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Machine à tailler les engrenages cylindriques et coniques.
La présente invention concerne une machine à tailler les engrenages cylindriques et coniques, et consiste essen- tiellement en une machine universelle permettant, par de simples réglages, de tailler des engrenages cylindriques ou coniques à denture droite, de tous pas et de tous profils désirés.
La machine suivant l'invention comporte un porte-outil mo- bile, muni d'un certain nombre d'outils de taille placés en ligne, les premiers outils ayant des profils tels que la den ture soit taillée en ébauche, tandis que les derniers outils ont le profil total et de finition, le dit porte-outil étant déplacé par rapport aux roues à tailler de façon qu'à chaque course les dits outils taillent au moins une dent de l'engre- nage .
La machine comporte encore un porte-roues à tailler ajus-
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table et orientable de manière à maintenir les roues dans l'inclinaison voulue par rapport au porte-outil mobile et comportant un dispositif pour assurer la rotation automa - tique des dents, intermittente ou continue suivant les cas.
L'invention présente comme principal avantage la rapi- dité d'exécution, la grande facilité de fabrication et d'af- fûtage, et la longue utilisation des outils d'ébauche qui, après de nombreux affûtages, restent correcte ; on les pousse progressivement vers l'avant du porte-outil en rejetant les premiers outils de la série et en remplaçant les derniers.
Les outils de finition sont particuliers à chaque module et à chaque nombre de dents. Néanmoins, on peut les grouper par série comme on le fait pour les fraisés à module simple.
Le taillage par génération se fait par un porte-outil à double rangée de dents, les deux rangées étant espacées d'une distance égale au pas circulaire des dents à tailler et tail- lant deux dents à la fois avec rotation continue et simulta- née de l'engrenage en formation. Le profil de développante est donné automatiquement par génération. Dans ce cas, toutes les dents des outils sont identiques et il faut veiller à les maintenir dans le profil correct,
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre faite à l'appui des dessins annexés qui donnent des formes de réa- lisation non limitatives de l'invention et dans lesquels : Fig.l est une vue en élévation de face de la machine sui- vant l'invention.
Fig.2 est une vue en élévation latérale de la même machine pour le taillage de pignons droits par génération.
Fig.3 est une vue en plan correspondant à la fig.2.
Fig.4 et 5 sont des vues en élévation de face de la même machine taillant un pignon d'angle, ces deux vues montrant respectivement le début et la fin de l'attaque d'une dent.
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La machine suivant l'invention se compose des parties principales suivantes : un bâti 1, formant socle, muni d'un chemin de guidage horizontal pour une table mobile 2, coulis- sante sur ce chemin de guidage sous l'action d'un piston hy- draulique 3, ou par tout autre moyen mécanique connu ; dans l'espèce, la tige 12 du piston 3 est reliée par une bielle 10 à la table 2. sur la table 2 est monté un porte-outil 4 qui peut pivoter sur un axe vertical 5 et qui peut être fixé sur la table au moyen de vis ou autrement soit parallèlement au chemin de guidage horizontal, soit obliquement, sur le bâti 1 et latéralement à la table 2 est fixé un montant ou équerre 13 qui peut pivoter autour d'un axe vertical et être maintenu fixe au moyen de boulons ou autrement. sur ce montant sont portés les engrenages à tailler comme il sera décrit plus loin.
Entrant dans une description plus détaillée, la machine comporte encore : sur le porte-outil 4, une ou deux rangées d'outils 6, suivant le cas, constitués par des tronçons de lames serrés c8te-à-côte dans le porte-outil 4. A la partie supérieure de ces lames sont taillées des dents dont la forme est déterminée par le profil des dents de l'engrenage à tail- ler et suivant des angles de coupe et de dépouille assurant une coupe rationnelle de la matière. Le profil des dents peut varier progressivement sur un même porte-outil.
On doit maintenant considérer les trois applications de la machine qui sont . le taillage direct des engrenages cylindriques droits, le taillage des engrenages cylindriques par génération, le taillage des engrenages coniques à denture droite.
Pour la réalisation de la première application seule, le ( porte-outil 4 est fait en deux parties . la partie fixe pro- prement dite qui occupe presque toute la longueur de la table mobile, et une partie plus petite 8, comprenant l'extrémité
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de droite sur les figures, ou extrémité de fin de course de taille, de la partie proprement dite. Cette partie 8 est mon- tée pivotante sur un axe 9, perpendiculaire au sens de dépla- cement de la table mobile, dans un socle 7. L'oscillation ver- ticale de la partie 8 est limitée supérieurement et inférieure- ment par des butées non représentées aux dessins. Elle est com- mandée par la bielle 10 articulée à la partie 8 au point 11.
Cette disposition est telle que lorsque le piston 3 tire la table vers la gauche, le porte-outil 8 est ramené vers le haut ; quand le piston 3 pousse la table vers la droite le porte-outil 8 est ramené vers le bas.
Dans ce cas de taillage direct des engrenages cylindri- ques droits seulement, le porte-roues à tailler peut être' très simplifié, par rapport au support universel qui sera décrit plus loin. Le montant 13 comporte une plaque à paliers pour un arbre parallèle au porte-outil 4. Sur cet arbre sont calées une ou plusieurs roues disposées de manière que le porte-outil par son déplacement longitudinal taille les dents (droite) dans leur périphérie ; chaque course du porte-outil taille une dent dans la ou les roues, et celles-ci sont com- mandées automatiquement de manière à tourner d'une dent à chaque course du porte-outil pour que les dents soient formées successivement sur toute la périphérie des roues.
Dans le cas général cependant le montant 13 est muni d'un porte-roues universel permettant à volonté toutes les tailles susdites, constitué comme suit, et comme représenté aux dessins :
Sur la face du montant 13 tournée versle porte-outil 4 est monté un chariot 14 pouvant coulisser verticalement sous la commande d'un piston hydraulique 24. sur le chariot 14 coulisse verticalement un second chariot 15, au moyen d'une vis et d'un écrou non représentés aux dessins, Ce second cha - riot 15 reçoit une tête 16 pivotant sur un pivot horizontal 17,
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et portant un arbre horizontal 18 qui lui-même reçoit l'ex- trémité d'un mandrin 19 sur lequel le ou les engrenages 20 à tailler sont serrés. sur l'arbre 18 est calé un pignon hélicoïdal 23 engrenant sur un autre pignon hélicoïdal calé sur un arbre oblique 25 (fig.2).
Cet arbre 25 reçoit : 1 ) à sa partie supérieure un dispositif faisant tourner automatiquement d'une dent par passe les engrenages 20, dispositif commandé par le piston hydraulique 26 représenté à la fig.2 : 2 ) à sa partie inférieu- re un levier muni d'un galet ou autre dispositif approprié pour faire tourner les engrenages à tailler pendant la passe des outils dans le cas de la taille de pignons droits par génération.
La machine peut comporter encore d'autres organes ac - cessoires qui seront décrits au cours de la description du fonctionnement qui va suivre .
On considère en premier lieu la taille d'engrenages cylindriques à dents droites suivant la fig.l.
Le ou les engrenages à tailler sont serrés sur le man- drin 19 dont l'extrémité est soutenue par le support 22. La tête pivotante 16 et l'équerre sont fixés de manière à ce que l'axe des pignons à tailler soit normal dans tous les sens, c'est-à-dire horizontal et parallèle à l'axe des glissières.
Le porte-outil est réglé pour être parallèle à la table.
La tête 16 est descendue et fixée à hauteur convenable. La table 2 portant les outils 6 serrés dans le porte-outil 4 se déplace vers la gauche entraînée par le piston hydraulique 3. Chaque dent de l'outil fait son copeau.
Les dents de l'outil sont profilées de telle façon que chaque dent est plus large et moins haute que la suivante.
Toutefois cette règle change pour les dix dernières dents qui, elles, sont montées sur le porte-outil oscillant 8 et ont le profil total de la dent à tailler.
Quand les dernières dents ont traversé complètement les
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engrenages à tailler, le retour de la table s'effectue vers la droite. La tige du piston 3 poussant le levier en équerre 10 ramène vers le bas le porte-outil oscillant 8, ce qui per- met aux outils de revenir en arrière sans toucher à la dent taillée. A la fin de la course de retour un taquet fixé sur la table 2 fait évoluer le mandrin 19 d'une division par un mécanisme connu et la tabla repart vers la gauche pour tailler une nouvelle dent.
Il est inutile de signaler ici que la commande du piston hydraulique se fait par la table elle-même.
Le mouvement de va-et-vient se continue automatiquement jusqu'à achèvement complet du ou des engrenages à tailler.
Il est à remarquer que dans ce cas, le dispositif de re- levage de la tête n'a pas été utilisé.
Dans un deuxième cas, qui est celui du taillage droit d'un ou plusieurs engrenages, deux dents à la fois, par géné- ration, en utilisant une double rangée d'outils, le fonctionne- ment a lieu comme suit, en se référant aux figs.2 et 3.
Le ou les engrenages à tailler sont serrés sur un mandrin 19. La tête 16 est descendue et fixée à hauteur convenable de manière à ce que l'axe du mandrin 19 soit horizontal. L'ex- trémité du mandrin 19 est soutenue par le support 22. L'équer- re 13 est orientée suivant un angle judicieux. Le porte-outil 4 comprenant deux rangées d'outils ayant le profil total de la crémaillère droite est orienté suivant le dit angle, donc l'axe du mandrin 19 et l'axe du porte-outil sont parallèles.
La distance séparant les deux rangées d'outils est égale au pas circulaire des engrenages à tailler.
Quand la table se déplace vers la gauche l'engrenage doit tourner sur lui-même pour suivre le déplacement latéral de l'axe des outils. Ce déplacement latéral est la résultante de l'inclinaison de l'axe des outils sur l'axe des glissières de la machine. Le déplacement angulaire des engrenages à
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tailler est contrôlé par une rampe longitudinale fixée sur la table de la machine et non représentée, ou par tout autre moyen connu. Il correspond à un nombre entier quelconque, pourvu qu'il soit premier avec le nombre de dents à tailler. C'est ainsi qu'on pourra envisager sept dents de déplacement angulai- re pour tailler des engrenages de trente dents, L'ordre de taillage sera : lére dent - 8éme 15- 22- 29- 6- 13- 20- 27- 4- 11- 18- 25- 2- 9- 16- 23- 30- 7- 14- 21-88- 5- 12- 19- 26- 3- 10- 17- 24.
Seulement puisqu'à chaque course de travail, deux creux sont engendrés, les engrenages auront toutes leurs dents tail- lées en moins de 30 courses dans l'exemple ci-dessus ; 17 courses suffisent, au cours des quatre dernières courses une rangée d'outils sur 2 travaillant seulement.
Quand les derniers outils ont traversé les engrenages à tailler, la tête 16 remonte vers le haut pour permettre aux outils de revenir en arrière sans toucher aux dents qui vien- nent d'être taillées. Ce mouvement est contrôlé par un taquet fixé à la table qui agit en fin de course de celle-ci sur le piston hydraulique 24. Ensuite la table revient vers la droite, pendant ce temps de retour la position angulaire des engrenages à tailler reste inchangée. En fin de course vers la droite le taquet contrôle le mouvement de descente de la tête vers le bas et deux nouvelles dents sont prêtes à être taillées.
Tous ces mouvements sont automatiques.
Il est à remarquer que les outils ayant le profil total de crémaillère droite, le mouvement angulaire des engrenages à tailler leur donne le profil de développante de cercle exact.'
Le troisième cas est celui du taillage d'angle d'un en - grenage dent par dent avec une seule rangée d'outils suivant ,'/Il les fig.4 et 5.
L'engrenage à tailler est serré sur le mandrin 19 dont l'axe est situé parallèle à l'axe des glissières de la table
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dans le plan vertical, mais incliné dans le plan horizontal.
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Le support/est enlevé.
On emploie une seule rangée d'outilsdont 7 ' axe est ré- glé parallèle à l'axe des glissières de la table, Au fur et à mesure que les outils s'avancent vers la gauche, la tête 16 oscille autour de son centre et l'engrenage à tailler se rapproche de la table. Quand le dernier outil fait son copeau le fond de la dent taillée est parallèle à l'axe horizontal de la table.
Ce mouvement d'oscillation est contrôlé par une came longitudinale 30 fixée à la table de la machine.
A la fin de la course de travail de la table un taquet fixé à celle-ci fait remonter la tête vers le haut pour per- mettre aux outils de reverir en arrière sans toucher à la dent taillée.
A la fin de la course de retour de la table un taquet fixé à celle-ci fait redescendre la tête vers le bas et un autre taquetfait évoluer l'engrenage à tailler d'une division et le cycle se continue jusqu'à achèvement total du taillage de toutes les dents.
La conjugaison judicieuse du mouvement d'oscillation de la tête autour de son centre avec la diminution progressive de la largeur des outils réalise le profil exact de la. dentu- re.
R E V E N D I C A T I N S .
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