FR2679478A1 - Procede pour centrer entre deux dents la meule d'une rectifieuse d'engrenages, et rectifieuse equipee pour la mise en óoeuvre de ce procede. - Google Patents

Abstract

Procédé et machine de rectification d'engrenages. Une sonde, à position angulaire connue par rapport à la meule, est disposée entre deux dents de l'engrenage, successivement en plusieurs points de la largeur de ces dents, pour effectuer un sondage en chacun des points. La sonde décèle les orientations de l'engrenage lorsque celui-ci tourne successivement dans un sens, puis dans l'autre. Un ordinateur calcule la valeur de la moitié de la différence entre ces deux orientations, puis fait la moyenne des moitiés ainsi calculées, ce qui donne la position de centrage de la meule. L'ordinateur fait alors tourner l'engrenage à cette position. Application notamment à la rectification d'engrenages pour instruments de précision et engins aéronautiques et spatiaux.

Description

La rectification des engrenages cylindriques(à den-

ture droite ou hélicoïdale)est une opération précise, uti-

lisée de façon générale pour les engrenages destinés à

l'aéronautique et aux appareils et instruments de préci-

sion, o il faut que les dents des engrenages aient une forme et une position extrêmement exactes On peut dire en général que, pour effectuer la rectification à l'échelle industrielle, on dresse la périphérie de la meule à la forme de la section droite d'un intervalle entre dents, on fait tourner cette meule en donnant à sa surface utile la vitesse voulue, on introduit sa périphérie entre deux dents et on la fait avancer axialement pour lui faire rectifier simultanément et progressivement les flancs adjacents à ces

dents, d'un côté à l'autre de l'engrenage.

Si l'engrenage est droit, la meule est orientée de manière que son axe soit perpendiculaire à celui de cet engrenage et on la fixe pour l'empêcher de tourner pendant l'avance dans le sens axial Si l'engrenage est hélicoïdal, la meule est orientée à l'angle requis de la pente de

l'hélice, et l'on fait tourner l'engrenage proportionnel-

lement à l'avance pour former l'hélice.

La rectification des engrenages cémentés pose un autre problème Dans la rectification des engrenages, il est toujours souhaitable, pour des raisons d'économie, de faire en sorte que les quantités de matière retirées des flancs opposés de dents adjacentes soient égales Mais, si ces dents sont cémentées, cela devient une condition plus

rigoureuse En effet, si la meule n'est pas centrée exacte-

ment entre les dents, il est enlevé d'un côté plus de matière qu'il n'est nécessaire, pour que l'autre côté soit convenablement rectifié et, dans certains cas, la couche

cémentée du flanc d'une des dents est supprimée.

Pour centrer une meule entre deux dents, il a été laissé à l'opérateur le soin de déterminer à l'oeil et à l'oreille la simultanéité du contact initial de cette meule

avec les deux côtés de l'intervalle entre dents.

Anciennement, le rapport entre la rotation de l'en-

grenage et l'avance axiale de la meule le long des dents

était établi par un mécanisme à vis-mère et écrou recti-

fiés avec précision, ou par un mécanisme à came dite sinu-

soïdale et toucheau, comme celui qui est décrit dans le brevet US-A-3 440 769 Ce brevet décrit à ce propos un dispositif de pilotage de cette camedestiné à lui faire

commander avec une grande précision la rotation de l'engre-

nage pour centrer la meule entre deux dents.

Il était aussi courant dans le passé de faire tourner l'engrenage pas à pas mécaniquement, en utilisant un disque d'indexation rectifié avec précision, présentant des encoches équidistantes en nombre égal à celui des dents de cet engrenage Le disque était relié de façon à tourner avec l'engrenage, et il était possible de faire tourner celui- ci pour faire tourner le disque exactement de l'écart entre dents et de l'immobiliser en position au moyen d'un

taquet ou d'un doigt logé dans une encoche.

Il existe maintenant des dispositifs à moteur élec-

trique et pilotage de commande numérique par ordinateur,

pour faire tourner un engrenage à une position prédéter-

minée, programmée ou calculée, précise à une fraction de seconde d'arc près, et pour le faire tourner, avec la même précision, de cette position prédéterminée à une autre

position angulaire quelconque Il est par conséquent pos-

sible de piloter par ordinateur l'avance pas à pas (l'indexation) avec une précision qui ne pouvait pas être

obtenue antérieurement.

Il est possible par ailleurs de faire tourner l'en-

grenage en synchronisme avec l'avance axiale de la meule par rapport à l'engrenage en fonction de cette avance Ce déplacement de l'engrenage ou de la meule parallèlement à l'axe de cet engrenage est décelé par un capteur électrique qui, grâce à une programmation appropriée de l'ordinateur, actionne le moteur d'entraînement de façon qu'il puisse faire tourner ledit engrenage en synchronisme avec ce déplacement d'avance en donnant la pente désirée Plus précisément, l'orientation angulaire instantanée de l'engrenage est rapportée avec une extrême précision aux positions d'avance relative de cet engrenage et de la meule, parallèlement à l'axe dudit engrenage.5 La rotation pas à pas de l'engrenage et sa rotation

en synchronisme avec l'avance sont donc pilotées numéri-

quement par l'ordinateur, et les mécanismes d'indexation à

vis-mère ou came sont supprimés.

Conformément au brevet US-A-4 755 950, cédé à la Demanderesse, le pilotage numérique par ordinateur de la rotation de l'engrenage est combiné à d'autres éléments, de manière à fournir une rectifieuse d'engrenages automatique capable de centrer la meule par rapport à l'engrenage plus

exactement et plus rapidement.

On obtient ainsi une rectifieuse d'engrenages à commande numérique par ordinateur, caractérisée par une réduction de la durée de réglage ainsi que par une plus grande précision dans le centrage de la meule entre les dents. Puisque les dents de l'ébauche d'engrenage ont été déjà taillées, il faut placer la meule entre deux de ces

dents de façon que ses faces opposées enlèvent des quan-

tités égales de matière Antérieurement à l'invention décrite dans le brevet US-A-4 755 950 précité, cela était exécuté manuellement par l'ouvrier,et le temps nécessaire à cet effet était considéré comme faisant partie de la durée de réglage chaque fois qu'un engrenage était monté sur la machine.

L'invention qui a fait l'objet du brevet US-A-

4 755 950 précité améliore une rectifieuse pilotée par un

ordinateur à commande numérique décrite ci-dessus 1 en ren-

dant automatique le centrage de la meule entre deux dents d'un engrenage, en réduisant donc le temps nécessaire pour le réglage et en augmentant la productivité de manière correspondante Par ailleurs, le centrage est plus exact que ce n'est possible manuellement, ce qui réduit de fait la durée moyenne de la rectification Enfin, elle permet de déceler la largeur angulaire, dans le sens périphérique,

d'un nombre quelconque d'intervalles entre dents, ce qui permet d'obtenir la moyenne de ces largeurs et de déter- miner une position moyenne de centrage de l'engrenage pour5 toutes ses positions indexées successives.

Ces résultats sont obtenus grâce à une sonde sen- sible placée de manière aléatoire mais précise par rapport à la position de la meule et pouvant être introduite entre deux dents de l'engrenage et en être retirée Dans un cas simple, l'axe10 de cette sonde a la même position angulaire que la meule, dans le sens de la périphérie de l'engrenage Sa pointe

peut être du type à contact ou sans contact (à effet de proxi-

mité), et l'on a obtenu d'excellents résultats en utilisant une sonde à

déclenchement par contact (sonde "TT").

Une sonde comportant à son extrémité une bille de diamètre sensiblement plus faible que la distance comprise entre les flancs de dents adjacentes est donc placée entre ces dents On fait tourner l'engrenage dans un sens jusqu'à

ce que le flanc d'une dent déclenche la sonde et on mémo-

rise dans l'ordinateur l'orientation angulaire (Oa 0) de

l'engrenage On inverse le sens de rotation de cet engre-

nage, en partant de cette orientation Oa 0, et l'on le fait tourner jusqu'à ce qu'un flanc de la dent adjacente

déclenche la sonde On mémorise dans l'ordinateur l'orien-

tation angulaire (Ob') que l'engrenage occupe à ce moment.

On calcule la différence entre ces deux orientations Oa' et Ob O et on fait tourner l'engrenage dans le sens inverse, sous la commande de l'ordinateur, d'un angle égal à la

moitié de cette différence, l'axe de la bille, et par con-

séquent celui de la meule étant à ce moment centrés entre

les dents et le centrage précis étant obtenu.

Il est évident que la position angulaire de la sonde dans le sens de la périphérie de l'engrenage peut être

différente de celle de la meule, pourvu que cette informa-

tion soit mémorisée dans l'ordinateur On mémorise de même dans cet ordinateur la position de la sonde dans le sens de l'axe de l'engrenage, de façon à permettre d'aligner cette sonde avec la meule sur l'hélice si cet engrenage est hélicoïdal. Pour que le centrage soit encore plus précis, il est

possible de déterminer un certain nombre de valeurs corres-

pondant à Oa O et Oba pour un nombre désiré d'intervalles entre dents On calcule, non seulement la valeur moyenne des différences Oa 0-Ob 0, mais encore l'écart de position des flancs des dents par rapport à leur position théorique, en mettant à profit la très grande précision de l'avance pas à pas effectuée par le mécanisme d'indexation piloté

par l'ordinateur.

Puis on commence la rectification des dents adja-

centes au dernier intervalle contrôlé, et l'on fait tourner l'engrenage pas à pas pour rectifier les autres dents en

tirant parti de la plus grande précision de position angu-

laire de ces dents, compte tenu de la valeur moyenne des

différences correspondant à Oa 0-Ob 0, ainsi que des varia-

tions éventuelles de l'écartement des dents.

S'il n'est pas possible de monter commodément la sonde dans le plan de la meule ou dans le prolongement de

l'hélice, on mémorise dans l'ordinateur le décalage angu-

laire entre la sonde et cette meule Puisque c'est là une

valeur constante, toutes les mesures faites pour le cen-

trage seront corrigées de la valeur de ce décalage angu-

laire constant entre la sonde et la meule, ce qui sera fait automatiquement grâce à la précision de l'avance pas à pas

pilotée par l'ordinateur.

La présente invention constitue un perfectionnement

au brevet précité US-A-4 775 950, par le fait que l'inter-

valle entre deux dents est sondé, non seulement en un point sur la largeur axiale de ces dents, mais en un certain nombre de points distincts En chaque point vérifié, l'engrenage est entraîné successivement dans des sens opposés jusqu'à ce que les flancs respectifs des dents déclenchent la sonde Les deux positions angulaires ( O ao) et (Ob') sont mémorisées dans l'ordinateur, qui calcule la

valeur de la moitié de la différence entre ces deux posi-

tions Il calcule ensuite la valeur moyenne de la moitié de

ces différences de position en chaque point sondé, en don- nant une position de centrage de la meule Le but de ce sondage en un certain nombre de points est de compenser5 toute erreur due à des irrégularités de l'ébauche d'engre-

nage, provoquées pendant le fraisage des dents ou pendant le traitement thermique De préférence, la sonde pénètre radialement entre les dents, ce qui permet de les sonder

plus aisément en plusieurs points de leur largeur axiale.

L'invention va être décrite ci-dessous de manière plus détaillée, à titre d'exemple nullement limitatif, en regard des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 représente schématiquement le centrage de la meule; la figure 2 représente schématiquement la bille de l'extrémité de la sonde en position centrée; la figure 3 est une élévation simplifiée de la rectifieuse; la figure 4 représente schématiquement l'équipement de détermination de la position de centrage; et la figure 5 est un organigramme des étapes du procédé. La figure 1 représente une meule W disposée dans l'intervalle compris entre deux dents Ta, Tb d'un engrenage G L'état de ces dents avant rectification est représenté

en traits pleins et la position finale de la partie péri-

phérique dressée, Wa, Wb de la meule est indiquée en tireté (profil P de la meule de rectification) La matière qui se trouve entre ces traits pleins et les tirets Wa, Wb est celle qui sera enlevée des flancs des dents en une seule passe d'avance relative entre l'engrenage G et la meule W, parallèlement à l'axe de cet engrenage Si la distance comprise entre les traits pleins représentant le profil des

dents non rectifiées Ta et Tb et les tiretés E Ja et Wb, respecti-

vement, est la même des deux côtés de l'intervalle séparant les dents, la meule est centrée correctement, sur l'axe AA' de symétrie de la meule et de l'espace ou intervalle entre

deux dents.

Bien entendu, si l'engrenage est hélicoïdal, la meule est ajustée à la pente de l'hélice, et le déplacement relatif entre cet engrenage et cette meule dans le sens de

l'axe dudit engrenage est accompagné d'une rotation syn-

chronisée relative entre ces éléments, plus commodément une

rotation de l'engrenage, afin d'engendrer l'hélice requise.

Il est évident par ailleurs que chaque intervalle entre dents est rectifié séparément, de sorte que, après chaque passe, l'engrenage tourne d'un pas pour amener un

autre intervalle entre dents en face de la meule.

Comme déjà mentionné, le centrage de la meule était auparavant une opération essentiellement manuelle exécutée pendant le montage et la mise en place d'un engrenage La meule entraînée en rotation était insérée radialement entre deux dents de l'engrenage et la position angulaire de celui-ci était modifiée jusqu'à ce que la meule vienne en contact simultanément avec les flancs adjacents des deux

dents L'ouvrier repérait ce contact initial par la pro-

duction d'étincelles, ou bien au son Lorsque le centrage

était obtenu, l'engrenage était solidarisé avec le méca-

nisme d'avance pas à pas et il était avancé d'un pas après

la rectification de chaque intervalle entre dents.

Pour effectuer le centrage automatique de la meule, décrit dans le brevet US-A-4 755 950 précité, la bille B de l'extrémité d'une sonde sensible est insérée entre les flancs Fa et Fb de dents adjacentes La position initiale de cette bille B n'est pas importante, mais sur la figure 2 elle est sensiblement équidistante des deux flancs Fa et Fb, c'est-à-dire dans l'axe AA' de l'intervalle séparant

les dents.

La bille B de la sonde peut être dans le plan de la

meule ou être décalé angulairement de celle-ci, d'une dis-

tance connue par rapport à l'axe de l'engrenage G Si cet engrenage est

hélicoïdal, la bille B est sur la trajectoire de l'hélice.

Par conséquent, lorsque l'engrenage est amené à une posi-

tion dans laquelle la bille B se trouve à la même distance des flancs Fa et Fb des deux dents, le centrage correct

représenté sur la figure 1 est réalisé.

On fait tourner l'engrenage dans un sens jusqu'à ce qu'un flanc d'une dent, le flanc Fa par exemple, déclenche la sonde Celle-ci peut être actionnée par la proximité du flanc ou par contact avec lui, et des sondes de ce genre existent dans le commerce, l'une d'entre elles étant appelée "à déclenchement par contact", ou sonde TT ("touch trigger") Le déclenchement de la sonde signale la position angulaire ou l'orientation, instantanée, Oa' de l'engrenage et ce renseignement est transmis à l'ordinateur, lequel est ici à commande numérique (CNC),, et il y est mémorisé Cet ordinateur est connecté de manière à piloter le moteur qui

fait tourner l'engrenage à des positions successives déter-

minées avec exactitude ainsi que le moteur qui provoque le déplacement relatif entre cet engrenage et la meule, dans le sens de l'axe de cet engrenage, en amenant ce dernier à

des positions relatives déterminées avec précision.

Non seulement le déclenchement de la sonde fait enregistrer l'orientation ou position instantanée, O a 0, de l'engrenage, mais encore il inverse, sous le pilotage de l'ordinateur, le sens de rotation de cet engrenage, lequel continue à tourner jusqu'à ce que le flanc Fb de l'autre dent déclenche de nouveau cette sonde, en repérant une seconde orientation, Ob', dudit engrenage, renseignement qui est transmis à l'ordinateur, lequel est programmé de manière à déterminer l'amplitude du déplacement angulaire représenté par la différence entre Oa' et Ob' Dans le cas le plus simple, cet ordinateur détermine la valeur de la moitié de cette différence, il inverse de nouveau le sens

de rotation de l'engrenage et pilote le moteur de cet en-

grenage de façon à faire tourner ledit engrenage de la moitié de l'arc Oao-Obo, puis à l'immobiliser A ce moment, Ob' Oao

l'orientation de l'engrenage est Ob -

désignée par OC', qui est la position de centrage réelle, basée sur les orientations Oao et Ob' décelées par la sonde

dans un seul intervalle entre dents.

Conformément au procédé décrit dans le brevet US-A-4 755 950 précité, on place alors la meule en face de l'intervalle compris entre les flancs Fa et Fb, on la fait avancer à la profondeur de passe voulue, puis l'ordinateur pilote le moteur d'avance axiale en même temps que le

moteur qui fait tourner l'engrenage, si celui-ci est héli-

coïdal Les flancs Fa et Fb des deux dents sont complète-

ment rectifiés en une ou plusieurs passes axiales, l'avance radiale entre chacune de ces passes, aussi bien que la profondeur finale d'avance, étant avantageusement commandées par un moteur de plongée piloté par

l'ordinateur.

Conformément à la présente invention,cependant, et contrairement au procédé qui a fait l'objet du brevet US-A-4 775 950 précité, selon lequel le sondage n'est effectué qu'en un seul point de la largeur axiale des dents, celles-ci sont sondées successivement en plusieurs points de leur largeur dans des opérations de sondage séparées A chacun de ces points, le contrôle est effectué pratiquement de la manière qui vient d'être décrite pour un point unique On insère d'abord la sonde entre deux dents en un point de leur largeur axiale et l'on fait tourner l'engrenage dans un sens jusqu'à ce que le flanc d'une dent actionne cette sonde, puis on le fait tourner dans l'autre sens jusqu'à ce que la sonde soit actionnée par le flanc de l'autre dent Le déclenchement de la sonde par ces deux flancs signale les positions angulaires Oao et Obo, qui

sont transmises à l'ordinateur et y sont mémorisées Lors-

que l'orientation Oa' a été mémorisée, l'ordinateur fait tourner l'engrenage dans l'autre sens jusqu'à l'orientation

Ob' Il calcule la valeur du déplacement angulaire repré-

senté par la différence entre Oao et Ob' Il détermine la valeur de la moitié de cette différence, mémorise cette

valeur, inverse de nouveau le sens de rotation de l'engre-

nage et pilote son moteur de façon à faire tourner cet engrenage d'un angle suffisant pour écarter de la sonde les

flancs des deux dents, cette distance pouvant être sensi-

blement égale à la moitié de l'arc Ob' Oa O Puis, piloté par l'ordinateur, le moteur qui provoque l'avance axiale relative entre l'engrenage et la sonde (dans la forme de réalisation décrite, c'est l'engrenage qui est déplacé axialement, la sonde et la meule ne se déplaçant pas dans le sens axial) et, si l'engrenage est hélicoïdal, le moteur qui commande la rotation de cet engrenage, déplace(nti ce dernier par rapport à la sonde en déplaçant celle-ci le long des dents pour l'amener, entre ces dents, à un second point distinct du premier Le sondage est répété à ce

second point dans une seconde opération de façon à déter-

miner les orientations Oa' et Ob' La valeur de la moitié de la différence de ce déplacement angulaire au second point est également mémorisée dans l'ordinateur Il est possible d'effectuer des sondages en deux ou plusieurs points de la largeur axiale des dents Lorsque le dernier point a été contrôlé, l'ordinateur calcule la moyenne de la moitié des différences angulaires calculées en chacun des

points, et fournit une position moyenne de centrage Lors-

que la sonde a été déclenchée par le flanc de la seconde dent, l'engrenage tourne dans le sens opposé, piloté par l'ordinateur, d'un angle égal à cette moyenne de la moitié

des différences angulaires calculées à chacune des opéra-

tions de sondage, en se plaçant à cette position moyenne de centrage Puis la meule est placée entre le flancs des dents pour effectuer la rectification de la manière décrite

précédemment.

La figure 3 représente schématiquement les éléments

essentiels d'une rectifieuse à dispositif de centrage auto-

matique de la meule par ordinateur.

Le socle 10 contient une table 12 coulissant horizontalement, sur laquelle est montée une poupée 14 contenant un moteur 16, dont l'arbre 18 est relié à l'arbre d'une ébauche d'engrenage 20, qui est ici hélicoïdal Cet là arbre 18 du moteur comporte un dispositif détecteur ou d'asservissement 22, réagissant à la position angulaire

dudit arbre 18 et de l'engrenage 20.

La table 12 est déplacée par un moteur 24, par l'en-

tremise d'une transmission 26, comportant des éléments (non représentés) décelant la position instantanée de cette table dans le sens de l'axe de l'engrenage 20 L'ordinateur décèle donc l'orientation angulaire ainsi que la position axiale de cet engrenage 20,et il est programmé de façon à établir entre ces deux données un rapport permettant à faire avancer hélicoïdalement les dents et les espaces entre les dents dudit engrenage Bien entendu, le moteur 16

empêche un engrenage droit de tourner pendant le dépla-

cement de la table 12.

La meule 30 est réglable en hauteur sur une tête 32 et réglable par pivotement sur un axe vertical radial par rapport à l'engrenage afin de permettre d'aligner son plan avec l'intervalle qui sépare deux dents à rectifier La meule est entraînée à la vitesse de rectification par un

moteur 34.

La tête 32 porte aussi un dispositif de sondage 36, réglable en hauteur et comportant une sonde 38, qui peut être une bille sensible et réagir par contact matériel ou par rapprochement étroit de la surface d'une dent On peut dire de façon générale que les sondes de ces deux types

sont actionnées quand la bille est proche d'une surface.

Dans un cas simple, la bille 38 peut être dans le plan comportant l'axe vertical de réglage de la meule 30 et l'axe de l'engrenage Mais cela n'est pas obligatoire, et la bille peut être décalée de ce plan d'un angle connu Ce décalage angulaire est mémorisé dans l'ordinateur de façon que, lorsque la bille est centrée entre les flancs de deux dents, la meule 30 soit également centrée quand elle est amenée en position de travail La bille 38 est disposée avantageusement à l'extrémité d'une tige 45, qui est orientée radialement à l'engrenage et part verticalement

vers le bas d'un bras 39 horizontal Ce bras 39 passe au-

dessus de l'engrenage et part d'un coulisseau 43,qui peut être levé et abaissé indépendamment de la meule par un moteur 41, pour faire pénétrer et sortir la sonde entre deux dents

en la déplaçant radialement à l'engrenage et longitudinalement5 à la tige 45 Le bras 39 est relié à ce coulisseau 43 de manière à pouvoir pivoter de 1800 autour de son axe longi-

tudinal et à orienter la bille 38 vers le haut pour péné- trer entre deux dents d'un engrenage à denture intérieure. Pour exécuter la rectification, on amène l'engre-

nage, en le faisant tourner, à l'orientation voulue pour obtenir le centrage précis, décrit précédemment, puis on fait avancer la tête de façon à insérer la meule entre deux dents en la centrant On fait ensuite exécuter à la table 12 une ou plusieurs passes, en faisant avancer la tête pas à pas après chaque passe jusqu'à la profondeur de plongée

voulue Puis on fait reculer cette tête radialement à l'en-

grenage pour dégager la meule, on fait tourner cet engre-

nage d'un pas et l'on répète ces opérations jusqu'à ce que

toutes les dents aient été rectifiées.

L'ordinateur CNC à commande numérique,, destiné à piloter le moteur 16 pour effectuer le centrage donner la pente voulue aux dents et faire tourner l'engrenage pas à pas, existe dans le commerce, de même que les sondes TT à

déclenchement par contact.

La figure 4 est un schéma du dispositif de position-

nement de l'engrenage et de centrage de la meule Il est composé de la sonde 36, avec la bille 38, à déclenchement par contact, dont le signal est lu par l'ordinateur CNC

après avoir été traité dans un circuit CT (circuit électro-

nique de traitement de signaux) L'ordinateur pilote aussi l'orientation donnée à l'engrenage pour le centrage et la rectification par l'entremise du dispositif détecteur 22 et

du moteur 16 et par la transmission 26, ainsi que la posi-

tion axiale de cet engrenage par cette transmission 26 et

le moteur 24.

La figure 5 est un organigramme des étapes du procédé selon l'invention Au début ( 01) de la mise en oeuvre de ce procédé, la sonde est amenée à un emplacement déterminé, situé à une hauteur suffisante ( 02) L'ordina- 5 teur détermine automatiquement cette position initiale en fonction des dimensions de l'engrenage, qui lui ont été communiquées au préalable Puis, il y a ( 03) pivotement de la sonde et de l'engrenage à la position de sondage; la sonde s'approche ( 04) d'une face de l'engrenage Puis l'ordinateur fait avancer la table 12 jusqu'à ce que la sonde décèle ( 05) une face de cet engrenage et il mémorise cette position ( 06) Ensuite, le moteur 41 fait descendre la sonde ( 07) dans l'intervalle compris entre deux dents consécutives de l'engrenage, en un premier point de la largeur axiale de ces dents Cet engrenage est alors entraîné dextrorsum et sinistrorsum pour déceler le flanc de gauche Fa d'une dent ( 08), puis le flanc de droite Fb de

l'autre dent ( 010) Les orientations Oa O et Obo sont déter-

minées et transmises ( 09, 011) à l'ordinateur, lequel cal-

cule le déplacement angulaire représenté par la différence

entre Oa' et Ob', puis calcule la moitié de cette diffé-

rence et la mémorise ( 012) pour le point A Si les mêmes dents doivent être sondées en un second point de leur largeur, un "oui" répond à la question ( 013) "nouveau sondage ?" et l'engrenage est déplacé axialement (et tourne s'il est hélicoïdal), de manière ( 014) à disposer la sonde entre ces dents en ce second point (B) L'engrenage est de nouveau entraîné en rotation dextrorsum, puis sinistrorsum pour que la sonde décèle les flancs des deux dents et

permette de déterminer les orientations Oaa et Ob O L'ordi-

nateur mémorise encore la différence entre Oao et Obo, calcule la valeur de la moitié de cette différence et la mémorise Lorsque le dernier point de la largeur des dents à sonder a été vérifié, l'ordinateur calcule ( 015) la moyenne de la moitié des écarts angulaires en chaque point sondé en déterminant une position moyenne de centrage et l'on passe à la question '016) "moyenne faite ?" Si le centrage doit être réalisé à partir d'un seul sondage, la réponse est oui; la sonde est soulevée et écartée ( 017) de l'engrenage; et tous les axes sont déplacés ( 018) pour amener automatiquement la meule et l'engrenage en position de rectification Si la position de centrage doit être déterminée compte tenu de plus d'un sondage (réponse

"inon"), l'engrenage est amené ( 020) à la position de son-

dage suivante, et la suite des opérations est répétée.

On rappelle que la rotation pas à pas de l'engrenage entre la rectification des intervalle entre dents succes-

sifs est commandée ici par le moteur 16 piloté par l'ordi-

nateur, si bien que, lorsque l'axe d'un intervalle entre dents a été déterminé, cette avance pas à pas permet de rectifier tous les intervalles à des positions angulaires

précises La fin des opérations est indiquée en 019.

Il subsiste cependant l'éventualité qu'il existe des

différences de largeur angulaire entre les divers inter-

valles entre dents Il est par conséquent possible de pro-

grammer l'ordinateur de manière qu'il détermine la largeur angulaire d'un nombre quelconque de ces intervalles et qu'il en fasse la moyenne pour calculer une position de centrage tenant compte de cette valeur moyenne Il est aisé de le faire en programmant l'ordinateur de façon qu'il fasse reculer la sonde après chaque vérification, fasse tourner l'engrenage d'un ou plusieurs pas, réintroduise la sonde et détermine la valeur de la largeur angulaire de ces autres intervalles La moyenne de ces valeurs est utilisée pour déterminer l'amplitude de la rotation en sens inverse que doit faire l'engrenage, en partant de la position qu'il

occupe lorsque la dernière vérification a été effectuée.

Il subsiste aussi le risque d'erreurs dues à de faibles variations de la largeur de l'intervalle entre dents Il est possible de les déterminer et d'en tenir

compte pour déterminer la position de centrage en program-

mant l'ordinateur de façon qu'il compare les orientations successivement occupées par l'engrenage au moment du

premier et/ou du second déclenchement de la sonde (avanta-

geusement au moment du second déclenchement) à celles occu-

pées au premier et/ou second déclenchement de cette sonde dans l'intervalle initial Si la valeur de l'intervalle entre dents est exacte, ces valeurs successives sont égales à la somme de la valeur initiale et d'un supplément égal au produit de l'angle de rotation, d'un pas au suivant, par le nombre d'intervalles, à partir de l'intervalle vérifié

initialement La moyenne des écarts par rapport à l'orien-

tation déterminée à la première vérification est utilisée pour corriger l'amplitude de la rotation en sens inverse appliquée à l'engrenage après le second déclenchement de la

sonde dans le dernier intervalle exploré.

Conformément à l'invention, pour tenir compte, dans la détermination de la position de centrage, du risque d'erreur dans le façonnage initial des dents de l'engrenage au cours de leur fraisage ou de leur traitement thermique, l'ordinateur est programmé de manière à comparer la valeur

des mesures faites successivement sur la largeur des dents.

Pour un engrenage droit, s'il n'y a pas d'erreur de façon-

nage ou de pas des dents, les valeurs sont les mêmes aux

divers points de la largeur axiale des dents Pour un en-

grenage hélicoïdal également, si la pente est exacte, chaque valeur successive est égale à la somme de la valeur précédente et de la distance angulaire égale au quotient de 3600 par la pente de l'engrenage, quotient multiplié par la valeur de l'avance dans le plan de la table à déplacement

horizontal de la figure 3 Il est possible d'ajuster mathé-

matiquement ces valeurs de manière qu'elles se trouvent dans un même plan, perpendiculaire à cette table 12 et parallèle à la face de droite de l'engrenage Lorsque ces valeurs ont été ajustées, la moyenne des écarts peut être utilisée pour déterminer l'axe de l'intervalle entre dents utilisé pour déterminer la position initiale de centrage de

la meule.

On voit par la description ci-dessus que l'opération

la plus simple consiste à déterminer la position exacte de centrage de la meule entre deux dents d'un engrenage en sondant un même intervalle en au moins deux points L'axe de cet intervalle est ensuite centré par rapport à la meule et, pour rectifier les intervalles suivants, on fait tourner l'engrenage de chaque fois un pas exactement à partir de cette position initiale de centrage. Une première variante consiste à déterminer et à utiliser la moyenne des largeurs effectives d'un certain

nombre d'intervalles entre dents ou de tous ces inter-

valles, pour déterminer l'amplitude angulaire de la rota-

tion en sens inverse de l'engrenage, de la position qu'il occupe à la fin de la dernière vérification à la position

de centrage initiale.

Une seconde variante consiste à déterminer une posi-

tion théorique corrigée de l'engrenage, à partir de laquelle on applique la moyenne corrigée de la moitié de la largeur réelle des intervalles entre dents en calculant, à partir d'une position initiale, la moyenne des positions successives des dents après l'avance pas à pas, et en déterminant la rotation en sens inverse de l'engrenage à partir de la dernière position vérifiée d'après cette position

moyenne calculée, et non d'après sa position réelle.

Donc, dans un cas simple, l'axe de l'engrenage est horizontal et est coupé par l'axe vertical d'orientation de la meule, l'axe de la bille sensible 38 se trouvant dans le plan vertical comportant, et défini par, ces deux axes Si l'engrenage est droit, le dispositif décrit a pour effet d'assurer le centrage correct de la meule pendant que l'engrenage passe sous elle Si l'engrenage est hélicoïdal, la meule est orientée à l'angle de la pente des dents La distance comprise entre l'axe vertical d'orientation de la meule et l'axe de la bille 38 est connue et mémorisée dans

l'ordinateur On centre cette bille par rapport à l'inter-

valle entre deux dents, au-dessus de l'engrenage, on repère la position angulaire de ce dernier et on fait reculer et dégager la bille 38 La correction de l'orientation de l'engrenage, rendue nécessaire par la pente des dents, et de la distance comprise entre le centre de la bille et l'axe vertical d'orientation de la meule, est calculée dans

l'ordinateur et effectuée par rotation de cet engrenage sans avance axiale horizontale Puis on fait avancer l'en- grenage sous la meule en le faisant tourner de manière5 appropriée, la profondeur de plongée de la meule est aug- mentée progressivement et l'engrenage tourne automatique-

ment pas à pas, de la manière connue en pratique. Il va de soi qu'il est possible, sans s'écarter du domaine de l'invention, d'apporter des modifications au procédé et au dispositif de centrage de la meule d'une

rectifieuse d'engrenages, représentés et décrits.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1 Procédé de centrage d'une meule, utilisable avec

une rectifieuse destinée à rectifier les dents d'engre-

nages, procédé caractérisé par les étapes consistant à utiliser une sonde sensible (B), déclenchable par sa proximité avec l'une ou l'autre de deux dents (Ta, Tb) adjacentes; sonder l'intervalle compris entre ces dents par une opération exécutée en chacun d'un certain nombre de points répartis sur la largeur axiale desdites dents; et dans chacune de ces opérations, ( 1) placer la sonde à une position aléatoire entre les deux dents;

( 2) faire tourner l'engrenage (G) dans un sens lors-

que la sonde (B) a été introduite entre ces dents;

( 3) repérer, par déclenchement de la sonde à proxi-

mité du flanc (Fa) de l'une (Ta) de ces dents, une première

orientation (Oa 0) de l'engrenage, puis faire tourner celui-

ci dans le sens opposé;

( 4) repérer, par déclenchement de la sonde à proxi-

mité d'un flanc (Fb) de l'autre dent (Tb), une seconde orientation (Ob 0) de l'engrenage; et ( 5) calculer la valeur de la moitié de la distance angulaire qui sépare ces première (Oa 0) et seconde (Ob 0) orientations de l'engrenage; faire la moyenne de la moitié des différences d'orientation, calculées dans chacune de ces opérations de sondage; pour obtenir une position de centrage de la meule pour la rectification; et

faire tourner l'engrenage à cette position de cen-

trage de la meule.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque la seconde orientation (Ob') de l'engrenage a été repérée par proximité de la sonde (B) avec le flanc de l'autre dent en l'un des points répartis sur la largeur axiale des dents, on fait tourner cet engrenage à une orientation dans laquelle les flancs (Fa, Fb) des deux dents sont écartés de cette sonde, et on fait avancer celle-ci, dans le sens de la largeur des dents, à un autre

point, en attente de l'opération de sondage suivante.

3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sonde est introduite entre les dents et en est

retirée, radialement à l'engrenage.

4 Dispositif, piloté par ordinateur, de centrage de meule pour une rectifieuse, pilotée par ordinateur, pour la

mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 3, rectifieuse dans laquelle une broche ( 18) rotative de support d'un engrenage ( 20) est reliée à un moteur ( 16) qui est actionné par un circuit asservi par l'ordinateur, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de centrage de sa meule, comprenant un organe ( 38) destiné à sonder l'intervalle compris entre deux dents, dans une opération de sondage exécutée en chacun d'un certain nombre de points répartis sur la largeur axiale des dents; cet organe ( 38) étant une sonde sensible actionnée par sa proximité avec le flanc (Fa, Fb) de l'une ou l'autre de deux dents adjacentes; un dispositif ( 39-45) destiné à placer cette sonde dans une position aléatoire dans l'intervalle compris entre ces dents à chacune de ces opérations de sondage, un circuit asservi, piloté par l'ordinateur à chacune de ces opérations de sondage, de manière à faire tourner le moteur ( 16) d'une broche ( 18) dans un sens lorsque la sonde a été introduite entre les dents, un circuit détecteur actionné dans chacune de ces opérations lorsque la sonde arrive à proximité de l'une des dents de manière à transmettre à l'ordinateur et y faire mémoriser une première orientation (Oa 0) de l'engrenage et de manière à faire agir le circuit asservi en lui faisant inverser le sens de rotation du moteur ( 16) de la broche, ce circuit détecteur étant aussi actionné dans chacune des opérations de sondage lorsque la sonde arrive à proximité de l'autre dent, de manière à transmettre à l'ordinateur, pour qu'elle y soit mémorisée, une seconde orientation (Ob') de l'engrenage, l'ordinateur comportant des éléments destinés à calculer la moitié de la différence angulaire entre les deux orientations, dans chacune des opérations de sondage, ainsi que des éléments destiné à calculer la moyenne de ces différences d'orientation calculées dans chacune desdites opérations, l'ordinateur pilotant alors le circuit asservi en lui faisant actionner le moteur ( 16) de la broche de manière à faire tourner l'engrenage à la position de centrage.

5 Dispositif de centrage de meule pour une rectifieuse selon la revendication 4, caractérisé en ce que, lorsque le circuit détecteur a relevé la seconde orientation (Ob') de l'engrenage par la proximité de la sonde avec l'autre dent de l'intervalle, en l'un des points de la largeur des dents, il fait agir le circuit asservi de façon que celui-ci actionne le moteur ( 16) de la broche ( 18) pour faire tourner l'engrenage ( 20) à une orientation dans laquelle les deux dents sont éloignées de la sonde et qu'il actionne le dispositif ( 36-45) de mise en place de la sonde pour faire avancer celle-ci à un autre point de la largeur des dents, dans l'attente de l'opération de sondage

suivante.

6 Dispositif de centrage de meule pour une recti-

fieuse selon la revendication 4, caractérisé en ce que la sonde est une bille ( 38) disposée à l'extrémité d'une tige ( 45),et introduite entre les dents et retirée dans le

sens de la longueur de cette tige.

7 Dispositif de centrage de meule pour une recti-

fieuse de dents d'engrenages, selon l'une quelconque des

revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la rectifieuse

comprend aussi une meule ( 30), dont la périphérie est dressée à un profil complémentaire de celui de l'intervalle entre deux dents de cet engrennage, un moteur ( 34) destiné

à faire tourner cette meule ( 30) à la vitesse de rectifica-

tion, et un moteur ( 24) d'avance axiale, destiné à provo-

quer un déplacement relatif entre l'engrenage ( 20) et la meule ( 30), sensiblement parallèlement à l'axe de cet

engrenage ( 20).