BE369031A - - Google Patents

Description

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  "Procédé de taille d'engrenages coniques et machine réalisant ce procédé ". 



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Le procédé de taille d'engrenages coniques et la ma- chine réalisant ce procédé qui font l'objet de la présente invention, sont basés sur les mêmes principes que ceux énoncés dans le brevet No 364.687 du 21 Octobre 1929 de la demande- resse, se rapportant aux engrenages cylindriques. 



   Pour les engrenages coniques aussi, le procédé de taille et la machine réalisant ce procédé, suivant l'invention, sont une réalisation nouvelle du procédé connu de taille par développante, et ils sont caractérisés en ce que les outils 

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 tournent autour d'un axe qui est toujours fixe, tout disposi- tif diviseur étant supprimé et le rôle de ce dispositif étant rempli automatiquement par la disposition des outils qui tournent d'un mouvement uniforme continu autour de l'axe fixe., un mouvement analogue étant imprimé aux engrenages à tailler pendant toute l'opération de taille. 



   Une autre caractéristique importante de la machine suivant l'invention est que-- sans rien changer à la disposi- tion et au mouvement des outils - on peut tailler plusieurs engrenages à la fois, le procédé assurant en outre, et avec une précision mathématique effective ou absolue, l'engrènement ,exact de deux engrenages taillés simultanément ou successive- ment sur une même machine. On conçoit aisément que l'engrène- ment exact de deux roues dentées est justement la propriété qui offre le plus grand intérêt dans tout procédé de taille d'engrenages; on va par conséquent faire ressortir les carac- téristiques du procédé suivant l'invention, assurant la pré- cision d'engrènement d'une paire de roues conjuguées, ainsi qu'on vient de le mentionner. 



   Le procédé de taille d'une paire d'engrenages coni- ques à dents courbes engrenant exactement   entr'eux,   suivant l'invention, est réalisé à l'aide d'outils tournant autour d'un axe fixe, et il consiste à disposer les deux engrenages à tailler de manière que leurs axes se rencontrent en dehors de l'axe de rotation des outils, et qu'ils soient placés de part et d'autre du plan passant par l'axe de rotation mention- né et par le point de convergence de leurs axes, et à donner aux outils et à chacun des engrenages-respectivement - des rotations de même sens ou de sens différents suivant qu'on doit tailler l'un ou l'autre des engrenages de la paire. 

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   Au lieu de renverser le sens de rotation soit des outils soit des engrenages, une autre forme de réalisation du procédé suivant l'invention consiste à disposer chacun des engrenages de la paire à tailler de part et   d'autre -   respec- tivement - du plan de mouvement des outils, ces derniers étant disposés sur les deux côtés de leur plan de mouvement. 



   Dans la réalisation du procédé suivant   l'invention,   on peut utiliser des outils de tout type usuellement employé: pointus ou profilés, soit fixessoittournants, et pammi ces derniers des fraises ou des meules. Une des caractéristiques de la machine suivant l'invention est que pendant chaque passe tous les outils,y compris les outils tournants, travaillent la dent suivant sa longueur, de sorte qu'on peut les considé- rer comme des outils raboteurs, ayant un rendement de travail très élevé, ce qui est une caractéristique de ce type d'outils. 



   Suivant une réalisation particulière, les outils sont disposés suivant des spirales ou courbes analogues et ils sont rapprochés au point de se suivre de si près que plu- sieurs d'entr'eux travaillent toujours simultanément la même dent. Cependant suivant l'invention, le pas de la spirale ou des spirales ou courbes analogues, est différent du pas des roues à tailler. 



   Dans les dessins annexés la fig. 1 est un schéma général de fonctionnement, la fig. 2 montre en perspective une dent sur laquelle sont marquées à titre d'exemple quelques lignes (passes) tracées par .des points des outils; la fig. 3 est un schéma géométrique explicatif; les figso 4 et 5 montrent schématiquement en perspective et en plan une forme de réalisation de la machine à titre d'exempleo D'une façon analogue à ce qui a été expliqué dans le 

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 brevet N  364.687 se rapportant aux engrenages cylindriques, déjà mentionné, on a observé que pendant   qu'un   outil tourne d'un mouvement uniforme autour d'un axe fixe en effectuant une fraction de tour, un de ses points trace une ligne sur le côté d'une dent spéciale d'engrenage conique,

   pourvu que celui-ci tourne d'un mouvement uniforme autour de son axe et que ce dernier soit disposé par'rapport au plan de déplacement des outils, sous un angle égal à la demi-ouverture du cône primitif de la roue conique à tailler. La dent spéciale mention- née est une dent courbe pouvant-même être sensiblementsymétri- que par rapport à la ligne médiane de l'engrenage: si on la développe dans un plan., ou bien si on la compare à la roue plano-conique correspondante, elle a pour axe un arc d'épi-   hypo-cycloide   plane. Au point de vue mathématique, c'est-à- dire au point de vue de la précision de l'engrènement de deux engrenages coniques, il y a là le principe essentiel et fondamental de la présente invention, principe dont personne n'a   jusqu'à.   présent énoncé la définition exacte ci-dessus. 



   En se référant à la fig. l, supposons que les,points 
I, II, III, IV disposés sur le cercle de centre 0 et de rayon 
0-1 représentent des outils équidistants et en position rela- tive invariable, tournant autour de 0 d'un mouvement uniforme circulaire suivant la flèche F. 



     Toutes: les   positions atteintes par le point I lors-   qu'il) est   animé d'un mouvement uniforme suivant l'arc de cercle , , 
I-I'' correspondent à celles de tous les points de la courbe plane sl pendant;que celle-ci se déplace d'un mouvement   unifor..   me en tournant suivant la flèche fl autour du centre Pl, la position sl à la position sl'', pourvu que la courbe sl soit   .un   arc convenable d'épi-hypo-cycloide. Par exemple, lorsque 

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 le point I sera arrivé en I', le point a de l'épi-hypo-cycloide s1 atteindra en même temps la même position. Il en est de même pour les autres points II,   III,   IV et les courbes s2, s3, s4 tournant respectivement autour des centres P2, P3, P4 suivant les directions des flèches f2, f3, f4. 



   Chacune des courbes sl, s2, s3, s4 estla projection dans le plan de déplacement des outils des courbes tracées par les points respectifs I, II, III, IV, dans le flanc de dents correspondantes d'engrenages coniques, si ceux-ci tournent avec une vitesse angulaire convenable autour d'axes P1,01, P2 02, P3 03, P4 04 - ainsi qu'il est représenté - passant par les points Pl, P2, P3, P4 (qui sont les sommets des cônes pri- mitifs des engrenages coniques) et inclinés par rapport au plan de   déplacement   des outils suivant un angle égal à la demi-ouver- ture du cône primitif des engrenages coniques. 



   La courbe réelle tracée sur le côté de chaque dent par un outil est une de celles qui sont représentées en pers- pective à titre d'exemple sur un des côtés d'une dent par les lignes MEB, NHK, LGQ. Dans la disposition comprenant quatre ou- tils, représentée sur la fig. 1, lorsque le point I après une rotation de 90  est venu en II, le point IV sera venu en I et à ce moment il commencera à tailler une dent suivant celle qui vient d'être taillée. Il en est de même pour les autres outils; au lieu de quatre outils on peut cependant en disposer un nombre quelconque, pourvu qu'ils soient équidistants les une des autres et de leur centre de rotation. En outre, au lieu de quatre engrenages ou peut en tailler tout autre nombre désiré, et on peut les placerdesdeuxcôtés du plan de déplacement des outils.

   La forme de construction de la machine réalisant cette d'ernière caractéristique du procédé suivant l'invention comporte 

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 des outils montés sur les deux faces d'une tête ou d'un pla- teau porte-outils, ou organe analogue. En substance, il faut que le rapport entre la vitesse angulaire des outils et la vitesse de chaque engrenage à tailler soit égal au rapport en- tre le nombre de dents de l'engrenage et le nombre d'outils utilis.és. 



   A l'aide de ce rapport et de la demi-ouverture du cône primitif de l'engrenage, on calcule la vitesse angulaire des courbes sl, s2, s3, s4 autour des centres respectifs Pl, 
P2, P3, P4, qui d'autre part n'est pas   autre.chose   que la vi- tesse angulaire. de la roue piano-conique idéale engrenant avec l'engrenage en question. Une fois connue la vitesse angulaire de chaque roue plano-vonique idéale, et par conséquent son rapport à la vitesse angulaire des outils, et une fois détermi- nées les distances OP1, OP2 .... et le rayon 0-1, la forme des courbes sl, s2.... c'est-à-dire la courbure des dents, sera complètement déterminée. 



   En particulier les courbes sl, s2... sont des épi- cycloïdes si le sens de rotation des .outils est différent de celui des roues piano-coniques idéales et si les points   Pl,   P2... ne sont pas du même côté de 0 par rapport aux points I, II....; elles sont au contraire des hypo-cycloides si les sens de rota- tion mentionnés sont semblables et les points Pl, P2.... sont du même côté de 0 par rapport aux points I, II.... 



   Par suite de propriétés connues des   épi-hypo-cycloldes.,   si l'on choisit convenablement les vitesses angulaires et les distances OP1, OP2,.... et 0-1 mentionnées, les courbes sl, s2... peuvent affecter des formes différentes, parmi lesquelles on cite la ligne droite radiale sortant de Pl, P2...., qu'on réa- liserait au cas où   Pl,   P2.... seraient placés du même côté de   @ --   

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0 par rapport aux points I, II...., la vitesse des outils étant double de celle de chaque roue plano-conique idéale et les cen- tres   Pl,   P2 se trouvant sur la circonférence de centre 0 et de rayon 0-1.

   Cette disposition permettrait d'employer le nou- veau procédé de taille, suivant la présente invention, pour tailler des engrenages coniques usuels à dents droitese 
La fig. 2 montre trois passes différentes des outils, dont chacune a comme contour la ligne de tête de la dent NBK et une des lignes NHK, MEB ou LGQ. Chacune de ces passescorres- pond à une position particulière de l'axe de l'engrenage à tailler par rapport à la trajectoire des outils. Comme le mon- tre la fig. 3, dans laquelle l'arc c c' représente une partie du cercle décrit par les outils, les arcs aa, bb, délimitent la largeur de bande NK (fig.2) de l'engrenage à tailler, dont le sommet du cône primitif est le point P. Les lignes P-1, P-2, P-3, P-4, P-5, représentent les projections de positions successives de l'axe de l'engrenage en question.

   A la position P-2 correspond la passe MEB, à la position P-3 le passe NHK, etc... On voit donc aisément que pour tailler tout le côté ou flanc des dents, il faut que l'axe de l'engrenage effectue une rotation de grandeur convenable autour de l'axe passant par le sommet de son cône primitif et à angle droit par rapport au plan de déplacement des outils, de telle sorte que l'engrenage pendant cette rotation reste constamment en engrènement avec une roue plano-conique idéale fixe correspondante, ayant com- me axe de rotation l'axe passant par P et parallèle à l'axe de rotation des outils.

   En même temps, il faut régler le mouvement de rotation de l'engrenage en prenant comme critérium que, pen- dant qu'on provoque cette rotation de son axe, l'engrenage doit tourner d'un angle déterminé par le rapport entre la longueur 

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 correspondante de l'arc de centre P sur lequel roule la cir- conférence primitive de l'engrenage et le rayon de la circon- férence primitive mentionnée. La rotation corrigée de   l'en:.   grenage ainsi que la rotation de son axe sont assurées et con- trôlées en même temps à l'aide de dispositifs connus et appro- priés, tels qu'un différentiel par exemple. 



   Pour des engrenages à grand diamètre ou bien lors- qu'on ne doit que dégrossir les dents, l'axe de l'engrenage. peut être maintenu fixe sans avoir recours à aucun différentiel ou dispositif analogue. Dans ce cas la position la plus conve- nable de l'axe de l'engrenage par rapport à la traj'ectoire des outils est sensiblement une de celles qui sont indiquées à la fig. 1. 



   Les figs. 4 et 5 représentent schématiquement une disposition d'ensemble de la machine, en perspective et en plan respectivement. R désignent les engrenages à tailler - au nombre de huit - tournant autour de leurs axes avec les vitesses angulaires proportionnelles à leurs diamètres primi- tifs. U sont les outils fixes équidistants les uns des autres et du centre de rotation, qui sont fixés sur deux faces d'un plateau porte-outils D, tournantautour de l'axe vertical Z. 



  Les flèches courbes indiquées sur chaque engrenage et sur le plateau porte-outils D montrent les sens de rotation pour le cas particulier des dents à courbure épi-cycloldale. Les flè- ches circulaires marquées sur la fig. 5 montrent la direction du déplacement rotatif de chaque axe individuel dans le but d'assurer le profilage complet des dents, comme on l'a dit plus haut. 



   En ce qui concerne les outils, il n'y a pas dedif- férence pratique avec ceux qu'on utilise pour la taille des engrenages cylindriques suivant le brevet   N0364.687   déjà men- 

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 tionné; ils ne demandent par conséquent pas davantage d'expli- ' cation ou d'illustration, et on se rapportera pour ce qui les concerne au brevet mentionné. 



   Il n'y a pas non plus de limitation dans le procédé de taille suivant là présente invention, à l'utilisation de tous les outils communément employés dans les travaux d'usine, à savoir des outils pointus ou profilés, solidaires du pla- teau porte-outils, ou bien des fraises ou des meules tournantes, entraînées en rotation par le plateau porte-outils. Les dispo- sitions particulières des outils décrites et représentées dans le brevet N    364.687   déjà mentionné et relatif aux engre- nages cylindriques, trouvent également leur application dans le présent cas, d'une façon sensiblement analogue. Par exemple, les fraises et meules tournantes seront disposées de telle façon que leurs axes de rotation tournent avec une vitesse uniforme autour d'axes sensiblement perpendiculaires au plan tangent aux cônes primitifs des engrenages à tailler.

   Suivant une forme d'exécution particulière de fraises, utilisée dans les machines suivant l'invention et permettant de tailler des en- grenages dont les dents ont un profil variant sensiblement d'une section à une autre, les dites fraises sont pourvues de dents dont le profil d'attaque varie d'une dent à l'autre, aus- si bien au point de vue contour qu'au point de vue distance de l'axe de rotation. 



   Comme on l'a dit ci-dessus, on peut également inter- poser entre les outils principaux équidistants les uns des au- tres et du centre de rotation, d'autres outils auxiliaires disposés suivant des courbes convenablement choisies dans le but d'intensifier l'action de taille et de profilage des dents de la roue brute. Parmi ces courbes, figurent les spira- les ou courbes analogues, leur pas étant toutefois différent de celui de la denture à tailler. 



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Quelle que soit la disposition des outils, c'ést-à- dire qu'il y ait ou non des'outils auxiliaires, une partie de ces outils peut avoir un profil propre à n'effectuer qu'un travail de dégrossissage seulement, tandisque le restant des outils aura pour rôle d'achever la taille des engrenages. En outre chaque outil ¯peut servirà ne tailler qu'un côté de la dent alternativement avec   1òutil   suivant, de sorte qu'un outil taillera le côté droit tandis que le suivant taillera le côté gauche, et ainsi de suite. 



   Les caractéristiques mentionnées ci-dessus pour les outils profilés s'appliquent aussi bien aux outils fixes assujettis sur un plateau porte-outils, qu'aux fraises et meules tournantes. 



   Comme dans la taille des engrenages cylindriques, suivant le brevet N  364.687 déjà mentionné, on peut également dans la taille des engrenages coniques, utiliser des outils pointus, tournant autour'd'un axe qui serait animé d'un   dépla:-   cement propre à faire décrire aux pointes des outils la ligne, de profilage choisie pour la dent. Cependant, comme le dépla- cement de l'axe de rotation des outils n'est qu'un mouvement relatif par rapport à l'axe de chacun des engrenages à tailler, en le remplace - pour des raisons de construction - par un déplacement égal et opposé des axes mômes des engrenages. Par conséquent les engrenages, en outre de ce qu'on a mentionné plus haut, doivent être munis de dispositifs propres à réaliser le mouvement relatif envisagé en dernier lieu. 



    REVENDICATIONS.   
 EMI10.1 
 



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**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. Procédé de taille d'une paire d'engrenages coniques à dents courbes engrenant exactement entr'eux, à l'aide d'ou= tils tournant autour d'un axe,suivant le procédéde taille par <Desc/Clms Page number 11> développante, consistant à disposer les deux engrenages à tailler de manière que leurs axes se rencontrent en dehors de l'axe de rotation des outils, et qu'ils soient placés de part et d'autre du plan passant par l'axe de rotation mentionné et par le point de convergence de leurs axes, et à imprimer aux outils et à chacun des engrenages-respectivement - des rotations de même sens ou de sens différents suivant qu'il y a lieu de tailler l'un ou l'autre des engrenages de la paire.

2. Procédé de taille d'une paire d'engrenages coni- ques à dents courbes engrenant exactement entr'eux, à l'aide d'outils tournant autour d'un axe, suivant le procédé detaille par développante, consistant à disposer les engrenages à tail- ler de part et d'autre - respectivement - du plan de mouvement des outils, ces derniers étant disposés des deux côtés de leur plan de mouvement.

3. Disposition d'outils pour la réalisation du procédé suivant les revendications 1 et 2, comportant des ou- tils disposés suivant des arcs de spirales ou courbes analo- gues, caractérisée en ce que le pas de la spirale ou analogue est différent du pas des engrenages à tailler.

4. Disposition d'outils pour la réalisation du pro- cédé suivant les revendication 1 et 2, caractérisée en ce que les Qutils sont fixés sur les deux faces d'une tête ou plateau porte-outils,ou analogue.

5. Disposition d'outils pour la réalisation du procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que chaque outil consiste en une fraise ou une meule dont l'axe de rotation tourne avec une vitesse uniforme autour d'un axe sensiblement perpendiculaire au plan tangent aux cônes pri- mitifs des engrenages à tailler. <Desc/Clms Page number 12>

6. Disposition de fraises suivant la revendication 5, caractérisée en ce que les dents des fraises ont un pro- fil d'attaque différent d'une dent à l'autre, aussi bien au ,point de vue contour qtau point de vue distance de l'axe de rotation.

7. Disposition d'outils pour la réalisation du procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ceque les outils sont des outils pointus tournant autour 'd'un axe, cet axe étant en même temps animé d'un déplacement tel que la pointe de chaque outil décrit un contour identique à celui de la dent de la roue piano-conique génératrice, cedéplacement étant un mouvement relatif par rapport à l'axe , de chacun des engrenages à tailler et pouvant par conséquent être remplacé par un déplacement égal et opposé des axes de ceux-ci.