<Desc/Clms Page number 1>
til pour le fraisage continu d'engrenages coniques à dents courbes.
On connaît déjà des procédés de fraisage pour roues coniques à dents courbes, diaprés lesquels les flancs de dents sont obtenus par le roulement de la roue dentée brute sur une roue conique idéale.
La trajectoire des lames tournant autour de l'axe de l'outil, lequel axe est parallèle à celui de la roue conique idéale, représente une dent de cette roue conique avec laquelle la roue dentée brute doit être considérée comme s'engrenant.
Ces procédés peuvent être divisés en deux groupes.
Dans le premier groupe, on classe les procédés discontinus, dans lesquels on utilise des appareils diviseurs, et où la roue dentée brute est essentiellement immobile pendant le fraisage d'une dent. Au second groupe appartiennent les procédés sans appareils diviseurs, d'après lesquels aussi bien la roue dentée brute que l'outil tournent en continu à une vitesse angulaire
<Desc/Clms Page number 2>
constante.
En ce qui concerne les outils de la seconde catégorie, les lames sont disposées à une distance différente de l'axe de l'ou- til pour que, pendant que tourne l'engrenage brut, les couteaux (lames), s'engagent toujours dans le même creux tournant des dents. En général, les lames sont disposées suivant une spirale d'Archimède, similairement à la disposition hélicoïdale des dents d'un outil pour tailler les roues cylindriques.
Or, on n'ignore pas que :
1. les dents des roues coniques changent de dimensions et de forme, de la grande base à la petite base du cône primitif ;
2. pendant la rotation continue de la roue dentée, les vitesses périphériques sont différentes de la grande base à la petite base du cône primitif ;
3. en variant la distance entre l'axe de l'outil, et celui de la roue conique, ou bien en modifiant le rayon de l'outil, on obtient une modification des conditions d'engrènement entre les lames en rotation et le creux, en rotation, des dents.
Pour ces raisons - qui seront d'ailleurs expliquées ciaprès de façon plus détaillée - la disposition précitée des lames suivant une spirale d'Archimède produit de graves défauts et jusqu'à présent il n'a pas été possible de tailler à la machine, par la rotation continue de l'engrenage, des roues coniques à dents courbes.
La présente invention indique les conditions géométriques des lames en vue de tailler de manière continue et exacte les roues coniques à dents courbes.
Aux dessins annexés :
Les fig.l, 3 et 4 sont des plans schématiques de roues à couronne.
La fig. 2 est un plan schématique d'un outil avec lames disposées suivant une spirale d'Archimède. @
Les fig.5 et 6 sont des plans schématiques d'outils suivant la présente invention.
<Desc/Clms Page number 3>
Les fig.7 et 8 représentent les positions et les mouve - ments entre l'outil et l'engrenage brut à travailler.
La fi .9 montre le procédé relatif au tracé du contour
EMI3.1
Í--------------------------------------------------------------LJMoutil¯suivantl'¯invention.¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ L!¯i¯su1ygn!linYnrnL¯¯¯¯¯¯----------------------------
Les fig.10 et 11 représentent une forme de réalisation pratique de l'outil suivant l'invention.
Comme l'engrenage à travailler est animé d'un mouvement continu de rotation, la roue à couronne représentée à la fig.l doit être considérée comme étant en rotation continue autour de l'axe 0 dans le sens de la flèche 1. Les courbes A-B et C-D représentent les lignes de section des flancs exacts de deux dents voisines, avec le cône primitif de la roue à couronne, la courbe concave C-D étant tracée du point de section extérieur E de la lame U2 (voir fig.2) qui tourne autour de son axe P (fig.2), respectivement P2 (fig.1), avec le rayon P2E et dans le sens de la flèche II.
On comprendra plus facilement si l'on suppose que, au lieu de l'axe de l'outil, c'est la roue à couronne qui est immobile, et que le mouvement relatif de rotation du centre de l'outil a lieu autour du centre 0 de la roue à couronne dans le sens de la flèche III, en sens inverse de la flèche II. D'après cette supposition, vu que la lame U8 est, suivant fig.2, décalée de 180 par rapport à la lame U2, le centre de l'outil se déplacera de la position P2 à la position P8 pendant le temps que nécessite la lame U8 pour prendre la position indiquée à la fig.l. On peut donc établir que la courbe convexe A-B est tracée du point de section intérieur F de la lame U8 qui tourne autour du nouveau centre P8 de l'outil.
On considérera maintenant une autre lame U6 qui, à la fig.2, est disposée entre les dites lames U8 et U2 et dont le centre sera en P6. Le rayon du point de section G sera P6G, dont la longueur diffère des rayons P2E et P8F par suite de la disposition suivant une spirale d'Archimède. Vu ces rayons différents
<Desc/Clms Page number 4>
tournant autour de centres différents, les trajectoires respec- tives seront également différentes ; ainsi donc, si la trajec- toire de la lame U6 est C-H (fig.l), cela signifie que le flanc concave C-D de la dent sera détruit par la lame U6 suivant l'ai- re comprise entre les courbes C-D et C-H.
Pour empêcher cette destruction, il ne suffit pas d'avoir des rayons différents de lame suivant une spirale d'Archimède, vu que la trajectoire circulaire des centres de l'outil et d'autres éléments joue éga- lement un rôle.
Si A-B et C-D sont les flancs exacts des dents à tailler, les trajectoires des autres lames devront coïncider avec ces courbes ou, si cela n'est pas possible, elles devront être situées entre les dites courbes et rester donc ainsi dans le vide entre dents. Pour réaliser cette condition, la présente in- vention préconise le procédé suivant :
1 - D'après les fig. 5 et 6, on prévoit deux lames dites finisseuses V et W, décalées à 180 l'une de l'autre et dispo- sées à distance inégale de l'axe de l'outil, de telle sorte que le point extérieur de section de la lame V (situé dans le cône primitif de la roue à couronne) accuse la même distance de l'axe de l'outil que le point intérieur de section de la lame W.
La lame V est dénommée ",lame finisseuse extérieure pour les flancs concaves ", et la lame W est dénommée " lame finisseuse intérieure pour les flancs convexes ". Grâce à cette disposition, les flancs concaves et convexes des dents sont taillés par la même passe.
2 - Les lames finisseuses comportent en outre des lames dites auxiliaires (voir fig. 5 et 6) disposées dans un angle d'environ 45 (non supérieur à 60 ) et ayant chacune un rayon différent. Les lames auxiliaires adjointes à la " lame finisseuse extérieure " s'appelleront " lames auxiliaires extérieures @ tandis que les autres seront dénommées "lames auxiliaires inté- rieures".
Les rayons changent suivant déux dispositions typiques ;
<Desc/Clms Page number 5>
d'après la première, chaque lame accuse un rayon supérieur à la lame précédente (voir fig.5), tandis que, d'après l'autre disposition, chaque lame a un rayon inférieur par rapport à la lame précédente (voir fig.6), la succession des lames devant être comprise dans le sens de mouvement de l'outil indiqué par la flèche des fig. 5 et 6. La première disposition se rapporte au cas représenté à la fig.7, dans lequel l'outil, vu de devant, tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre, tandis que l'engrenage tourne vers l'extérieur par rapport à l'outil. La seconde disposition se réfère à la fig.8, où le sens de rotation est le même qu'au premier cas, tandis que l'engrenage tourne en sens inverse par rapport au premier exemple.
Les dispositions représentées aux figures 7 et 8 sont nécessaires pour tailler exactement des engrenages destinés à être en prise l'un avec l' autre.
3 - La différence de rayons entre une "lame finisseuse" et l'une quelconque des "lames auxiliaires" est définie d'après les règles suivantes : En vue de parer à toute confusion, on se réfère toujours au semi-pas normal des dents (voir fig.l) à la petite base du cône primitif. Ci-après, ce semi-pas sera appelé le "petit semi-pas normal" des dènts à tailler.
Si -m- est le modèle des dents à la petite base du cône primitif, on obtient :
EMI5.1
Dans le texte ci-après, -m- est appelé - petit module - des dents à tailler.
L'angle (fig. 3) entre les positions p1 et p2 du centre de l'outil correspond, par rapport à la roue à couronne, à l'an- gle ss entre la lame finisseuse V et la lame auxiliaire S (fig.5 et 6). Le dit angle # peut se calculer facilement sur la base du fait que, pour un tour complet de l'outil, la roue à couronne doit tourner d'un angle correspondant à une dent, c'est-à-dire d'un angle Ò m, -r- étant le petit rayon du cône primitif. Il r en résulte que
EMI5.2
<Desc/Clms Page number 6>
A la fig.3, MP2 est le rayon-g- de la lame finisseuse ;
EMI6.1
l'angle c) est déterminé à l'avance, suivant l'inclinaison que l'on désire donner à la dent à tailler. La distance-f- entre les axes de l'outil et de la roue à couronne est le rayon de la trajectoire que décrivent les centres des outils conformément aux considérations ci-dessus.
Vu que le rayon -f- et l'angle 8' sont donnés, on pourra déterminer toutes les positions des centres de l'outil d'après chaque angle de chaque lame auxiliaire par rapport à la lame finisseuse.
AU moyen des différents rayons, on a donc réalisé que, pendant le déplacement du centre de l'outil, les trajectoires des points de section de toutes les lames auxiliaires coïncident dans le même point M situé sur la circonférence du petit rayon -r- du cône primitif, comme le démontre la fig. 3. Dans celle-ci, les courbes M-B1 et M-B2 tracées par les lames V et S de l'outil (fig.5 et 6) tournant autour des centres différents P1 et P2, coïncident au dit point M.
Cette coïncidence est absolument nécessaire lorsque l'épaisseur des lames (dans le plan primitif de la roue à couronne) est égale au petit semi-pas normal des dents à tailler. En effet, dans ce cas-ci, les lames auxiliaires, dont les centres se déplacent, devront passer sans aucun jeu à travers le vide étroit (supposé immobile) des dents. Dans le cas contraire, les lames auxiliaires, même en ayant l'épaisseur égale au petit semi-pas normal des dents, tailleraient un vide plus large et détruiraient ainsi partiellement les dents.
En vue d'obtenir que toutes les trajectoires coïncident au point M on devra donner à la lame auxiliaire S le rayon-g-S = MP1 qui est déterminé par la simple formule géométrique : ¯¯¯¯¯¯¯
EMI6.2
i--------;-f2--+--;2--:--2fr-cos--(Ó--)--------(2)-----------g2 - + -¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ où le signe - s'applique lorsque gs doit être inférieur à g, et @ le signe + lorsque gsF doit être supérieur à g. Dans la formule (2), seul l'angle est variable suivant l'angle ss des lames
<Desc/Clms Page number 7>
auxiliaires.
Il résulte de cette formule que la différence des rayons entre les lames finisseuses et les lames auxiliaires dé- pend de la distance.entré les axes de l'outil et de la roue à couronne, du petit rayon du cône primitif, du rayon de la lame finisseuse et du petit semi-pas normal des dents à tailler.
Un procédé géométrique pour obtenir tous les rayons des la- mes auxiliaires est représenté à la fig. 4. Cette méthode est ba- sée sur la considération qu'en déterminant à la fig. 3 le point N (de telle façon que M-N soit égal à l'arc M'-N'), on obtient P1M= P2N. A la fig.4, le centre P2 est l'axe de l'outil, les rayons P2I, P2II etc. correspondant aux positions des profils tranchants des lamés auxiliaires, et le rayon P2M correspond à la position et à la distance de la lame finisseuse de l'axe P2.
Comme point d'intersection du cercle (rayon = r ; = M) et du cercle (rayon = f ; = P2), on trouve le point 0, autour duquel on trace un arc de cercle dont le rayon est r.
En inscrivant l'angle # (calculé suivant la formule (1) et l'angle ss ), on trouve le point B dans le dit arc. En projetant ce point sur la position correspondante de la lame auxiliaire, on trouve le point B'. Les rayons nécessaires des lames auxi - liaires sont P2B', P2B" etc. En reliant les points B', B" etc., on obtient la courbe M B' B" .... des différentes longueurs des rayons. Cette courbe s'appelle "spirale de l'outil" et diffère naturellement de la spirale d'Archimède.
Quant à cette courbe, on suppose que l'épaisseur des lames est égale au petit semi-pas normal des dents à tailler. Si cette épaisseur peut être inférieure au dit petit semi-pas normal, on pourra utiliser une autre spirale, approximativement égale, que l'on trouve de la manière suivante :
Lorsque l'angle # est faible (voir fig.3), l'angle M P2 N est très faible et l'on pourra donc établir, approximativement :
EMI7.1
De cette façon, la différence entre les rayons des lames
<Desc/Clms Page number 8>
est exprimée par ss/2m,-m- étant le petit module des dents à
2 tailler. Dans ce cas, la spirale de l'outil est une spirale d'Archimède dont le pas correspond au petit pas circulaire des dents à tailler.
4 - Une autre particularité de l'outil d'après la présen- te invention réside dans le fait que les lames auxiliaires de- vront être disposées DERRIERE la lame finisseuse extérieure et AVANT la lame finisseuse intérieure lorsque le rayon de chaque lame est supérieur à celui de la lame précédente. Si, par contre, le rayon de chaque lame est inférieur à celui de la lame précé- dente, les lames auxiliaires devront être disposées AVANT la lame finisseuse extérieure et DERRIERE la lame finisseuse inté- rieure.
Toutes les règles ci-dessus s'expriment plus facilement par la règle que les lames auxiliaires devront toujours être disposées de telle manière que les lames auxiliaires extérieures accusent un plus grand rayon que la lame finisseuse extérieure, et que les lames auxiliaires intérieures accusent un rayon infé- rieur à celui de la lame finisseuse intérieure.
Cette règle est illustrée par la fig.9, où il est supposé que A-B est la trajectoire de la lame finisseuse, tracée autour du centre P avec le rayon A-P. Supposant que A-B représente la trajectoire d'une lame finisseuse extérieure, on trouve que le vide entre les dents se trouve dans l'espace indiqué par +. En considérant maintenant les trajectoires des deux lames auxiliai- res, dont l'une est disposée devant la lame finisseuse, et l'au- tre derrière celle-ci, et qui tournent autour des positions P1 et P2 de leurs centres, on constate que ces trajectoires coïnci - deront en A, pour les raisons indiquées ci-dessus, le rayon plA étant inférieur à PA, et le rayon P2A étant supérieur à PA.
On constate que la trajectoire avec le grand rayon se trouve dans le vide entre les dents, tandis que la trajectoire avec faible rayon pénètre dans les flancs des dents. Il en résulte que les lames auxiliaires extérieures devront avoir un plus grand rayon
<Desc/Clms Page number 9>
que la lame finisseuse et'ce résultat peut seulement être obtenu @ en disposant, comme il a été dit ci-dessus, les lames auxiliai- res avant ou derrière la lame finisseuse.
On suppose maintenant que A-B constitue la trajectoire d'une lame finisseuse intérieure, c'est-à-dire que le vide entre les dents se trouve dans l'espace ¯. . Grâce aux règles données ci-dessus, on peut facilement conclure que les lames auxiliaires intérieures devront avoir un plus petit rayon que la lame finis- seuse intérieure. Cela s'obtient en disposant les lames auxiliai- res intérieures avant ou derrière la lame finisseuse intérieure, comme cela a été expliqué ci-dessus.
5 - Les particularités principales de l'outil suivant l'in- vention ayant été ainsi expliquées, les figures 10 et 11 repré- sentent, à titre d'exemple, une forme de réalisation pratique du dit' outil.
Dans ces figures 10 et 11, T désigne lé corps de l'outil dont le contour est formé suivant les spirales mentionnées au paragraphe 3, et qui se fabrique au moyen de tours ou de frai- seuses, similairement à la confection de disques à cames. Les lames U1, U ... ont toutes la même épaisseur et sont rectifiées circulairement du côté intérieur. Les lames se trouvent, par cette surface rectifiée, sur le contour à spirale du corps de l'outil, et sont fixées au moyen d'écrous à vis Zl et rondelles .
Z2. Pour empêcher tout jeu tangentiel, le corps de l'outil com- porte des fentes L où, au moyen de vis L2, sont fixées des cla- vettes L1, celles-ci ayant des flancs coniques L3,de sorte à bloquer tangentiellement les lames. La disposition des lames à la fig.10 et à la fig.ll correspond aux explications données ci-dessus.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.