FR2831474A1 - Grinding device for super finishing of pinion teeth comprises grindstone and tool holder carriage supporting pinion, grindstone comprising drum with several discs having annular periphery sized to teeth profile - Google Patents
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Abstract
Description
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Dispositif de meulage pour la superfinition du profil de denture des pignons. Grinding device for superfinishing the toothing profile of the pinions.
Domaine technique de l'invention L'invention est relative à un dispositif de meulage pour la superfinition du profil de denture d'un pignon, comprenant une meule rotative à liant élastique en matériau élastomère, et un chariot porte-outil supportant le pignon à rectifier. Technical Field of the Invention The invention relates to a grinding device for superfinishing the toothing profile of a pinion, comprising a rotary grinding wheel with elastic binder made of elastomeric material, and a tool carriage supporting the pinion to be rectified. .
Etat de la technique Pour réduire le bruit engendré par les mécanismes à engrenages tournant à des vitesses de plus en plus élevées, il est nécessaire d'améliorer l'état de surface de la denture des pignons et des engrenages. STATE OF THE ART In order to reduce the noise generated by gear mechanisms rotating at increasingly high speeds, it is necessary to improve the surface condition of the toothing of the pinions and the gears.
Certains constructeurs ont développé des systèmes d'amélioration après taillage, notamment de rectification de profil et rodage de denture par pierrage. Some manufacturers have developed improvement systems after cutting, in particular profile correction and lapping of teeth by honing.
Ces opérations de finition sont longues et coûteuses. These finishing operations are long and costly.
Objet de l'invention L'objet de l'invention consiste à réaliser un dispositif de meulage perfectionné permettant d'obtenir un état de surface lisse du profil de denture des pignons dans un temps très court et pour un coût réduit. OBJECT OF THE INVENTION The object of the invention consists in producing an improved grinding device making it possible to obtain a smooth surface condition of the gear profile of the pinions in a very short time and at a reduced cost.
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Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que : - la meule comporte un tambour monté à rotation autour d'un axe, et comprenant une pluralité de disques élémentaires de rectification dont la périphérie annulaire est taillée au profil de denture du pignon, - le pignon est monté libre en rotation entre une contre-pointe et une pointe solidaire du chariot porte-outil, lequel est animé d'un premier mouvement rectiligne alternatif orthogonal à l'axe de rotation de la meule pour couvrir ta longueur du pignon, et d'un deuxième mouvement rectiligne alternatif s'étendant parallèlement à l'axe de rotation pour se servir de la meule comme crémaillère en entraînant le pignon en rotation. The device according to the invention is characterized in that: - the grinding wheel comprises a drum mounted for rotation about an axis, and comprising a plurality of elementary grinding discs the annular periphery of which is cut to the tooth profile of the pinion, - the pinion is mounted free in rotation between a tailstock and a point secured to the tool-holder carriage, which is driven by a first reciprocating rectilinear movement orthogonal to the axis of rotation of the grinding wheel to cover the length of the pinion, and a second reciprocating rectilinear movement extending parallel to the axis of rotation to use the grinding wheel as a rack by driving the pinion in rotation.
Selon un mode de réalisation préférentiel, le chariot est associé à un premier actionneur pour définir la course du premier mouvement rectiligne alternatif, à un deuxième actionneur pour définir la course du deuxième mouvement rectiligne alternatif. Le premier actionneur et/ou le deuxième actionneur sont formés avantageusement par des vérins hydrauliques ou pneumatiques. According to a preferred embodiment, the carriage is associated with a first actuator to define the stroke of the first reciprocating rectilinear movement, to a second actuator to define the course of the second reciprocating rectilinear movement. The first actuator and / or the second actuator are advantageously formed by hydraulic or pneumatic cylinders.
Selon une caractéristique de l'invention, le liant élastique utilisé pour la fabrication des disques de rectification de la meule est un matériau élastomère possédant une dureté Shore comprise entre 50 et 120, de préférence entre 70 et 90. According to a characteristic of the invention, the elastic binder used for the manufacture of grinding discs for the grinding wheel is an elastomeric material having a Shore hardness of between 50 and 120, preferably between 70 and 90.
Un guide fixe est équipé d'un secteur denté placé à côté d'un disque d'extrémité de la meule, et coopérant avec le pignon à rectifier pour synchroniser sa vitesse de rotation avant l'introduction des disques de rectification. A fixed guide is equipped with a toothed sector placed next to an end disc of the grinding wheel, and cooperating with the pinion to be ground to synchronize its speed of rotation before the introduction of the ground discs.
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Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique du dispositif de meulage selon l'invention ; - la figure 2 représente une vue en plan de la figure 1. SUMMARY DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other advantages and characteristics will emerge more clearly from the description which follows of an embodiment of the invention given by way of nonlimiting example, and represented in the appended drawings in which: - Figure 1 is a schematic view of the grinding device according to the invention; - Figure 2 shows a plan view of Figure 1.
Description d'un mode de réalisation préférentiel Sur les figures 1 et 2, un dispositif de meulage 10 pour la superfinition du profil de denture d'un pignon 12 à dents trapézoïdales, comporte un chariot portepièce 14 supportant le pignon 12 à rectifier, et une meule 16 à liant élastique, destinée à obtenir un état de surface lisse des dents du pignon 12. Description of a preferred embodiment In FIGS. 1 and 2, a grinding device 10 for superfinishing the toothing profile of a pinion 12 with trapezoidal teeth, comprises a workpiece carriage 14 supporting the pinion 12 to be ground, and a grinding wheel 16 with elastic binder, intended to obtain a smooth surface condition of the teeth of the pinion 12.
La meule 16 est constituée par un tambour 18 monté à rotation autour d'un axe 20, et comprenant une pluralité de disques 22 élémentaires de rectification dont la périphérie annulaire est taillée au profil de denture du pignon 12. Les disques 22 présentent des structures identiques, et sont échelonnés à intervalles réguliers le long de la direction de l'axe de rotation 20. The grinding wheel 16 is constituted by a drum 18 mounted for rotation about an axis 20, and comprising a plurality of elementary grinding discs 22 whose annular periphery is cut to the toothing profile of the pinion 12. The discs 22 have identical structures , and are staggered at regular intervals along the direction of the axis of rotation 20.
La meule 16 vue en plan sur la figure 2, est conformée selon une crémaillère, venant s'engrener avec les dents radiales du pignon 12. La meule 16 rotative reste fixe par rapport au chariot porte-pièce 14 mobile. The grinding wheel 16 in plan view in FIG. 2 is shaped according to a rack, coming to mesh with the radial teeth of the pinion 12. The rotary grinding wheel 16 remains fixed relative to the movable workpiece carrier 14.
Le pignon 12 est monté libre en rotation entre une contre-pointe 24 et une pointe 26, tout en étant animé d'un premier mouvement rectiligne alternatif indiqué par la flèche F2. A cet effet, le support de la pointe 26 est solidaire du The pinion 12 is mounted to rotate freely between a tailstock 24 and a tip 26, while being driven by a first reciprocating rectilinear movement indicated by the arrow F2. For this purpose, the support of the tip 26 is integral with the
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chariot porte-pièce 14, lequel est entraîné par un premier actionneur 28 pour définir une zone de battement du pignon 12. workpiece carriage 14, which is driven by a first actuator 28 to define a beat zone of the pinion 12.
L'actionneur est constitué par vérin 28 hydraulique ou pneumatique, lequel est associé à une valve (non représentée) à action proportionnelle, ou pilotée par un circuit de commande numérique ou analogique. Le réglage des points morts haut et bas de la course s'effectue soit par des roues codeuses, soit par sélection avec affichage de cote. The actuator is constituted by hydraulic or pneumatic cylinder 28, which is associated with a proportional action valve (not shown), or controlled by a digital or analog control circuit. The adjustment of the top and bottom dead centers of the stroke is carried out either by coding wheels, or by selection with dimension display.
Selon une variante (non représentée), le mécanisme de battement selon F2 peut être réalisé différemment, par exemple au moyen d'un dispositif biellemanivelle. According to a variant (not shown), the flapping mechanism according to F2 can be produced differently, for example by means of a connecting rod device.
Pour réaliser la rectification souple de la denture, le liant élastique utilisé pour la fabrication des disques 22 de la meule 16 est un matériau élastomère possédant une dureté Shore comprise entre 50 et 120. De préférence, on choisira un élastomère ayant une dureté comprise entre 70 et 90 pour obtenir un effet de lustrage optimum. To achieve flexible rectification of the teeth, the elastic binder used for the manufacture of the discs 22 of the grinding wheel 16 is an elastomer material having a Shore hardness of between 50 and 120. Preferably, an elastomer having a hardness of between 70 will be chosen. and 90 to obtain an optimum buffing effect.
Un guide 32 fixe est équipé d'un secteur denté 30, lequel est placé à côté d'un disque 22 d'extrémité de la meule 16. Le secteur denté 30 s'engage en priorité sur le pignon 12 à rectifier pour synchroniser sa vitesse de rotation avant l'introduction des disques 22 de rectification de la meule 12 rotative. Les extrémités des disques 22 constituent alors une crémaillère provoquant l'entraînement en rotation du pignon 12. A fixed guide 32 is equipped with a toothed sector 30, which is placed next to a disc 22 at the end of the grinding wheel 16. The toothed sector 30 engages in priority on the pinion 12 to be rectified to synchronize its speed of rotation before the introduction of the grinding discs 12 of the rotary grinding wheel 12. The ends of the discs 22 then constitute a rack causing the pinion 12 to rotate.
La rotation du pignon 12 est opérée au moyen d'un deuxième actionneur 34 déplaçant le chariot porte-pièce 14 selon un deuxième mouvement rectiligne alternatif indiqué par la flèche F3, et s'étendant parallèlement à l'axe de rotation 20 de la meule 16, et orthogonalement au premier mouvement rectiligne alternatif indiqué par la flèche F2. The pinion 12 is rotated by means of a second actuator 34 moving the workpiece carrier 14 in a second reciprocating rectilinear movement indicated by the arrow F3, and extending parallel to the axis of rotation 20 of the grinding wheel 16 , and orthogonally to the first alternative rectilinear movement indicated by the arrow F2.
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La figure 2 montre différentes positions du chariot 14 par rapport à la meule 16. FIG. 2 shows different positions of the carriage 14 relative to the grinding wheel 16.
Dans la position extrême A du chariot 14, le pignon 12 se trouve au point A 1 en amont du secteur denté 30. In the extreme position A of the carriage 14, the pinion 12 is located at point A 1 upstream of the toothed sector 30.
Dans la position intermédiaire B du chariot 14, la vitesse du pignon 12 est synchronisée suite à l'intervention du secteur denté 30, et se trouve en 81 en prise avec deux disques 22 intermédiaires. La réaction des dents du pignon 12 avec la crémaillère de la meule 16 provoque la rotation naturelle du pignon 12. In the intermediate position B of the carriage 14, the speed of the pinion 12 is synchronized following the intervention of the toothed sector 30, and is in 81 engaged with two intermediate discs 22. The reaction of the teeth of the pinion 12 with the rack of the grinding wheel 16 causes the natural rotation of the pinion 12.
Dans la position extrême C du chariot 14 située à l'opposé de A, le pignon 12 est en prise avec le dernier disque 22 de la meule 16. In the extreme position C of the carriage 14 located opposite A, the pinion 12 is engaged with the last disc 22 of the grinding wheel 16.
Le mouvement de battement selon la flèche F2 permet de couvrir la longueur totale des flancs de chaque dent du pignon 12 de manière à obtenir un état de surface lisse uniforme suite au polissage d'un disque 22 rotatif. Le passage d'une dent à l'autre est automatique étant donné que la meule 16 sert également de crémaillère fixe pour entraîner le pignon 12 en rotation lors de l'intervention simultanée du deuxième actionneur 34. Le disque 22 suivant va ensuite rectifier, et ainsi de suite jusqu'à la dernière dent du pignon 12. The flapping movement according to arrow F2 makes it possible to cover the total length of the flanks of each tooth of the pinion 12 so as to obtain a uniform smooth surface condition following the polishing of a rotary disc 22. The passage from one tooth to the other is automatic since the grinding wheel 16 also serves as a fixed rack for driving the pinion 12 in rotation during the simultaneous intervention of the second actuator 34. The following disc 22 will then rectify, and so on until the last tooth of the pinion 12.
La rectification souple mise en oeuvre dans le dispositif 10 selon l'invention dure moins de une minute pour un pignon ayant un diamètre de l'ordre de 3cm. Lors de l'opération, on utilise un liquide de refroidissement (mélange eau et huile) projeté vers la zone à rectifier du pignon 12. The flexible rectification implemented in the device 10 according to the invention lasts less than a minute for a pinion having a diameter of the order of 3 cm. During the operation, use is made of a cooling liquid (water and oil mixture) sprayed towards the area to be corrected by the pinion 12.
Le dispositif 10 selon l'invention s'applique également pour la superfinition du profil de denture des roues dentées et des engrenages.The device 10 according to the invention also applies to the superfinishing of the toothing profile of the toothed wheels and gears.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10243050A1 (en) * | 2002-09-17 | 2004-03-25 | Höfler Maschinenbau GmbH | Toothed surface creating arrangement, designed as horizontally rotating profiled drum and workpiece rotating in right angle along surface of drum |
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DE1116027B (en) * | 1957-12-07 | 1961-10-26 | Eugene Fouquet | Grinding worm for machining gears and process for their manufacture |
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2001
- 2001-10-25 FR FR0113800A patent/FR2831474B1/en not_active Expired - Fee Related
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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STERR S: "SCHLEIFEN UND HONEN VON ZAHNFLANKEN", WERKSTATT UND BETRIEB, CARL HANSER VERLAG. MUNCHEN, DE, vol. 133, no. 9, September 2000 (2000-09-01), pages 42,44 - 45, XP000966769, ISSN: 0043-2792 * |
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DE10243050A1 (en) * | 2002-09-17 | 2004-03-25 | Höfler Maschinenbau GmbH | Toothed surface creating arrangement, designed as horizontally rotating profiled drum and workpiece rotating in right angle along surface of drum |
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