FR1464940A - Outil à tailler les engrenages - Google Patents

Description

Outil à tailler les engrenages.
La présente invention concerne les outils à tailler les engrenages et, en particulier, les roues coniques à denture droite et hélicoïdale, et un procédé d'affûtage de ces outils.
Les outils de cette nature sont généralement montés sur des coulisseaux porte-outils opposés déplacés dans un sens et dans l'autre de façon à tailler alternativement les flans opposés de. la même dent. Après que chacune des dents a été taillée, on fait tourner la roue d'un pas pour amener la dent suivante en position de taille. Pendant qu'on taille la première dent dans une ébauche pleine, les deux faces des deux outils doivent tailler et lorsqu'on taille les dents suivantes, sauf la dernière, un des outils continue à tailler sur les deux faces et l'autre sur une face seulement. Lorsqu'on taille la dernière dent, les deux outils taillent sur une face seulement.
On rend plus facile et plus précise l'action de taillage en affûtant les deux arêtes de coupe latérales de l'outil avec une dépouille latérale pour former des arêtes vives de coupe. A cet effet, on donne parfois une forme concave par l'affûtage à la face antérieure ou de coupe des outils. Etant donné que les arêtes de coupe latérales opposées sont inclinées l'une par rapport à l'autre, on obtient la concavité au moyen d'une meule conique dont l'angle du cône et la position sont déterminés de façon à faire coïncider les arêtes de coupe latérales avec les éléments du cône de la meule.Mais, sauf lorsqu'il s'agit de roues dentées à pas grossier, la largeur de pointe de l'outil, c'est-à-dire la distance entre les arêtes de coupe latérales à la pointe de l'outil, est très faible, ce qui exige une meule à affûter conique d'un diamètre trop petit pour pouvoir servir d'une manière générale dans la pratique. En outre, on a affûté des outils avec de petites meules coniques par un mouvement plongeant et il arrive souvent qu'on obtienne une surface finie rugueuse, et l'opérateur doit être très expérimenté et prendre beaucoup de précautions pour déterminer avec précision la position des arêtes de coupe et éviter de brûler la surface à affûter.Etant donné que le diamètre de la meule est diminué par les retaillages répétés qu'elle subit, il est de plus en plus difficile et de moins en moins commode dans la pratique d'affûter les outils qui présentent cette concavité.
Un des objets de l'invention consiste dans une conception d'outil à tailler 'les engrenages à pas fin ou grossier, qui peut être affûté facilement et couramment au moyen d'une meule de diamètre relativement grand tout en obtenant un fini de surface lisse et sans brûler l'outil.
Un autre objet de l'invention consiste dans un outil à tailler les engrenages, dont la face antérieure ou de coupe présente des parties inclinées, sensiblement planes, qui forment un creux entre les arêtes latérales opposées de la face, de sorte que ces arêtes sont l'une et l'autre des arêtes vives.
L'invention, a encore pour objet un outil à tailler les engrenages et un procédé d'affûtage dans lequel

ser équivalent, le creux précité en présentant à l'outil à tailler des surfaces adjacentes coniques de sens opposés, de façon que la circonférence d'intersection de ces surfaces se tienne dans un plan contenant sensiblement la bissectrice de l'angle entre les arêtes de coupe latérales.
L'invention a encore pour objet un outil à tailler les engrenages dont la tige d'accouplement avec le ' coulisseau porte-outil de la machine à tailler, est décalée latéralement par rapport à la face de coupe antérieure pour empêcher d'entailler la tige pendant l'opération d'affûtage.
Les caractéristiques et avantages de l'invention qui précèdent, ainsi que d'autres, apparaîtront au cours de la description détaillée ci-après, en se reportant aux dessins annexés, dans lesquels :
Les figures 1 et 2 sont des vues en perspective de l'outil à tailler les engrenages respectivement dans son. état original et après qu'il été affûté à plusieurs reprises; La. figure 3 est une coupe de l'outil à peu près par la ligne 3-3 de la figure 1 ; Les figures 4, 5 et 6 sont respectivement des vues en bout, latérale et en plan d'un dispositif de montage supportant l'outil à affûter dans une machine à meuler; Les figures 7 et 8 sont respectivement des vues de face et latérale du porte-outil d'une, machine à tailler les engrenages sur laquelle l'outil de l'invention a été monté; La figure 9 est une coupe par la ligne 9=9 de la figure 7; Les figures 10 et 11 sont respectivement des vues latérale et de face d'un outil à affûtage modi fié;Les figures 12 et 13 sont des vues en perspective semblables à la figure 1, d'une variante de réalisation de l'outil de coupe; Les figures 14 et 15 sont respectivement des vues de face et latérale, semblables aux figures 7 et 8, d'un, support pour les outils des figures 12 et 13; et La figure 16 est une coupe par 1,% ligne 16-16 des figures 14 et 15, outil tailler les engrenages des figures 1 et 2

rieure ou de coupe Il présente des arêtes de -coupe latérales inclinées en sens inverse, 12 et 13,, pour tailler les flancs des creux de dents d'une, roue dentée, et une arête de coupe d'extrémité 14 pour tailler le- fond des creux de dents.L'outil comprend une queue 15, d'une seule pièce avec lui, par la-

d'une machine, à tailler les engrenages, de préfé-

queue étant: percée d'un trou taraude 16 pour sa fixation sur le porte-outil, La queue 15 est déportée latéralement par rapport à la partie coupante 10 pour permettre d'affûter la face antérieure 11 au

affûter fonctionnant d'une manière équivalente sans entailler la queue en même temps. La queue reste intacte (fig. 2) après que la partie coupante est devenue beaucoup plus courte à la suite d'affûtages répétés de la face antérieure.
Si on le désire,. la partie coupante 10 et la queue 15 peuvent être formées par des éléments séparés, soudés ou rendus solidaires de toute autre manière, en contact dans le plan 18 de la figure 3, de préfé-. rence avant le meulage final de la face supérieure 19, les surfaces de coupe latérales 21 et 33 et la surface de portée inférieure 23 de la partie coupante. La partie coupante peut,, dans ce cas, être avantageusement en acier à eutil à eoupe rapide, et la queue peut être en acier un. peu plus doux et moins coûteux.
Dans tous les cas, les faces 19 et 21 à 23 sont dans des positif relèves déterminées avec précision par rapport aux surfaces de montage postérieures planes 24 et 25. La surface 24 est parallèle au plan 18 et perpendiculaire à la surface 25; les surfaces 19 et 23 sont parallèles et de préférence inclinées par rapport à la surface 25 d'un angle sensi-

les formes de réalisation représentées. Les positions relatives des faces de coupe, latérales 21 et 22 sont déterminées de façon que la largeur de la face supérieure 19 soit constante, d'avant en arrière de l'outil, et que les arêtes latérales de la face supé-

La face antérieure 30 de la queue est parallèle à la fae de montage postérieure 25.
Peu? que les deux arêtes latérales de coupe 12 et 13 soient vives, on donne à la face antérieure la forme d'un auget de section en forme de V, formée par deux surfaces 26 et 27 sensiblement planes, inclinées en sens inverse, dont la droite d'intersection 28 forme le fond de l'auget. Cette droite est contenue dans un plan 29 (fig. 3) parallèle à la surface 24 et qui est, au moins approximativement, le plan bissecteur de l'angle compris entre les arêtes de coupe latérales 12 et 13.
On affûte commodément l'outil sur une recti. fieuse classique au moyen d'un dispositif de support de l'outil du genre représenté aux figures 4 à 6. La rectifieuse comprend une meule montée pour tour, ner autour d'un axe horizontal 32, et un coulisseau

dans l'autre par rapport à la meule, parallèlement au plan. de, rotation de cette dernière. Une rainure

même direction.La rectifieuse comprend, à la manière classique des dispositifs, non représentés, pour régler la meule 31 dans le sens vertical -et dans le

non représentées, qui s'engagent dans des évidements 36, et par une- clavette 37 montée dans la ramure 34, Le dispositif de montage comprend encare un bloc 38 de montage de l'outil pivoté sur la console par un axe 39 et fixé par une vis 41 qui traverse une fenêtre arquée 42 de la console et se visse dans un bloc. Ce dernier présente un évidement dans lequel s'appuient les faces latérale et postérieure 24 et 25 de montage de l'outil. Celui-ci est fixé dans cet évidement par une vis 43. qui tra-

15 de l'outil.On règle la position du bloc 38 autour de l'axe 39 avant de serrer la vis 41,. au moyen

le bloc, est maintenu soit dans un évidement 46,

que l'outil doit être affûté à droite ou à gauche. Un goujon 48 fixé sur le bloc est dispose pour ser vif de butée à la tige 49 du dispositif à vernier 44. En réglant la position du bide, on peut faire varier l'inclinaison de la droite d'intersection 28 de la face de coupe 11 par rapport à la face de montage postérieure 25 de l'outil. L'inclinaison choisie est ordinairement telle qu'elle place l'arête de coupe latérale 12 dans une position parallèle à la face de montage postérieure 25.. En généra], lorsque l'in-

rapport au plan 29, -est la même, !'arête de coup* latérale 13 est aussi parallèle à la face 25.Mais il n'est pas nécessaire qu'il en soit ainsi puisque l'arête 13 ne produit pas une surface de dent finie comme l'arête 12., La forme de la meule 31 est déterminée de façon à présenter deux surfaces coniques opposées 51 et 52, qui se coupent suivant une circonférence 53, et, après que sa position axiale a été réglée de façon à amener cette circonférence dans le plan voulu 29 pour la droite d'intersection 28, la face 11 de l'ou. til s'affûte par le mouvement relatif dans les deux sens de la meule rotative et du coulisseau 33, et, pendant ce mouvement, la meule est abaissée (fig.
4) pour enlever de la face 11 la quantité de métal qui est nécessaire pour affûter les arêtes 12, 13 et 14. On fait arriver de préférence un fluide de refroidissement pendant l'opération d'affûtage et ce fluide, en même tempe que le mouvement relatif dans les deux sens, empêche la surface de brûler et permet d'obtenir un fini de surface de la qualité voulue..
Les figures 7 à 9 représentent Un porte-Outil à choisir de préférence et servant à monter l'outil sur

nages. Le coulisseau présente, sur sa face, une rainure. 56 à section en forme de T qui s'étend dans la direction du déplacement du coulisseau (dans le sens vertical sur les fig. 7 et 8 (, et le porte-outil comprend une clavette 57 de blocage de l'outil engagée dans cette rainure. L'outil est fixé sur le coulisseau par des vis 58 et 59 qui ,se vissent dans Une bande de blocage 61 disposée dans la rainure à section en. forme de T. Les vis 59 servent aussi à

til dont la position peut être réglée sur la clavette 57 dans une direction perpendiculaire à la rainure à section en forme de T, déterminée par une languette 60 de la clavette engagée dans Une rainure du guide.Ce réglage est rendu possible par dès fenêtres oblongues 63 de passage des vis 59 prati' quées dans le guide.
La face extérieure 64 du guide 62 est inclinée et elle présente une rainure longitudinale de guidage 65 qui reçoit une clavette d'un bloc de siège 66 de l'outil. La partie centrale de ce bloc est entaillée pour recevoir la. queue 15 de l'outil et pour présenter des surfaces planes 67 et 68 de contact respectivement avec les faces postérieure et antérieure 35 et 30 dé l'outil,, et une surface plane 69 d'appui pour la surface, inférieure 23 de l'outil. Des vis 71, perpendiculaires à là surface 64 et passant

fixent celui-ci dans le bloc de guidage 62 dans

du bloc 66 et la surface 64 du guide 62 sont aussi en contact avec les surfaces planes d'une console de serrage 73 de l'outil, en forme générale de T.

66 d'appui de l'outil, sert d'appui à la surface latérale 24 de la queue de l'outil. Une vis 74 vissée dans le trou 16 fixe l'OUtil dans la console. Des vis semblables 75 fixent la console au bloc 66.
En réglant le bloc d'appui 66 'le long de la surface 64, après avoir desserré les. vis 71, on peut faire varier la hauteur de l'outil, c'est-à-dire la distance. à la droite du coulisseau 55 (fig. 8), et, en réglant la clavette 57 dans la rainure 56 à section en T, après avoir desserré les vis 58 et 59, on. peut

vis 58, si on le désire, on peut aussi régler le guide 62 le long de la languette 60 de la clavette 57, pour régler l'outil dans le sens latéral (fig. 7 et 9) par

tuent de préférence au moyen de dispositifs micrométriques, non représentés, conformément aux réglages calculés de l'outil.
La course de taillage dès dents du coulisseau 55 a lieu de bas en haut (fig. 7 et 8). En raison de l'inclinaison de la surface d'appui du bloc 67 et des inclinaisons relatives de la face supérieure 19 et des arêtes de coupe 12, 13 de l'outil, il se forme un angle de jeu A, en arrière de l'arête de coupe de pointe de l'outil,, 'et un angle, de jeu plus petit, mais assez grand, en arrière des arêtes 12 et 13.

un plan perpendiculaire à la direction de coupe, les arêtes de coupe 12, 13 présentent, outré leur

ainsi qu'on l'a constaté, améliore encore leur action de coupe. Les angles A -et B des formes de réalisa= tion représentées sont respectivement de 8 et 10[deg].
Une face d'une dent d'une roue G est taillée

dent est taillée par un outil semblable 110, 115 opposé, pourvu d'un bloc d'appui 166 porté par

de finissage de la roue ;dans l'ébauche, les passes de finissage sont effectuées par les arêtes de coupe

occupent des positions relatives dans lesquelles elles laissent sur les dents la quantité de métal voulue à enlever par les arêtes 12 et 112. Mais, dans le cas d'outils conçus pour le dégrossissage seulement, toutes les arêtes de coupe 12,. 13, 112 et 113 occupent des positions relatives dans lesquelles elles laissent la quantité de métal à enlever par l'opération ultérieure de coupe de. finissage. Au cours de cette opération de dégrossissage,, on peut, si on le veut, faire avancer la roue à tailler d'un pas toutes les deux dents.
Les figures 10 et 11 représentent un outil sem-

et dont la face antérieure 111 est affûtée en forme concave, par exemple au moyen d'une même à surfaces coniques 52, 53, analogue à la meule de la figure 4, mais dont l'axe 132 oscille comme l'indique la flèche de la figure 10, autour d'un axe parallèle 133, au lieu de recevoir un. mouvement alternatif par rapport à l'outil. En conséquence, les parties 126 et 127, qui forment un angle entre elles, de la face 111, sont des surfaces coniques et leur intersection est un arc de cercle 128. Il en résulte que le profil de coupe des arêtes latérales 112 et 113 est courbe, comme l'indique la figure 11 avec exagération. Ce mode d'affûtage peut être utilisé pour modifier la forme du profil des dents d'engrenage, par exemple pour augmenter la courbure de leur profil.Mais le profil peut évidemment subir facilement d'autres modifications. Par exemple, si l'axe d'oscillation de la meule occupe la position 133A de la figure 10, au lieu de la position 133, les arêtes de coupe de l'outil ont une forme convexe au lieu de la forme concave des arêtes 112, 113.
L'outil 200 des figures 12 et 13 est relativement plus long et, par suite, d'une durée de service plus longue que celle de l'outil de la figure 1. De plus, il peut être affûté à ses deux extrémités, de sorte que les outils pour tailler les flans de dents opposés peuvent être semblables, sauf en ce qui concerne l'affûtage. Après que les outils ont été utilisés et affûtés approximativement sur la moitié de leur longueur initiale, c'est-à-dire à peu près aussi loin que l'outil de 'la figure 13 a été affûté en partant de son état initial montré en traits mixtes, on peut les affûter à leur autre extrémité et les monter en sens inverse dans le porte-outil de la machine à tailler les engrenages.On peut affûter l'outil 200 avec une face de

latérales 202, 203 (fig. 12) ou une surface de coupe plane ordinaire 204 ne présentant qu'une seule arête de coupe latérale 205 et une arête latérale opposée 206 à angle obtus (fig- 13), ce mode d'affûtage étant classique pour la taille de finissage des roues dont les creux de dents ont été dégrossis par une opération antérieure. On peut aussi les affûter avec une face de coupe plane classique et avec des arêtes 205 et 206 de même angle.
Le fond '207 de l'auget de la face de coupe 201 peut être arrondi suivant un certain rayon, comme montré, ou bien ce fond 28 peut être à angle plus vif (fin. 1). Cette forme arrondie, dans la mesure ou le permet la largeur de pointe d'un outil particulier, a pour effet de renforcer l'outil et de diminuer le risque de rupture de la pointe. Bien entendu, le fond de l'auget de la face antérieure de l'outil de la figure 1 peut aussi être arrondi, si on le désire.
De même que l'outil des figures 1 et 2,, l'outil 200 est de forme générale prismatique et comprend une partie de coupe 208 qui peut être considérée comme la partie située à gauche du plan 209 de la figure 16, et une partie-ou queue 211, à droite du plan 209 Les faces du prisme de la partie de coupe sont désignées par 212 à 215, et celles de la queue par 216 à 218. Toutes ces faces de prisme sont perpendiculaires au plan 16-16, comme l'est aussi le plan. 209. Les faces de la queue qui prennent appui sur les porte-outils sont .désignées par 217 et 218. Elles sont inclinées relativement d'un angle aigu, légèrement supérieur à 70[deg] dans la forme. de réalisation représentée, la face 218 étant à peu près perpendiculaire au plan 209 et à peu près parallèle à la face 213 qui constitue la face de pointe de la partie de coupe.Les faces latérales 212 et 214 de la partie de coupe sont inclinées en sens inverse par rapport au plan 209. L'affûtage de la face de coupe s'effectue par déplacement de l'outil d'affûtage- dans la direction du fond 207 de l'auget qui est parallèle au plan 209 et qui est, au moins approximativement, le plan bissecteur de l'angle des faces latérales 212, 214. La face 215 est inclinée par rapport au plan 209 et, de préférence, elle est parallèle à la face 217.
Cette inclinaison de la face 215 contribue à empêcher les outils qui se déplacent en sens inverse de se gêner, ces outils se déplaçant en mouvement alternatif sur des trajets relativement inclinés correspondant à la conicité de l'épaisseur de dent de

maximum pour l'angle 219 de l'outil le plus voisin du sommet du cône de la roue à tailler 'et situé à l'intersection des faces 215, 218 et de la face antérieure 221 de la queue, et cet angle est décalé par rapport au trajet de l'autre outil par l'inclinaison de la face 215.
Le porte-outil servant à monter l'outil 200 sur le coulisseau 55 de la machine, comprend un bloc 226 et une clavette 227 qui sont fixés de manière réglable sur le coulisseau par des vis 228 et 229 vissées dans la bande de retenue 231 dans la rainure 56 à section en forme ,de T, du coulisseau. Ces vis, ainsi qu'une vis 232 qui serre la bande 231 sur le coulisseau, peuvent être desserrées pour permettre de régler le bloc de l'outil,, la clavette et la bande, , dans le sens longitudinal de la rainure.La clavette 227 présente une languette 233 engagée dans la rainure à section en forme de T, et une autre languette 234 (fig. 15) engagée dans une rainure du bloc 226 dirigée dans le sens transversal de la rainure à section en forme de T et servant à guider le bloc et l'outil pour en régler, dans le sens latéral, la position horizontale (fig. 14) après avoir desserré les vis 228, 229. La vis 232 maintient la bande, la clavette et le bloc contre tout déplacement longitudinal pendant qu'on effectue ce réglage latéral..
Le bloc 226 de l'outil présente une rainure pour le guidage d'une cale dont la face inférieure 235 est parallèle à la face 218 de l'outil, perpendiculaire au plan 209 et inclinée d'un angle de jeu A par rapport à la face plane 236 du coulisseau de l'outil 55 qui est au moins approximativement parallèle à la direction de la course de l'outil. La face latérale 237 de la rainure pour le guidage de la cale est perpendiculaire à la face 235 et elle est inclinée par rapport au plan 209, c'est-à-dire par rapport à la direction de la course de l'outil, d'un angle C très petit (fig. 14), l'inclinaison étant de l'ordre de 1 : 30.Cette rainure de guidage de la cale contient une cale 238 de réglage de l'angle de l'outil, à peu près en forme de L en coupe transversale, cette cale présentant des faces planes parallèles qui prennent respectivement appui sur les surfaces 218 et 235 et la branche de l'L présentant des faces inclinées qui prennent appui sur les surfaces 237 et 217. Cette cale est effilée dans le sens longitudinal c'est-à-dire que, comme montré à la figure 14, elle détermine un angle C. La partie de la face 217 de l'outil, du côté opposé à sa partie qui s'appuie sur la cale 238, est en contact avec une face 239 du bloc 226 de l'outil.Par suite, en réglant la position de la cale dans le sens longitudinal, c'est-à-dire verticalement en regardant la figure 14, pour déplacer latéralement (fig. 16) la branche verticale de la cale à section en forme d'L, on peut incliner légèrement l'outil sur la surface 239. de façon à régler ainsi l'inclinaison de ses arêtes de coupe. La cale 238 est pourvue de graduations 241 qui rendent ce réglage plus facile. Les outils sont fixés chacun sur son bloc 226 par des vis 242 perpendiculaires au plan 209 et traversant des fenêtres oblongues 243 du bloc et se vissant dans des trous taraudés 244 de la queue 211 de l'outil. Une plaquette 245 qui écarte les têtes de vis de l'outil, a une forme légèrement effilée (fil-.
14) d'environ 1[deg], de sorte que les chocs appliqués sur l'outil et tendant à le pousser, ainsi que la plaquette, de haut en bas (fig. 14), ont tendance à serrer les vis. La surface du bloc 226 sur laquelle prend appui la plaquette présente une inclinaison complémentaire d'environ 1[deg] par rapport au plan 209. Une vis 246 vissée dans 'le bloc de l'outil s'applique contre la cale 238 et sert à le fixer.

Claims (5)

RÉSUMÉ A. Outil à tailler les engrenages, de forme gêné raie prismatique, caractérisé par les points suivants, séparément ou en combinaisons :

1. Il comprend une partie coupante, dont une extrémité constitue la face de coupe de l'outil, cette face présentant une arête de coupe de pointe et des arêtes latérales opposées, inclinées en sens inverse, dont l'une au moins est une arête de taillage des flancs de dents, et une queue d'une seule pièce avec l'outil pour le fixer sur un porte-outil, déportée par rapport à la partie de coupe pour pouvoir affûter la face de coupe par un mouvement relatif d'un outil d'affûtage, approximativement dans le plan bissecteur de l'angle entre les faces prismatiques contenant les arêtes latérales, sans entailler la queue de l'outil;

2. La face de coupe présente deux parties faisant un certain angle entre elles et formant un auget entre les arêtes latérales opposées inclinées qui, par suite, sont affûtées toutes les deux,. le fond de cet auget étant situé dans le plan bissecteur précité;

3. Le fond de l'auget est sensiblement rectiligne:

4. Le fond de l'auget a une forme courbe ;

5. La queue de l'outil prend appui sur le porteoutil par une première face de prisme, sensiblement parallèle à la face de prisme contenant l'arête de coupe de pointe, et une seconde face de prisme inclinée par rapport à la première d'un angle aigu, et l'outil présente une surface de prisme sensiblement parallèle à la seconde face précitée et adjacente à la première qui contient une des arêtes latérales ;

6. L'angle aigu précité est de l'ordre de 70[deg];

7. L'outil est percé de plusieurs trous pour des vis parallèles, espacés dans le sens de sa longueur, et dont les axes sont à peu près perpendiculaires au plan précité et situés dans un plan sensiblement parallèle à la première face prismatique. B. Procédé d'affûtage de l'outil à tailler les engrenages défini au paragraphe A ci-dessus et dont la face de coupe a la forme d'un auget et présente des arêtes de coupe latérales opposées inclinées l'une par rapport à l'autre, et une arête de coupe de pointe, caractérisé par les points suivants, séparément ou en combinaisons :

1. On enlève le métal de la face en forme d'auget par un outil d'affûtage qui présente des surfaces coniques adjacentes inclinées en sens inverse, et au cours de cette opération l'outil d'affûtage occupe une position dans laquelle la circonférence d'intersection de ces surfaces coniques se tient dans un plan approximativement bissecteur de l'angle compris entre les arêtes de coupe latérales;

2. L'enlèvement du métal a lieu par le mouve- ment relatif de l'outil à tailler les engrenages et de l'outil -d'affûtage, dans le pian précité;

3. Le mouvement relatif dans ce plan est rectiligne;

4. Le mouvement relatif dans ce plan est curviligne;

5. Le trajet courbe du mouvement relatif est tel qu'il donne à la face de cotipe une forme concave dans le plan précité.