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Machine à tailler les pas de vis
La présente invention concerne les machines pour tailler des pas de vis et plus spécialement les machines utilisant des outils de taille du type d'une fraise, possédant des dents qui sont alignées suivant un pas de vis ayant le même pas que le filetage à tailler.
Lorsqu'on produit des pas de vis à 1' aide de ce type de fraise qui tourne au même nombre de tours que la pièce à traiter ou à un plus grand nombre de tours suivant le nombre de filets sur la fraise mais qui ne se meut pas longitudina- lement, on constate que de très petites facettes ou des arê-
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.,riodiques sont formées sur la pièce traitée
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Suivant la présente invention on a prévu un moyen de fai- . re varier les vitesses relatives de rotation de la fraise et de la pièce traitée et d'imprimer simultanément un mouve- ment longitudinal requis à 1 a fraise p ar rapport à la pièce traitée, de façon que le nombre -de facettes soit multiplié d'une quantité connue ou en d'autres termes que leur pério- dicité soit augmentée de façon notable tandis que leurs di- mensions sont diminuées de sorte qu'elles cessent d'être per- ceptibles et sont négligeables en pratique.
Si par exemple il y a trente dents ou arêtes taillantes dans la circonférence de la fraise et si le taraud tourne à la même vitesse que la pièce traitée, trente facettes ou arê- tes sont produites, les facettes étant reliées l'une à l'au- tre par des arêtes bien définies vu que chaque, taillant ren- contre toujours la pièce dans la même position,
Si au contraire la vitesse relative de la fraise est lé- gèrement augmentée de façon que par exemple pour 300 tours de la pièce la fraise fasse 301 tours, chaque taillant du taraud aura pris 301 positions différentes sur la pièce trai- tée tandis que la fraise se sera déplacée longitudinalement de l'espace d'un p as de la vis,
ce qui augmente le nombre
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de facettes de trente OD x 3Y1 =9030*
Si par exemple une pièce à fileter possède 10 pouces de diamètre c'est à dire 31.416 pouces de circonférence, au lieu de trente facettes mesurant chacune 1.47 pouce d'une arête 1 'autre, on obtient 9030 facettes mesurant chacune 0.00347 pouce d'une arête à l' autre. Si la fraise gagne un tour en un nombre encore plus grand de tours, on atteint un point où le nombre de facettes est tellement grand qu'elles deviennent infinitésimales. Pour toutesles applications pratiques, une avance de 1 tour sur 200 ou 300 est suffisante, la fraise se déplaçant longitudinalement d'un pas de la vis.
Pour réaliser le procédé décrit ci-dessus. un mécanisme
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différentiel et un mécanisme de changement de vitesse diffé- rentiel, tous deux d'un type connu, sont intercalés entre la fraise et la pièce traitée, et également un mécanisme de changement de vitesse entre le mécanisme différentiel et une vis-mère pour commander la vitesse et 1' amplitude du mou- vement longitudinal de translation., Cette transmission possè- de un rapport élevé de façon à donner les mouvements relati- vement minimes requis vu que toute l'opération est une opéra- tion de mouvements relativement minimes du différentiel pour augmenter la vitesse de rotation de la fraise et pour la translation longitudinales
Suivant le procédé préféré de travail,
le mécanisme diffé- rentiel au moyen duquel le léger excès de vitesse peut être imprimé à la fraise n'est pas utilisé pendant l'opération de la taille de la pièce à la profondeurrequise, mais seulement pendant la taille de finissage, au cours de laquelle on aug- mente le nombre de facettes jusqu' ce que leurs effets soient négligeables.
Un mécanisme de renversement de marche est disposé pour permettre de renverser tous les mouvements de la machine et de ramener la fraise et l'ouvrage dans leur position de dé- part initiale, et une nouvelle opération de taille peut être effectuée si c'est nécessaire en vue de réduire les dimensions à celles du calibre, après quoi des arrêts appropriés peu- vent être employés pour la reproduction de pièces à filetages semblables, En vue d'augmenter la vitesse de production, on a prévu un mécanisme de changement de vitesse au moyen duquel une grande vitesse de rotation est employée lorsqu'on mul- tiplie les facettes après que la profondeur du pas de vis a été atteinte.
Au moyen de cet appareil, on peut également tailler des pas de vis au moyen de fraises " annulaires" ( dans lesquel- les les dents sont perpendiculaires à l'axe de la fraise) ou avec des fraises simples comme on les emploie pour tailler
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les vis sans fin.
On peut tailler par le procédé suivant la présente inven- tion des p as de vis de n'importe quel type connu, , enroulés à droite ou à gauche, intérieures ou extérieures.
Sur le dessin annexé, qui représente un exemple de machine à tailler les pas de vis suivant la présente invention, la figure 1 est une vue en élévation de face et la figure 2 une vue en plan.
1 est la pièce à traiter qui est fixée à un mandrin 2 monté sur un arbre 3 placé dans un logement 4. La fraise 5 qui est représentée de forme conique et est du type en forme de vis véritable, est fixée a un arbre 6 monté dans la selle 7 glissant sur la glissière transversale 8 et sur la glissière longitudinale 9 glissant sur l'assise ]De Dans l'exemple re- présenté, l'arbre 3 est actionné par les roues de changement de vitesse représentées dans la boite d'engrenages 11 dispo- sée en vue de la commande directe par moteur par l'intermédiai- re d'un accouplement 12.
Cette boite de changement de vitesse procure quatre vitesses pour un arbre 21 au moyen des trains d'engrenages 13,14,15 et 16, un mécanisme de renversement de marche 17 et un mécanisme de renversement de marche 18 pour l'arbre 3; tous les mécanismes sont mis en action au moyen d'embrayages appropriés.. L'arbre 3 est actionné par l'arbre 21 au moyen de train de roues dentées 19 et 30 pour un sens de rotation et dans le sens inverse par les trains de roues 18 et 20. L'arbre 21 actionne la fraise 5 par l'intermédiaire du mécanisme différentiel 22, des roues coniques 23, de la vis sans fin 24, de la roue de vis sans fin 25, cette derniè- re étant calée sur l'arbre 6 de la fraise.
Lorsqu'on taille un pas de vis à profondeur, le mécanisme différentiel 22 marche vide, l'opération suivante consis- tant à multiplier les facettes produites par l'opération pré- cédente; à cet effet, le mécanisme différentiel est mis en action dans le sens voulu de rotation par des embrayages 26
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et une roue conique 26a ( figure 1).
Cette transmission réversible reçoit son mouvement de l'arbre 21 par l'informé-. diaire d'un train d'engrenages 27 et elle est reliée par les roues dentées coniques ( figure 2) et les roues de change- ment de vitesse 29 à un arbre 30 qui actionne 1 a roue de vis sans fin 31 du mécanisme différentiel de façon à donner à la fraise 5 l'augmentation de vitesse désirée de un tour en un nombre relativement grand de tours. Si la fraise fait un tour de plus que la pièce traitée alors que toutes deux ont le même pas, la fraise doit se mouvoir longitudinalement de l'espace d'un pas,.
Ce mouvement est obtenu au moyen du méca- nisme 26 et pour que sa direction corresponde à celle de l' ar- bre 32 du mécanisme réversible 26, l'arbre 32 est prolongé et actionne un train d'engrenages 33, l'arbre 34, les roues de changement de vitesse 35, l'arbre de vis sans fin. 36, la vis sans fin et la roue de vis sans fin 37 et la vis-mère 38 qui imprime la translation désirée à la selle 9.
La vis de selle usuelle, pour faire avancer la fraise dans le sens de la profondeur, est représentée en 29 et 40 est une plaque de façonnage destinée à être employée lorsqu'on forme des filets coniques,
Le mécanisme de renversement de marche 17 permet de ren- verser le sens de rotation de l'ensemble de la machine en vue d'effectuer une nouvelle coupe avec la fraise,, tout en conservant les positions relatives exactes des filets de la fraise et de la pièce traitée, lorsque la profondeur de cou- pe est déterminée par des arrêts réglables en vue d'obtenir la taille exacte d'après le calibre,. Le mécanisme de renver- sement de marche 18 est employé lorsqu'on taille des filets intérieurs, vu qu'avec ce système une fraise filetée.
à gau- che produit un pas de vis intérieur enroulé,à droite,
Le mécanisme de changement de vitesse 13j 16 permet d'ef- fectuer le mouvement de retour de la frais 5 à une vitesse plus élevée que le mouvement de coupe. La taille d'achève-
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ment, au moyen de laquelle les facettes sont multipliées de façon à être imperceptibles et négligeables, s'effectue également à une plus grande vitesse.
Revendications.
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Thread cutting machine
The present invention relates to machines for cutting screw threads and more especially to machines using cutting tools of the type of a milling cutter, having teeth which are aligned according to a screw pitch having the same pitch as the thread to be cut.
When producing threads using this type of cutter which turns at the same number of turns as the workpiece or at a greater number of turns depending on the number of threads on the cutter but which does not move not longitudinally, we see that very small facets or arê-
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., riodics are formed on the treated part
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According to the present invention there is provided a means of fai-. re vary the relative speeds of rotation of the cutter and the workpiece and simultaneously impart a required longitudinal movement to the cutter relative to the workpiece, so that the number of facets is multiplied by a known amount or in other words that their periodicity is significantly increased while their dimensions are decreased so that they cease to be perceptible and are negligible in practice.
If, for example, there are thirty teeth or cutting edges in the circumference of the milling cutter and the tap rotates at the same speed as the workpiece being processed, thirty facets or edges are produced, the facets being connected to each other. the other by well-defined edges since each cutting always meets the part in the same position,
If, on the contrary, the relative speed of the cutter is slightly increased so that for example for 300 revolutions of the part the cutter makes 301 revolutions, each cutting edge of the tap will have taken 301 different positions on the part being treated while the cutter will have moved longitudinally by one step of the screw,
which increases the number
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of facets of thirty OD x 3Y1 = 9030 *
If, for example, a piece to be threaded has 10 inches in diameter ie 31.416 inches in circumference, instead of thirty facets each measuring 1.47 inch from one edge to the other, we obtain 9030 facets each measuring 0.00347 inch from one edge. edge to the other. If the cutter wins one turn in an even greater number of turns, a point is reached where the number of facets is so large that they become infinitesimal. For all practical applications, a feed of 1 revolution out of 200 or 300 is sufficient, the milling cutter moving longitudinally by one pitch of the screw.
To carry out the process described above. a mechanism
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differential and a differential speed change mechanism, both of a known type, are interposed between the cutter and the workpiece, and also a speed change mechanism between the differential mechanism and a lead screw for controlling the speed. speed and amplitude of the longitudinal translational movement. This transmission has a high ratio so as to give the relatively small movements required since the whole operation is an operation of relatively small movements of the differential. for increasing the rotational speed of the cutter and for longitudinal translation
According to the preferred method of work,
the differential mechanism by means of which the slight excess speed can be imprinted with the milling cutter is not used during the operation from cutting the workpiece to the required depth, but only during the finishing cut, during which the number of facets is increased until their effects are negligible.
A reversing mechanism is arranged to allow all machine movements to be reversed and the cutter and the workpiece to be returned to their original starting position, and a new pruning operation can be performed if necessary. in order to reduce the dimensions to those of the gauge, after which suitable stops may be employed for the reproduction of parts with similar threads. In order to increase the production speed, a gear change mechanism has been provided at means which a high speed of rotation is employed when multiplying the facets after the depth of the thread has been reached.
By means of this device, it is also possible to cut screw threads by means of "annular" cutters (in which the teeth are perpendicular to the axis of the cutter) or with simple cutters as they are used to cut.
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the worms.
It is possible to cut by the process according to the present invention no screws of any known type,, wound on the right or on the left, inside or outside.
In the accompanying drawing, which shows an example of a screw thread cutting machine according to the present invention, FIG. 1 is a front elevational view and FIG. 2 a plan view.
1 is the workpiece which is fixed to a mandrel 2 mounted on a shaft 3 placed in a housing 4. The milling cutter 5 which is shown conically shaped and is of the real screw type, is fixed to a shaft 6 mounted. in the saddle 7 sliding on the transverse slide 8 and on the longitudinal slide 9 sliding on the seat] In the example shown, the shaft 3 is actuated by the gear change wheels shown in the gearbox. gears 11 arranged for direct drive by motor through a coupling 12.
This speed change box provides four speeds for a shaft 21 by means of the gear trains 13,14,15 and 16, a reversing mechanism 17 and a reversing mechanism 18 for the shaft 3; all the mechanisms are put into action by means of suitable clutches. The shaft 3 is actuated by the shaft 21 by means of gear trains 19 and 30 for one direction of rotation and in the opposite direction by the trains of wheels 18 and 20. The shaft 21 actuates the cutter 5 by means of the differential mechanism 22, the bevel wheels 23, the worm 24, the worm wheel 25, the latter being set on strawberry tree 6.
When a deep screw is cut, the differential mechanism 22 runs empty, the following operation consisting in multiplying the facets produced by the preceding operation; for this purpose, the differential mechanism is actuated in the desired direction of rotation by clutches 26
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and a bevel wheel 26a (Figure 1).
This reversible transmission receives its movement from the shaft 21 by the inform-. gear train 27 and it is connected by the bevel gears (figure 2) and the shifting wheels 29 to a shaft 30 which actuates the worm wheel 31 of the differential mechanism. so as to give the cutter 5 the desired speed increase of one revolution in a relatively large number of revolutions. If the milling cutter makes one revolution more than the treated part when both have the same pitch, the milling cutter must move longitudinally by one step.
This movement is obtained by means of the mechanism 26 and so that its direction corresponds to that of the shaft 32 of the reversible mechanism 26, the shaft 32 is extended and actuates a train of gears 33, the shaft 34 , the speed change wheels 35, the worm shaft. 36, the worm and the worm wheel 37 and the lead screw 38 which prints the desired translation to the saddle 9.
The usual saddle screw, for advancing the cutter in the direction of depth, is shown at 29 and 40 is a shaping plate intended to be used when forming tapered threads,
The reversal mechanism 17 allows the direction of rotation of the whole machine to be reversed in order to make a new cut with the milling cutter, while maintaining the exact relative positions of the milling threads and of the milling cutter. the treated part, when the cutting depth is determined by adjustable stops in order to obtain the exact size according to the gauge ,. The step reversal mechanism 18 is used when cutting internal threads, since with this system a threaded milling cutter.
on the left produces a coiled internal thread, on the right,
The speed change mechanism 13j 16 allows the return movement of the fresh 5 to be effected at a higher speed than the cutting movement. The size of completes
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ment, by means of which the facets are multiplied so as to be imperceptible and negligible, also takes place at a greater speed.
Claims.