pro gressivement.
Ainsi que l'indique cette fig. 33, les dents de ces engrenages sont déve loppées de la manière usuelle comme pour des engrenages droits dont les rayons cor respondent aux rayons des cônes postérieurs des engrenages coniques respectifs et on se rend aisément compte, en comparant entre eux ces engrenages, que non seulement 1\an- gle du module de leur denture, mais encore leur profil courbe varient considérablement de sorte qu'il est nécessaire de prévoir un mo dèle ou calibre différent pour des engrenages dont les modules sont formés sur des angles coniques bien différents.
Comme on l'a déjà indiqué, on a constaté qu'on obtenait la pré cision qui suffit dans la pratique, en établis sant un nombre restreint de modèles, pour vu que chacun de ceux-ci soit calculé pour une série plus ou moins grande de modules dans le but de tailler des engrenages dont les modules sont formés sur des angles co niques usuels.
La fig. 32 représente trois roues d'engre nages D E et F, dont le pas présente le même angle conique et qui comportent res pectivement 14, 20 et 40 dents. Les engre nages D et E ont le même module ou pas diamétral; mais les engrenages E et F ont un module différent. Ces deux engrenages E et F ont le môme rayon pour leur cône ar rière, ruais ce rayon diflére de celui de l'en grenage D.
Quand on veut tailler des engre nages dont le pas comporte le même angle de cône, mais dont les dimensions diffèrent, on peut employer le même modèle corres pondant à l'angle conique commun à leurs pas, en faisant varier la position de ce mo dèle, ou en le faisant basculer, pour l'adap- ter aux dimensions particulières que l'on doit donner à chacun de ces engrenages. On évite ainsi d'avoir à recourir à un nombre de modèles supérieur à celui mentionné plus haut, c'est-à-dire supérieur à un nombre li mité.
Ceci découle du fait que, dans des engre nages dont l'angle conique est le même, mais dont les autres dimensions varient, comme dans le cas des engrenages D E et F indiqués plus haut, le modèle de finissage se développe comme s'il s'agissait d'un en grenage droit ayant un rayon déterminé par l'angle conique et la distance où se trouve situé le modèle par rapport au centre du cône de la machine, ainsi que le compren nent aisément les gens du métier, et les faces de la dent sont des reproductions ou dés copies de ce modèle qui joue le rôle de patron pour leur profil.
On emploie alors une partie plus ou moins grande du modèle, bien entendu suivant la somme des angles à ajouter ou à déduire, et le mouvement imprimé aux outils' par cette partie du modèle qu'on fait servir est réduit proportionnellement à la distance conique. La direction de courbure donnée à la face de la dent, ou, en d'autres termes, le rap port angulaire de cette courbure avec la ligne radiale médiane de la dent dépend du rapport entre l'épaisseur de la dent et le rayon du cercle sur lequel se développe le profil de cette dent. Mais cela dépend du nombre de dents, dans le cas où celles-ci sont d'épaisseur normale et à angle conique donné pour leur pas.
Ce râpport angulaire de la courbure avec la ligne médiane de la dent correspondante, ou plutôt avec un nom bre déterminé de dents, peut être produit avec exactitude en imprimant un mouvement correspondant de bascule au même modèle, pour faire varier le trajet à parcourir par les outils au moment où ils se portent en avant pour la dépouille de l'ébauche de sorte que ce même modèle est ainsi rendu susceptible de se prêter correctement à tailler des engre nages dont les dimensions varient, 'pourvu que leur angle conique reste le même. Ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, le mo dèle dont on se sert pour des engrenages d'angles se développe de la même manière que s'il s'agissait d'un engrenage droit.
Par conséquent, il va saris dire que le même principe s'applique tout aussi bien à la coupe d'engrenages droits. On prévoit alors un nom bre limité de modèles, suivant la série des diamètres des pas à tailler, et on culbute ces modèles pour obtenir des variations dans les autres dimensions, pourvu que le diamètre reste le même.
Method and machine for cutting gears. The present invention relates to a process for cutting gear wheel toothings and to a machine for carrying out this process belonging to the class of planers controlled by models to be reproduced. The process consists in simultaneously moving several tools to cut the faces of the tooth, in printing a relative movement of advance on the blank and the tools, in controlling the tools to form a curved profile on the faces of the tooth. tooth by means of a model, and to adjust the model as desired to vary the angular ratio of the curved profile and of the median radius of the tooth in accordance with the ratio existing between the thickness of the tooth and the radius of the circle.
The machine for the implementation of this method comprises several tools which work simultaneously to cut the faces of the tooth and which are intended to be set and) movement to correspond to the curvature of the offense, a model being able to be adjusted for vary the angular ratio of this curvature with the median radius of the tooth, In the accompanying drawings, given by way of example FIG. 1 shows in front elevation an embodiment of the machine according to the invention, with a support for the workpiece away from the tools;
Fig. 2 is a section taken along line 211-2a of FIG. 3 and representing the support of the tools; Fig. 3 shows the machine in plan from above; Fig. 4 is a section taken along line 4a-41 of FIG. 1, showing a positive say of advance of the blank; .
Fig. 5 is a section taken on a larger scale along line 5a-51, of FIG. 2; Fig. 6 is a cut made over. large scale along line 611-6a of FIG. 2; Fig. 7 is a section taken on a larger scale along line 7a-71, of FIG. 6; Fig. 8 is an enlarged elevation of a lower tool carriage and; Fig. 9 is a plan from above on a larger scale;
Fig. 10 is an enlarged end elevation of the lower tool carriage with the tool removed as seen from the right of FIG. 8; Fig. 11 is a section taken along line 1111-11R of FIG. 10; Fig. 12 is a front elevation on a larger scale of a carriage for the model to be reproduced by the action of one of the tools; Fig. 13 is a section taken along line 1311-13a of FIG. 12;
Fig. 14 is a view from behind of the model carriage and; Fig. 15 is a plan from above; Fig. 16 is a horizontal section, made on a large scale 1 and showing the graining which connects the models and tool guides, and; Fig. 17 is a front elevation; Fig. 18 is a section taken along line 1811-18a of FIG. 16;
Fig. 19 is a section taken along line 1911-19a of FIG. <B> 16; </B> Fig. 20 is a large scale front elevation showing a device for balancing tool guides; Fig. 21 is a section taken along lines 2111-21a of FIGS. 2 and 20; Fig. 22 is a section taken along line 2211-22a of FIG. 4;
Fig. 23 is an elevation taken from the outside on a larger scale, showing part of the means for supporting and starting the tools, as seen from the right of FIG. 1, the driving parts generally being shown in dotted lines; Fig. 24 is a cup; made on a larger scale along line 2411-24a of FIG. 23 and showing the mechanism for imparting reciprocation to the tool carriages;
Fig. 25 is a vertical section, taken on a larger scale in principle along the line 2511-25a of FIG. 27 and showing means intended to reverse the course of the advancement mechanism and to control it; Fig. 26 is a separate sectional view showing an operating lever for controlling a clutch device shown in FIG. 25; Fig. 27 is a section taken on a large scale taken along line 27a-2711 of FIG. 23;
Fig. 28 is a section taken along line 2811-28a of FIG. 4; Figs. 29, 30 and 31 are diagrammatic views showing the working method of the machine; Fig. 32 is a diagram showing variations in the profile of bevel gear teeth of different dimensions, the model of which is the same and the taper of which has the same angle; Fig. 33 is a view similar to FIG. 32, but represents gears whose modulus is formed on different pitch cone angles.
In these various figures, the same reference numerals designate the same members.
The invention is intended to be applied to machines known under the name of., Ra boteuses l the role of which consists in cutting the teeth of gear wheels by bringing into play tools controlled by the models to be reproduced and animated by 'a native alter movement for their work of attack on the machined part.
We have used these kinds of machines by involving a single or til which describes the back and forth movement and which is established to cut in principle in a plane intersecting the axis of the blank and parallel to it. the direction of movement of the feed imprinted thereon; in other words, this tool works in the horizontal plane which passes through the center of the machine; the blanks are successively identified and for views of marks to bring each tooth face on this plane where its size takes place. However, as these machines each have only one attack tool, it has been found that their work is slow, this is the criticism leveled at them.
Similar machines have also been used, but giving them two tools; instead of one; these two or more tils are then made to work simultaneously on different faces of each tooth, that is to say on the opposite sides of the central plane of the machine.
Although these two-tool machines are faster in the work to be provided, they are however not likely to produce flawless teeth: in fact, as these two tools are eccentric on the machine, we are obliged to see a different order pattern for each. variation in the number of teeth to be cut on the blank, without counting the different models required by the variations in the angle of the pitch cone, as well as the modules of bevel gears and spur gears, so that we In order to obtain precise work, it is necessary to have recourse to such a large number of models that they must be dispensed with in practice.
However, experience has shown that, on the one hand, to vary either the angle of the pitch cone, or the modulus to be formed on the blank of a bevel gear or of a spur gear, it may be necessary to anticipate and replace a limited number of models whose profile differs accordingly, but that on the other hand, if we machine blanks of bevel gears which have the same angle for the pitch cone, as well as gears rights which have the same module, we can then use the same model and, by adjusting the position of the latter or by imparting a rocking movement to it, manage to vary the other dimensions of the treated blank, for example the number of its teeth.
The machine as shown in the drawings enables different tooth faces to be cut accurately, while reducing the number of models or jigs required, so as to reduce the cost price and simplify the work of the machine. machine. It is an angle gear cutting machine.
This machine comprises a seat or base 30 which is given the shape shown in FIG. 1, 2 and 3; on one side of this base, 'rests a mon as 31 which serves as a support for the tools and in front of which is a second upright 32, intended to hold the blank or workpiece; one of these uprights or supports is made movable on the base 30 around its center. to approach and move away from the other and thus print a relative movement of advance between the treated part and the tools.
The support 32 of the workpiece is provided with bearings 33, fig. 1, where a spindle 34 rotates, the inner end of which carries, in a removable manner, the angle gear blank 35. On the op posed or outer end of this spindle 34 is stained a locating mechanism or marks to be made on the blank; this mechanism is signed as a whole at 36. It is tiné to rotate the blank intermittently in the space of one or more teeth for its registration between cutting operations; as this mechanism is not part of the invention and is well known to those skilled in the art, it is not considered useful to describe it in detail here.
The support 32 of the blank is carried, in an adjustable manner, on an oscillating table or bench 37 and it is fixed there by means of bolts 38, the lower ends of which engage in <B> T slides, </B> 39 presented by bench 37; this is provided with suitable bearing surfaces which allow tent, by loosening these bolts, to slide along the length of the bench 37 the support 32 of the treated part to give it its correct position by bringing it closer to or away from the center of the machine. A spindle 39A, the lower end of which carries a pinion 39 ", is mounted on this support 32, in order to be able to rotate it, which is engaged with a rack 39 mounted on the bench 37.
When we want to slide the support 32 of the blank on the bed 37, we take an appropriate key with which we turn the spindle 39A; after which, this support is wedged on the bench by the intermediary of bolts 38.
At its internal end, the bench 37 has an extension 40; this is provided with a bearing 41 which engages with a similar bearing 42 which the seat 30 comprises at the center of the machine, so that the bed 37 is guided to describe a pivoting movement around the center of the machine . In this way; the blank 35 can be placed in a position such that the tip of the cone of its module is always located in the center of the machine.
The base 30 has annular bearing surfaces 421, FIG. 3; these are arranged concentrically with respect to the bearings 40 and 41 and they serve to hold the bench 37 which can slide therein. Near its bottom, this bench 37 carries bolts 43, the heads of which engage in a T-shaped slide, 44 arranged on an arched rail 45 supported by brackets 46, FIG. 1; these wall lights rest on the seat 30.
This rail 45 is formed on circumferential lines which pass through the center of the machine and it is movable on the seat 30 relative to the bench 37 on which it can however be clamped in a relative position of appropriate adjustment by through bolts 43. The bench 37 carries a rotating spindle 47 on the lower end of which is fixed a pinion 48; the latter meshes with teeth 49 arranged on the outer side of the rail 45.
An appropriate mechanism makes this rail oscillate in order to impart a slight advance movement to the bench of the workpiece; by turning the spindle 47 with a suitable tool or wrench, the blank 35, the bed 37 and the support 32 can be made to describe a rotating movement to bring them into the correct position around the center of the machine to bring them to the desired point relative to the rail 45 and wedge them thereon by screwing the bolts 43. A graded scale 49a is installed on the seat 30 to indicate the angular position to be given to the support 32 of the blank.
The mechanism for locating the blank mentioned above is actuated by means of an angle wheel 50; this wheel 50 is engaged with a similar wheel of this locating mechanism and it is fixed on a shaft 51 which is mounted so as to be able to rotate in the support frame of the workpiece. Bevel gear wheels connect the shaft 51 with a shaft <B> 52, </B> this shaft 52 is carried by the support 32 and the extension * and its inner end is adjacent to the center of the machine. Angle gears attach this shaft 52 to a short vertical shaft 53 in the center of the machine, around which the shaft 52 rotates. The shaft 53 is connected by an angle gear with a spindle 54; this can rotate in the base 30 and is connected, on the other hand, by means of a gear to a vertical spindle 55.
This spindle is connected by bevel gears 551, fig. 23, with the main control shaft which drives it. As a result of this arrangement, the movement is transmitted to the locating mechanism in order to identify the blank in all the positions that it comes to occupy around the center of the machine.
By examining the drawing, we realize that the spindle 34 of the blank 35 is directed in the radial direction of the center of the machine, around which the support 32 carrying this spindle can turn, and that this spindle 34 is capable of adjusting in a radial direction by moving towards and away from the center of the machine to bring the tip of the primitive cone of the blank into coincidence or in vertical alignment with the center of the machine. As will be seen later, the tools describe a back and forth movement to approach and move away from the tip of this cone; The relative avarice between the tools and the part is accomplished by making the blank oscillate on the center of the machine to advance it towards the tool or to move it away from it.
The mechanism which causes the stinginess of the blank on the tools, as well as evening distancing thereof, preferably comprises a lever 56, FIG. 4 and 22; at its outer end, this lever is provided with a rack segment whose teeth engage with the teeth formed on the inner periphery of the arc-shaped rail 45. At its inner end, this lever is s' articulated on a spindle 561 in a bearing <B> 57 </B> which is arranged on the seat 30; on the top of this lever is formed a groove 58 in which slides Him block 59.
This block is provided with a bearing which engages in order to be able to turn a journal 60; this journal is arranged on a block 61 which slides in a groove 62 made on the upper side of a lever 63; at its outer end, this lever 63 rotates on a spindle 633 which rests in a bearing 64 presented by the seat 30. A rod 65 carried by the lever 63 is engaged by screw threads with the block 61 to adjust the position to be taken by the latter over the length of this lever and thus to vary the amplitude of the thrust exerted to impart an advance movement to the support 32 of the workpiece.
The vier 63 has a lateral extension on which a roller 66 rests, fig. 4; this roller engages in a curved slide which extends circumferentially around a cam 67; this cam is fixed on a shaft 68 which is rotated in the direction of the arrow shown in FIG. 23 by means of a mechanism which will be described below.
It is easy to see that, by turning, the shaft 68 and the cam 67 set the lever 63 in oscillation; by means of the connection blocks 59 and 61, the lever 63 imparts to the lever 56 an oscillating movement, the amplifude of which can be adjusted according to the position in which the threaded rod 65 has been placed. It goes without saying that the lever 56, by moving, helps to oscillate the rail 45 and, consequently, to bring the blank to be machined closer to and away from the tools; thus the blank is carried towards the tools while the latter are cutting it, and it is quickly removed from them as soon as a tooth is completed on it.
The support 31 of the tools is given the generally rectangular shape that the drawing represents; at the point where this support 31 is adjacent to the center of the machine, it is fitted; preferably, a wall which constitutes a generally flat surface. The upper guide 69 and the lower guide 70 of the tools pivot on this flat surface, FIG. 5; they are given an oblong shape and grooved surfaces are formed therein to support and guide the tool carriages in their movement, alternatively where the cutting of the teeth of the blank is effected. The pivot axis of these guides is located in the extension of the point of the primitive cone and the tools of the carriages move on lines which pass through this point.
The upper guide carries a retaining ring 71, fig. 6 and 7, which is housed in a boss 72 arranged on the support 31. The upper guide or slider 70 is provided with a support ring 73; the latter rests so as to be able to rotate on a sleeve 74 which is bolted to the support 31 and which serves as a bearing for a shaft 75.
On each of these guides 69-70, a dovetail slide 76 is formed (fig. 5) which is provided with bearing surfaces where the top and bottom tool carriages respectively perform their reciprocating stroke. . These carriages have racks 79 engaged on opposite ribs with a pinion 80 mounted on. shaft 75, (fig. 6) as will be described. This shaft 75 is put into oscillation by means provided for this purpose; it thus serves to impart to the tool carriers a simultaneous reciprocating movement along the length of their guides, but in opposite directions.
On the tool trolleys, we make <B> T, </B> shaped hollows 81 in which bolts are engaged to fix a tool head or revolver 83 on each carriage, fig. 9. As these receive the same constructive form for the two carriages, it suffices to describe only one.
As can be seen in fig. 5, on the worm or tool head 83 is arranged an arcuate guideway 84, concentric with the leading end of the tool, to adjust the latter angularly as if one took for axis a generator of the primitive cone to be made. on the blank. In this guideway 84 there is adjustably applied a segmented block 85 of tool which is held in place by plates 851, clamped to the head 83 by means of bolts 85b.
On the arched surface of this block 85, a rack toothing 86 is arranged, FIG. 10 and 11, these teeth 86 come into engagement with a pinion 87 wedged on a short spindle which the tool head 83 carries and which can be rotated by taking a wrench or other tool to angularly adjust the block 85 on the head 83 in the manner described, as indicated on the graduated scale 87a, fig. 8, drawn on one of the plates 85a;
block 85 carries an appropriate indicating finger which runs on scale 87a. Block 85 is notched as indicated at 88, fig. 5, to accommodate therein a tool holder 89 as fixing plates 90 and 90a, fig. 5 and 8, removably retain.
The tool holder 89 is a little less ample than the soli housing 88, which is why it can move in it to allow the tool to be erased at the time of its backward stroke and thus to free itself from the part factory; for this, the tool holder 89 is pivotally mounted by means of a spindle 91 which the block 85 carries. Orzanes which will now be described are provided to put the tool holder in motion on the spindle 91. On each tool holder, one practices a wise step in dovetail 92 where one engages a corresponding extension of a clamping flange 93 of the tool; in this flange, the tool 94 is fixed by means of screws and wedges in the usual manner.
A screw 95 is provided to firmly join the clamping flange of the tool 93 on the tool holder 89, after having carried out the adjustment.
The system intended to set the tool holder in motion, to release it by a reciprocating step and move it away from the workpiece at the time of the return stroke, preferably comprises a rack 96 mounted on each tool guide 69--70, fig. 2 and 5; this rack is engaged on a pinion 97 which rotates on a sleeve 98 carried by a pin 99; at the lower end soli, the sleeve 98 has a crown 100 around the periphery of which there are clutch cents.
On either side, pinion 97 is lined with a suitable frictional material 971, and is so frictionally and flexibly arranged on bushing 98 by means of a rim bearing 101 which slides on this bush and which is retained pressed on the pinion 97 by a spring 102. A nut 10 @ is screwed onto the end of the bush 98 where it is more or less engaged to adjust the tension of the spring 102.
Below the crown 100 of the sleeve 98, a tie collar 104 carrying a tenon 105 is fixed on the mouth 99. On this tenon, a lever 106 is pivotally supported and it has an extension 107 which is notched and which cooperates with a spring-pressed piston 108. This lever 106 comprises a tooth which, in one of the positions occupied by its lever, engages on the denture of the crown 100 to fix the socket 98 on the pin 99.
But when the upper end of the lever 106 is pushed out, its notched extension 107 which acts in concert with the plunger 108 then retains the lever in a position where the latter is released from the socket 98, so that 'at this moment this socket can turn without useful effect on the pin 99.
When the socket 98 is wedged on the spindle 99 in the manner just indicated, the reciprocating motion described by the upper tool-holder carriage 77 contributes to rotating the pinion 97 first. one way, then the other way; the movement is thus transmitted to the tool holder 89 which moves the tool to disengage it from the workpiece at the time of its rear travel.
The movement of the tool holder 89 is limited by the engagement of the edges of the recess 88 which is arranged to house it in the block 85; when the movement of this tool holder is thus stopped, the pin 97 can, due to its engagement by friction and its flexible locking on the sleeve 98, slide on the latter without useful effect and thus transmit the movement to make tilt the tool holder 89.
The spindle 99 rotates in a bearing fitted on the head or the revolver 83 and its lower end penetrates into a recess 109 of this head; in this. point, the spindle 99 is provided with a pinion 110 in mesh with a rack 111; the latter is supported to slide longitudinally on the head 83 by means of bolts 112 with which a grooved part of this rack cooperates. At one of its ends, a collar 113 is fixed to this rack which is retained by bolts and of which one face is adjacent and conforms to the arcuate surface of the block 85. On this collar 113, there is a shaped slide. arc 114 whose walls engage with a short lever 115 articulated on a tenon 116 of the block 85.
The arrangement is calculated so that the lever 115 is engaged in the smooth neck 114 of the collar 113, whatever the adjustment positions occupied by the block 85. This lever 115 has a lateral extension on which a passage is practiced where engages a tenon 117, fig. 9, fitted on the tool holder 89.
By examining the construction which has just been indicated, it is easy to see that, during the return stroke of the tool, the rack 96 of the guide thereof helps to start the connection system which the we have just described, as well as the lever 115 of the block of the tool, and to make oscillate, consequently, the tool holder 89 on its pivot 91 to bring it towards the interior of the revolver or of the head of tool 83, so that the tool does not then come into engagement with the workpiece, since its movement is limited in this direction by the engagement of the tool holder 89 on the sides of the housing 88 which is provided for it on the head 83.
At the start of the stroke where the blank is cut, the mechanism described above returns the tool to its attack position where this tool is also supported by the sides of its housing 88, so that this tool then correctly cuts the part to be treated, since its dragging mechanism flexes as a result of the sliding of the pinion 97 when the tool holder 89 reaches the end of its travel in one or the other direction .
The mechanism for imparting oscillating movements to the guides 69 and 70 of the tools on their support shaft 75 to adjust the tools at the start of operation, as well as to exercise their control while they perform their work on the part, and to obtain the desired tooth profile thereon, comprises. arched bars 118 (Figs. 2 and 16) fixed to the outer ends of the tool guides and projecting therefrom so as to overlap one another, while leaving space between them.
These bars are concentric at the center on which the guides 69 and 70 oscillate; on their adjacent sides, they are provided with rack teeth 119 to engage simultaneously. by their opposite sides on a pinion 120; this pinion is wedged on the shaft 121, fig. 16, supported by a bearing 122 and a bush. 123 having a similar bearing 124; these bearings are established on an extension 125 of the support of each tool. On the outer end of the sleeve 123, there is keyed a rotary housing 126; a shaft 127 is installed to be able to rotate in the upper part of this housing 126, fig. 18.
On the shaft 127 is fixed an endless screw 128 engaged with a helical wheel 129 which is mounted on a hub 180 fixed to the outer end of the shaft 121. This hub is provided with a graduated scale 131 on which circulates an index 132 arranged on the support of the tool to indicate in which rotary adjustment position the shaft 121 is in relation to the support. The housing 126 is split in its lower part where it is attached by a screw 133 which clamps it on the hub 130 after having adjusted the latter by means of the shaft 127.
On the internal end of the sleeve 123, a gearwheel 134 is set in engagement with a rack bar 135 which slides vertically in a guideway arranged on the extension 125; this extension is fixed on the support 31 of the tools. At its lower end, the rack 135 carries a roller 136 to cooperate with the free ca or the model which controls the tools for the shape to be established on the tooth.
By examining the construction which has just been described, it is evident that the rotation of the shaft 121, by bringing in either pinion 120 meshing with the racks which are arranged on each of its sides. and which are carried by the articulated guides of the tools, serves to put these guides in oscillation in a vertical plane around their pivot shaft 75, but in opposite directions and over an equal extent.
When the part which serves as a model, as will be described in the following, carries the lower end of the rack bar 1st <B> 135, </B> it is possible to loosen the housing 126 from the spindle 121 and rotate this spindle by means of the worm shaft 127 to bring the tool guides to the adjustment position where they form any desired angle with the horizontal central plane of the machine, without having to use the crank bar 135 But when the housing 126 is wedged on the shaft 121 by the screw 133, the movement to be described next by this shaft and by the tool guides is controlled by the vertical movement of the rack 135 which obeys the command of the model or of the caliber to be reproduced.
As the improved machine which is the object of the present invention is intended for roughing as well as for finishing the gear wheel blank, it is provided with models to perform this double work; but, for each variety of teeth, there is only one model which is used in this machine for the simultaneous control of the two or the tils in the size to be made of them each to form a given gear.
The roughing model which is first employed consists of a rule 149 on which the roller 136 rests and which is movable with respect to the latter to cause the rack 135 to move vertically and thus to control the movement of advance and distance to be described by the tools with respect to one another while they are roughing the rough outline.
The finishing model, which can be brought to act in concert in a similar way with the roller 136 after the roughing of the blank, is arranged in the usual and well-known manner for controlling the movement to be imparted to the tools during their start work on the blank in order to cut the involute cor rect of a circle to be formed by the profile of the finished tooth.
To cut blanks having different conical angles for the same pitch of their toothing, a choice of different finishing models is used; but it has been observed that a limited number of these models, each of which is intended for the finishing of teeth corresponding as a series of pitch cones of different angles, is sufficient to cut the teeth with sufficient precision.
As already indicated, experience has shown that for gear blanks having the same pitch cone angle, variations in the direction of curvature to be given to the face of the tooth, i.e. that is to say in the angular relation of the curved face of the tooth with the radius of the rear cone which passes through the center of the tooth, as a result of variations in dimensions, in the value of the thickness of the teeth for example, can be carried out cry adjusting the positions of the models.
To establish a support for the two roughing and finishing models so as to reserve the means to use them alternately for one or the other of the operations and to adjust them to the position required for a particular gear which 'we are cutting, we establish in the machine a model carrier that we fix on the end of the advancement rail 45 and that we can start running with this rail while the blanks are 'advance to print shot) vertical movement to the rack 135 during each operation where the teeth are cut. The model used for finishing is indicated in 137, fi-. 12 to 15; it is hand held in a removable manner by means of screws <B> 138 </B> on a plate in the form of a segment 139.
This is supported and guided by an arcuate surface 140 of a part 141, as well as by bolts 142 whose internal ends engage in T-shaped slides, 143 arranged on the plate 141. This plate 141 carries a worm 144 which engages with a helical toothing 145 presented by the plate 139; it follows that the position to be given to this plate 139 can be angularly adjusted on its own plane. To accurately determine this angular adjustment or oscillation movement of the model 137, there are fine and coarse dividing scales 146 and 146a, fig. 14.
The arcuate guide surfaces of the parts 139 and 141 are arranged to impart an angular movement to the model 137 on the center of the roller 136 when the latter rests on the part representing the module corresponding to the model. The part 141 is bolted to a hub 147 rotatably mounted on a spindle 147a; at its lower end, this spindle is supported in a block 147 "which can slide in guides arranged on the base 30, following an arcuate path there which extends that of the advancement rail 45 and which is arranged concentrically with respect to it (fig. 13, 1 and 3).
Bolts 147 fix the block 147v in an adjustable manner on the rail, by making them play in oblong slides arranged on this block, fig. 3. On the upper end of the spindle 147a, a nut 148 is screwed with the aid of which the block 147b and the rail 45 can be wedged one on the other, after having brought them to their re-position. glage.
The roughing model comprises, in principle, a rule 149 which is fixed by means of screws 150 on a plate in the form of a segment <B> 151 </B>; this plate 151 rests on an arcuate guide surface 152 that presents a block 153 'and it is. fitted with bolts 154 which are slid in smooth <B> T, </B> 155 shaped necks on block 153.
The latter carries a worm shaft 156 engaged with a helical toothing 157 presented by the plate 151; it follows from this arrangement that it is possible to angularly adjust or angularly rotate the plate 151 in its own plane around the axis of the. roller 136, as is done with the finishing model mentioned above; fine and large graduation scales 158 and 158a are used to record this movement, as shown in fig. 12.
To adjust the roughing model vertically when it is made to take the correct position that it must occupy in relation to the finishing model when it is wanted to roughen a given blank, there are hubs whose role consists in making it possible to simply print a rotating movement of the model carriage on its spindle 147a in order to present in turn first the roughing model, then the finishing model, without having to adjust these bodies again after having given them the exact inclination in size of a series of gear wheels having the same dimensions. These hubs have vertical slides 159 on the model carrier 147, along which can slide corresponding parts formed on the block of the roughing model.
This block has an extension 160 which engages by being screwed onto a threaded spindle 161; the latter can rotate on a support 162 mounted on the model holder. Thus, when this spindle 161 is rotated, the roughing model is raised or lowered relative to the finishing model, depending on the need of the job.
In order to lock the model holder in one of its rotary adjustment positions to bring the desired model to. cooperate correctly with the roller 136, there are on a collar placed at the base of the model holder, notches 163 which are established so that a pawl 164 actuated by spring and articulated on the block engages therein 147F. Thus, this pawl locks the model holder in one of its positions. This ratchet 164 can be removed by hand to see the model holder adjust, On its side which is between the models, this one is also provided with a jig 165 which is established to check the module and which is tiné to be worn under the roller 136, when the model holder turns.
This jig serves first of all to maintain the model holder in the correct position with respect to the roller 136 during the adjustment to be established between the model holder and the advancement rail 45 when these are loosened and moved apart one by one. on the other, as will be seen clearly below.
As tool guides 69 and 70 come to rest on opposite sides of pinion 120, their mutual weights tend to keep them in balance. However, it is good to produce some pressure between the roller 136 and the models to ensure that there will be full and continuous contact between them at all times, as well as exact cooperation. For this purpose, a pinion 166, fig. 2, engaged with the rack 119 of the upper guide 69 is fixed on a pin 167; the latter works in a housing 168 carried by a bracket 169 which is mounted on the fixed support of the tools.
A coil spring 170, fig. 21, is attached by one of its ends to this spindle 167 and its other end 171 is fixed to a collar 172 of a hub 173 which rests so as to be able to turn on this spindle. On the hub 173 is wedged a ratchet wheel 174, fig. 20, on which works a pawl 175 mounted on the housing 168; this hub is also provided with a nut 175e through which the collar 172 can be rotated to tension the spring 170.
The tension of this spring is maintained by the engagement of the pawl on the wheel 174 and this tension is transmitted by the pin 167 and by the pinion 120 to the top rack 119; the result is that the latter is raised, by lowering, consequently, the bar 118, as well as the roller 136 which is then pressed on the model.
The actuation mechanism intended to cause the attack movement of the tools, as well as the advance and registration movements of the blank, comprises a main shaft 177 which rotates in bearings arranged on the support 31 of the tools and of which one end is provided with a pulley 178 which can be used to start this shaft <B> 177 </B> (fig. 23, 24 and 27). At its internal end, this shaft 177 rests in the bearing 179; near this bearing, a gear wheel 180 is attached to the shaft 177. This wheel 180 is engaged with a gear wheel <B> 181 </B> of a speed change mechanism which is designated in its appearance in 182, fig. 23 and 27.
As this mechanism does not form part of the present invention in any way, it is not considered necessary to describe it in detail here.
This mechanism 182 is provided with a shaft 183, fig. 23 and 24, the end of which carries a pinion 184 engaged with the teeth 185 of a collar 186 of a gear shaft 187; the latter rotates in a bearing 188 which is bolted to the support 31 of the tools. On the collar 186 (fig. 24), is formed a guide track 189 which slides a block 190 carrying a connecting rod button 191 on which is installed so as to rotate it one end of a connecting rod intended to print. a rotary motion to the shaft 75.
The block 190 engages by screwing on a pin <B> 192 </B> which rests in a bearing 193 formed by the collar 186 and which angle gears connect with a pin 194; this spindle also rotates in the collar 186 and it provides the means of adjusting the block 190 over the length of the guideway 189, to vary the stroke of the connecting rod 195. The latter is provided with rack teeth 196, fig. 23, engaged with a gear wheel 197 mounted on one of the ends of the shaft 75 whose end op posed carries the pinion 80 serving to impart to the tool holders a reciprocating movement.
As the shaft 187 is rotated by the speed change mechanism 182; the shaft 75 describes its oscillation at a predetermined variable speed and amplitude to im primer the reciprocating motion of the holders and the tools. The mechanism which causes the advance in the machine comprises a shaft 198, fig. 25 and 27.
This shaft 198 is connected by gears with the shaft 183 which drives the tools and which forms part of the gear change mechanism 182; on this shaft 198 is mounted a gear wheel 199 which, by means of the wheels 200 and 201 in engagement with one another, rotates a sleeve 202; the latter is wedged to rotate on a clutch shaft 203 which performs its rotation in bearings 204 and 205 arranged on the frame of the machine. The other end of this shaft 203 carries a sleeve 206 which rotates on it and to which is fixed a gear wheel 207 in mesh with a similar wheel 208 mounted on the main drive shaft 177.
These sleeves 202 and 206, which rotate in the same direction are spaced apart from the other on the shaft where they are fixed; between these sleeves, there is a bearing 210 on which is engaged by grooves a clutch member 211; this small member 211 slides and it has a groove 212 which engages a fork of a control lever used to actuate it.
At the ends of these sleeves, facing one another, are arranged clutch surfaces which act in concert with similar surfaces of the clutch member 211, so that by sliding the latter here to bring it to cooperate 'with one or the other of these sleeves, one can ac couple them alternately with the shaft 203. When the gear change mechanism intervenes to modify the speed of the shaft 183, proportional gear changes are transmitted to the sleeve 202. On the other hand, the connections described above which terminate at the main drive shaft 177 help to drive the sleeve 206 at an approximately constant speed.
The clutch control lever is indicated at 213; it is held on a frame 214 which is capable of raising itself and which is provided with guide surfaces 215, FIG. 27; these slide on a guide bracket 216 which is attached via the intermediary of an arm 217 to the frame of the machine.
On the frame 214, a rod 218 slides longitudinally; this rod is connected at one of its ends by a connecting rod 219 with a button 220 presented by a disc 221; this disc is fixed on one end of a shaft 222 which rotates in a bearing 223 fitted on the frame of the machine and the other end of which carries a gear wheel meshing with a pinion 225 placed on the man chon 206. It results from this arrangement that the sleeve 206, which rotates constantly transmits a reciprocating movement to the rod 218.
On this rod 218 is fixed a block 226 arranged so as to come into engagement, during the reciprocating movement of this rod, with one or the other of two stop bars 227 which slide longitudinally in guides of the frame 214, but cross dirtily relative to the rod 218. Each of these stop bars 227 is provided with a notch 228 where one end of a lever 229 works which is fixed to the end of a horizontal shaft 230; this rotates on frame 214.
This shaft 230 also carries a bevelled cry finger 231 (FIG. 23) which extends upwards to cooperate with a piston pressed by a spring 232; this piston is arranged to hold the finger 231 and the shaft 230 on one side or the other of its central position, so that one of the two stop bars 227 advances on the path where the block 226 is mounted on the rod 218 which performs a reciprocating movement completes its course. It is evident that the engagement of this block 226 with one of the stop bars 227 helps to raise the frame 214 in a corresponding direction.
As a result, the clutch member 211 then moves and that of the two sleeves 202 and 206 which corresponds to this movement is coupled to the shaft 203; because of this clutch, the shaft 203 is rotated either by the entry into action of the gear wheel 201 to slowly advance the blank towards the tools by causing the intervention of the connections that are will describe below. or by starting the graining wheel 207 which gives this shaft 203 a more lively pace to remove this blank from the tools in the preparatory phase of its identification.
At its outer end, the shaft 230 carries an arm 233 on which a connecting rod 234 is pivotally fixed; the opposite end of this connecting rod is in engagement with an arm mounted on a horizontal shaft 235, fig. 23; this shaft 233 is supported by the main frame so as to be able to turn and its outer end and provided with a lever 236, each end of which carries chins 237 and 238.
The chin 238 is located in a different plane from that in which the chin 237 is located, so that these chinsticks are tines to be engaged individually by the respective chinsticks 239 and 240 which act as cams and which rest in one position. nière adjustable on bolts engaging in a slide 241 arranged on the turn of a disc 242; this disc is fixed to the outer end of the transverse shaft 68 which carries, as previously indicated, the advancement cam 67 serving to oscillate the rail 45 and, consequently, the support 31 of the tools.
On this shaft 68, is also fixed a helical wheel 243 which is engaged with a worm 244 arranged on a vertical shaft 244a; this shaft 244a rests in bearings established on the main frame, as well as in a sleeve 245, FIG. 25, the upper end of which is also held on this frame by means of a bearing 246. On the upper end of the shaft 244y, is wedged an angle wheel 247 which meshes with a similar wheel 248 mounted on a horizontal pin 249; this spindle rotates in a bearing presented by the frame of the machine and, near its outer end, is fixed a clutch member 250, fig. 26.
On this external end of the pin 249 is fixed a housing 251 in which is installed a piston <B> 252; </B> this piston, which is pressed by a spring, can slide longitudinally on this housing 251 and one of its ends is shaped so as to cooperate with the coupling collar 250.
The housing 251 has ears 253 which point upwards, fig, 23; these ears are provided with a button 254 on which is pivotally installed a my level 255. This crank can be pressed to be worn on the horizontal spindle 249; it then engages on the outer end of the piston 252 which it slides, so that the latter is brought to grasp the coupling collar 250. The operator can thus turn the piston by hand. spindle 249, as well as the shaft 244a and, consequently, the shaft 68 which carries the advancement cam 67.
However, it is the spring of the udder 252 which intervenes to actuate the level 255 and the piston to disconnect it from the spindle 249. A stop screw 256 limits the outward stroke that this crank describes. and this piston.
At its upper end, the sleeve 245 of the shaft 244 carries a gear wheel 257 in mesh with a toothed wheel 258 which is mounted on the end of the clutch shaft 203. Members 259 and 2591, which act in concert can engage the sleeve 245 on the shaft 244 1, the member 25911 is fixed on the shaft 2-14e and the member 259 is attached to the sleeve 245 by canes lures. A spring 260 normally keeps these clutch members engaged; but the or gane 259 has a groove 261 which engages the end 262 of a levemecit lever 263 which pivots at 26.1 on the main frame.
This lever 263 is provided with a handle to maneuver it and it carries a tenon 265, fig. 23, which is arranged so as to engage in <B> one or </B> the other <<e stop notches 266 made in the frame and which is controlled by a trigger 267 serving to release the lever 263 for coupling or uncoupling the clutch members 259 and 259a.
To prevent interference or any collision between the tools at the moment when they are describing their alternating stroke, either in the event that the machine starts up before the tool guides have been brought to their position angular adjustment, or in the event that these guides, as a result of faulty adjustment, would have to perform an excessive rocking movement, a mechanism is fitted to <B> disengage </B> the locking mechanism. advancement, each time the tool guides come closer to a dangerous extent.
This release mechanism comprises bearings 268 which are arranged on the frame of the machine, fig. 23, and in which slides a rod 269; this rod is given a position such that its upper end is in engagement with a part of the upper guide 69 of the tools, when this guide 69 receives an excessive downward movement; the lower end of this rod is located so that it then engages on a projection 270 of the lever 263. It follows from this arrangement that this lever is put into action automatically at this time to disconnect the members of the rod. 'clutch of the feed mechanism, whenever the upper tool supports are caused to descend too far.
From the foregoing, it appears that the shaft 244a and the clutch shaft 203 rotate the advancing cam shaft 68 to carry the blank to the driving tools, as well as to the drive. away from these, and that the rod 218 which is moved in a reciprocating movement and the frame 214, which is capable of moving, cause the alternate coupling of the sleeves 202 and 206 on the clutch shaft 203.
It is the chin bars 239 and 240 which, by playing the role of cams on the advancement shaft 68, as a result of their special position indicated above, help to move the frame 214; in fact, these chinsticks 239 and 240 are brought alternately into engagement with the chinsticks 237 and 238 of the lever 236, when the advancement shaft 68 rotates and, consequently, this lever 236 then involves the connection system described above. high to take turns carrying the stop bars 227 on the track where the travel of the block 226 is carried out, fixed on the rod <B> 218 </B> which performs a reciprocating movement.
Thus, the advancing cam 67 is alternately rotated at a rate determined by the setting given to the shifting mechanism 182 to advance the blank over the tool and then at a fixed rate to move this blank sharply away. draft for its location.
The various organs which have been described so far, as well as the workpiece and the supports for the tools, have a constructive form which is rigid by its nature; but experience has shown that it was better to arrange a system of fasteners between the two supports by establishing them on the tops of these. For this purpose, guideways 271 are formed on the upper surface of the support 32 of the workpiece; on a plate 272, corresponding tracks are made which are brought into engagement with the tracks 271. The plate 272 can thus be slid to bring it into an adjustment position with respect to the support 32 which can then correctly describe its approach to and away from the center of the machine.
After having put them in the exact position, the support 32 and the plate 272 are tightened against each other by means of bolts 272a. The plate 272 is provided with an arm 272b which extends to above the center of the machine and on which a bearing is fitted to accommodate a spindle 273 therein; the latter is also gripped by similar bearings formed on an arm 274 which bolts 275 attach to the support 31 of the tools. This fastening system makes it possible to conveniently adjust the support of the workpiece and, when it is clamped on this support after having carried out the adjustment, it constitutes a rigid link joining the tops of supports 31 and 32 during the work. vail of the machine, without hindering in any way the stroke to be described by the support 32 of the workpiece in order to bring it closer to and away from the tools.
During work, the angle gear wheel blank 35 is fixed to the spindle 34 and its support 32 is adjusted to be placed either towards the center of the machine or away from this center, so that that the tip of the conical module of this blank is located in the center of the machine where this support rotates. The tool blocks are pivotally mounted in their guideways on the cutting heads to effect the size of the blank, each at an angle A, as shown in fig. 29, both for the roughing and the fi nishing operation.
It will be safe to say that the tools are correctly placed in their clamps so that they perform the cut on leagues which pass through the top of the cone of the module. By installing the tool heads on their carriages, the position to be given to them is calculated according to that occupied by the part to be machined and the location where the small end axis 191 must be located, as described above. has been described previously, to obtain the desired drive path.
The threaded spindle 65 is rotated until the block 61 comes to be placed at the desired point - the lever 56 to give air support 32 of the workpiece to be processed the predefined angle of advance movement corresponding to the draft depth which is preferably indicated by a line drawn on the blank 35.
After this, cry loosens from the advancing rail 45 the block 147a of the model carrier 147 which is then released by rotating it to bring the template of the module under the roller 136, which is placed there to hold the carrier. model in correct relation to the roller. The crank 255 is then actuated to turn the shaft 68 which carries the advancement cam 67 in order to give the rail 45 its maximum amplitude of movement when it is carried towards the tools. When this is done, the bench 37 of the blank is released from the rail 45 and this bench is made to oscillate to put the leading point of the tools on the full depth line of the teeth whose lines are marked on the blank.
Then, the bench 37 is again tightened on the advancement rail 45. This rail is then moved away from the tools by rotating the advancement cam 67 until the indication provided on the graduated scale 49, corresponds to the angle of the blank module when the block 147 of the model holder is clamped on the rail 45.
At this time, we choose the finishing model which corresponds to the angle of the pitch cone; this model is then fixed on the hub 147 and it is tilted to a position corresponding to the angle: 4 while the roughing model is tilted to a position corresponding to the double angle 2 A.
Taking care to make the roller 136 rest on the finishing model, the housing 1 \ 36 is loosened from the shaft 121 which is rotated to tilt each tool guide on an angle B, or on the angle of the tooth formed by the lines of the module, as indicated at the top of fig. 32 and as shown by the graded scales 130-1 and 131 of fig. 17; this housing 1.26 and this shaft 121 are then tightened one on the other.
Then we let the ga let 136 rest on the roughing model which we adjust vertically until the scales 130 "and 131 indicate that the angle given to the guides is twice the angle B ,, fig. 32 , i.e. 2 B.
When the setting position has been given to the locating mechanism and the gear change mechanism, roller 136 can be brought on the roughing model to rough the teeth and then on the finishing model to complete the gear teeth. . These models come to be placed alternately under the roller 136, as a result of the rotation of the inodel holder 137, as was indicated previously.
The various organs then work in the manner described above; in fact, the model is placed on the roller 136, while the cutting operation is carried out, to act on the guides of the tools, while the tools describe their reciprocating movements on the opposite sides of a tooth to give the faces thereof the curvature and the inclination determined by the model which has been put in the desired adjustment position on the hub 147.
Figs. 32 and 33 show schematically what is the result obtained on the curve of the profile presented by the teeth of bevel gears whose dimensions are different. Fig. 33 represents three conical gears of the same modulus at the end of the teeth <I> G, H </I> and <I> I </I> whose pitches have conical angles progressively decreasing.
As shown in this fig. 33, the teeth of these gears are developed in the usual manner as for spur gears the radii of which correspond to the radii of the posterior cones of the respective bevel gears and it is easily seen, by comparing these gears with each other, that not only The angle of the modulus of their teeth, but also their curved profile, vary considerably so that it is necessary to provide a different model or caliber for gears whose moduli are formed at very different conical angles.
As has already been indicated, it has been found that the precision which is sufficient in practice is obtained by establishing a limited number of models, since each of these is calculated for a larger or smaller series. of modules in order to cut gears whose modules are formed on usual conical angles.
Fig. 32 shows three gear wheels D E and F, the pitch of which has the same conical angle and which respectively comprise 14, 20 and 40 teeth. The gears D and E have the same modulus or not diametrical; but gears E and F have different modulus. These two gears E and F have the same radius for their rear cone, but this radius differs from that of the gear D.
When we want to cut gears whose pitch has the same cone angle, but whose dimensions differ, we can use the same model corresponding to the conical angle common to their pitches, by varying the position of this model. , or by tilting it, to adapt it to the particular dimensions which must be given to each of these gears. This avoids having to resort to a number of models greater than that mentioned above, that is to say greater than a limited number.
This follows from the fact that, in gears with the same conical angle, but the other dimensions of which vary, as in the case of the DE and F gears shown above, the finishing pattern develops as if it s 'was a straight grained having a radius determined by the conical angle and the distance where the model is located from the center of the cone of the machine, as easily understood by those skilled in the art, and the faces of the tooth are reproductions or copies of this model which acts as a pattern for their profile.
A larger or smaller part of the model is then used, of course depending on the sum of the angles to be added or deduced, and the movement imparted to the tools by this part of the model which is used is reduced proportionally to the conical distance. The direction of curvature given to the face of the tooth, or, in other words, the angular relation of this curvature to the radial median line of the tooth depends on the ratio between the thickness of the tooth and the radius of the circle on which the profile of this tooth develops. But it depends on the number of teeth, in the case where these are of normal thickness and at a conical angle given for their pitch.
This angular relation of the curvature with the median line of the corresponding tooth, or rather with a determined number of teeth, can be produced with exactitude by imparting a corresponding rocking movement to the same model, to vary the path to be covered by the teeth. tools at the moment when they are carried forward for the relief of the blank so that this same model is thus made capable of properly lending itself to cutting gears of varying dimensions, provided their conical angle remains the same. As indicated above, the model used for angle gears develops in the same way as if it were a spur gear.
Therefore, it goes without saying that the same principle applies equally well to cutting spur gears. A limited number of models is then provided, depending on the series of diameters of the steps to be cut, and these models are tumbled to obtain variations in the other dimensions, provided that the diameter remains the same.