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"Procédé et dispositifs pour profiler les meules de rectification
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des engrenages".
:=:=:=:=:=:=:=::=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=: L'invention concerne un procédé nouveau réalisent# au moyen d'un outil à pointe dure, le profilage des meules pour la rectification des engrenages par le procédé dit à meule de forme.
Le but essentiel de l'invention est de réaliser un procédé et des dispositifs qui, tout en présentant un caractère universel par leur possibilité de faire décrire à la pointe de l'outil tout tracé homotétique à partir d'un seul gabarit ou guide de base, sont simples et ne requièrent qu'un seul ou, au maximum,, deux réglages pour placer la pointe de l'outil en position correcte pour un tracé donné.
Or, les procédés et les dispositifs actuellement connus sont soit complexes par le nombre de réglages nécessaire'à la mise
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en position correcte de l'outil, soit incommodes par le grand nombre de gabarits nécessaires, soit encore, insuffisants, par l'approximité des résultats obtenus.
Le procédé, objet principal de l'invention, se caractérise essentiellement par le feit que l'on donne à l'outil un mouvement de rotation et, simultanément, un mouvement de translation perpendiculaire ou approximativement perpendiculaire au dit mouvement de rotation et d'amplitude variable proportionnelle à la distance séparant la trajectoire de l'outil de son centre de rotation. Ce procédé se comprend très facilement par l'explication suivante :
Si on considère par exemple un outil solidaire d'un chariot ponté sur un plateau rotatif, que le chariot est immobile par rapport à ce plateau et que celui-ci tourne autour de son axe, la pointe de l'outil décrit un arc de circonférence.
Si, d'autre part, on suppose le chariot capable de coulisser, redialement par exemple, pendant que le plateau tourne amis que le dit chariot soit en contact avec un gabarit qui en contrôle donc directement les mouvements de glissement, la pointe de l'outil, considérée à des distances initiales différentes du centre de rotation décrira des tracés d'allures différentes. Cela résulte du fait que les mouvements de glissement sont les mêmes pour chaque position initiale de l'outil. Or, pour que les conditions du procédé soient réalisées, il faut, mais il suffit, que les différents tracés réalisés à partir de différentes positions initiales de le pointe de l'outil par rapport à son centre de rotation soient homotétiques.
Cette condition est remplie si on varie l'amplitude du mouvement de glissement de l'outil proportionnellement à la distance séparant ce dernier de son centre de rotation. Ces déplacements linéaires ne sont donc plus identiques pour chaque tracé et l'on obtient des tracés successifs, par chaque modification de la distance séparant la pointe de l'outil de son centre de rotation, de même allure, c'est-à-dire de même loi.
Dès lors, le procédé, objet de l'invention, permet bien,
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moyennant la combinaison judicieuse des deux mouvements simultanés de l'outil, de faire décrire par celui-ci, des tracés homotétiques.
Le même dispositif appliquant ce procédé peut donc bien servir au profilage de meules différentes destinées à la rectification d'en- grenages de cercle de base quelconque. L'invention s'étend aussi aux dispositifs capables d'appliquer un tel procédé général. Sui- vant une caractéristique originale ces dispositifs peuvent être unique réalisés en sorte qu'ils peuvent, à partir d'un gabarit/et d'un seul ou, au maximum, de deux réglages, garantir une position initiale correcte de la pointe de l'outil et une proportionnalité constante entre les mouvements de translation de l'outil et la distance qui sépare sa trajectoire de son centre de rotation.
On peut atteindre une telle proportionnalité constante en partant soit d'un réglage linéaire soit d'un réglage angulaire soit d'une combinaison de ces moyens, de un ou plusieurs organes placés entre le tteur et la pointe dure de l'outil.
Le procédé et -les dispositifs cités à simple titre d'exem- ple, sans aucun caractère limitatif de l'invention,sont décrits plus en détail ci-après et schématisés aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 schématise en vue perspective un appareil représenté seulement par ses éléments essentiels et caractérisé par la variabilité de la longueur de l'une des branches du pant-o- graphe. la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 dans laquelle certains éléments sont montrés en coupe partielle. la figure 3 schématise en vue perspective un appareil représenté seulement par ses éléments essentiels et carcatérisé par la variabilité de la position angulaite de l'un des éléments du pantographe.
la figure 4 est une vue de face montrant la position relative de l'engrenage à rectifier, de la meule et de l'appareil à rectifier la meule., objet de l'invention.
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la figure 4a est une vue suivant la flèche f de la figure 4. la figure 5 est une vue en plan de l'ensemble de la figure 4. la figure 6 est une vue latérale avec coupe radiale dans la base d'un exemple d'appareil appliquant le procédé de l'invention. la figure 7 est une vue de fnce avec coupe radiale dans la base de l'appareil de la figure 5. la figure 8 est une vue en plan de l'appareil, le porteoutil et le premier chariot étant enlevés. la figure 9 est une vue en plan de l'appareil,¯le porteoutil, le premier chariot et le plateau tournant étant enlevé$.
Dans l'exemple schématique des figures 1 et 2 l'outil 1 est manté sur un portte-outil 2 fixé EU= un chariot 3. Ce dernier peut coulisser dans des glissières 4 - 5 -solidaires d'un plateau rotatif 6 capable de tourner autour de son axe 7. Le chari.ot 3 est en permanence rappelé en position initiale par des ressorts 28 prenant,d'autre part appui,sur le dit plateau rotatif 6. Ce même chariot 3 est sollicité l'un de ses bouts présentant un appui oblique 19 par le galet, par exemple,solidaire du balancier 9 oscillant autour d'un pivot 10 fixé dans le plateau tournant 6.
Ce même balancier 9 est pourvu , son autre extrémité d'un galet 11 en contact permanent avec le plan incliné 12 d'une glissière 13, portant le têteur 14 s'appuyant constamment sur le gabarit 15.
Ce dernier est indépendant du plateau tournant 6,rais est fixé sur un chariot général coulissant 16, déplaçable par l'actionnement d'une manivelle 17 et dont la mobilité estexclusivement nécessaire pour déplacer tout l'appar@illage afin d'amener la pointe dure de l'outil en position initiale correcte devant la meule à profiler. Ce chariot coulissant 16 prend, à cet effet, appui sur une embase fixe 18. Le -plateau tournant 6 porte une poignée 20 permettant d'en opérer le déplacement manuel.
Des lors, pour profiler la meule A, par exemple, la
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pointe dure 1 étant placée dans sa position initiale correcte, il suffit de déplacer le plateau tournant 6 en manoeuvrant la poignée 20 d'une amplitude convenable. En ce faisant, le tâteur 14 se déplace le long du gabarit 15. Si ce dernier était un arc de circonférence concentrique au plateau tournant 6, la pointe dure 1 de l'outil décrirait aussi un arc de circonférence dont le rayon serait par rapport au rayon du gabarit, dans la relation des distances séparant le centre 7, respectivement de la dite pointe dure et du dit gabarit. Comme ce dernier accuse une cpurbe autre qu'un arc de circonférence, il en résulte que le tâteur 14 provoque des déplacements linéaires de la glissière'- 13 laquelle sollicite, dans le même sens, le balancier 9.
Comme ce dernier ne peut se déplacer longitudinalement, il oscille autour de son pivot 10 d'une quantité proportionnelle au déplacement linéaire de la glissière 13. Par ce mouvement angulaire, le galet 8 du balancier, par la présence du plan incliné 19, déplace le chariot porte-outil 3 - 2 et la pointe dure de l'outil elle-même, d'un mouvement rectiligne proportionnel audit mouvement angulaire du halancier 9, c'est-à-dire aussi, porportion- nel aux déplacements rectilignes du tâteur 14. Cette loi de proportionnalité est déterminée à la base par la. position relative entre le centre de rotation 10 du balancier 9 et le galet 11, On pourrait aussi la déterminer en rendant variables les distances séparant du pivot 10, les deux extrémités du balancier 9.
Il résulte donc de cette disposition que, par une simple manoeuvre manuelle du plateau tournant 6, on déplace bien la pointe dure de l'outil à la fois d'un mouvement de rdation et d'un mouvement de translation perpendiculaire. audit mouvement de rotation et proportionnel à la distance qui sépare la traject-oire de la pointe dure de l'outil deson centre de rotation.
Les conditions du procédé, objet principal de l'invention peuvent être remplies par d'autres systèmes mécaniques, utilisant ou non la variation linéaire de la longue= de l'une des branches du pantographe.
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Par exemple, la figure 3 schématise un tel dispositif dans lequel la loi de proportionnalité résulte de la variation angulaire d'une pièce intermédiaire entre le tuteur et l'outil.
Selon cette figure, l'outil 21 et son porte-outil 22 sont solidarisés à un chariot coulissant 23 par un montant. 24. Ce chariot 23 est capable de coulisser dan-a des guides 25 fixés sur le plateau tournant 26 et il est en permanence rappelé en position initiale par des ressorts 27 prenant appui d'autre part sur le dit plateau tournant 26. Le mène chariot 23 porte une glissière 29 capable d'être déplacée par une tige filetée 30 manoeuvrée par une manivelle 11, en sorte oue cet:e glissière peut être calée en position correcte. Celle-ci peut être aisément déterminéepar la présence d'une graduation 32 portée par le chariot 23 et devant laquelle peut se déplacer Un indice porté par la glissière.
Cette dernière se profile vers le centre de l'appareil, en forme de plateau 33 , dans lequel vient s'ajuster librement le plateau 34 terminant l'un des boutsd'une bielle 35,dont l'autre bout est en forme de fourche 36 guidée par une butée ?Il fixée sur le chariot couliesant 23. Le plateau 34 de la bielle 33 porte une paroi plane 3b perpendiculaire au plan du dit plateau et disposée en sorte que l'une de ses faces soit parfaitement radiale. D'autre part, le gabarit 39 est solidaire d'un chariot coulissant inférieur 40. Le tuteur 41 en contact perman-ent avec le gabarit est solidaire de la: traverse 42 elle-même prenant appui sur le plateau tournant 26 par la potence 48.
Le milieu de cette traverse 42 présente une buselure 43 forcent coussi net peurun bout d'axe 44 intérieurement prolongé par une petite pièce plate présentant une face radiale en contactpermenent avec la face radiale 36 sus-mentionnée. Le plateau tournant 26 peut être manoeuvré manuellement par la poignée 45 tandis que le chariot inférieur peut être déplacé par la Manoeuvre de la manivelle 46.
De cette disposition, il résulte que le procédé de l'invention est réalisé comme suit: Tout comme dansl'exemple précédent, si le gabarit 39 accusait une courbe circulaire concentrique
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au plateau tournant 26, par la, manoeuvre normale de celui-ci, la pointe dure de l'outil 21 décrirait une simple trajectoire circulaire dont le rayon dépendrait de la distance séparant la dite pointe dure du centre du plateau 26.
'gomme le gabarit 39 ne présente pas une courbe circulaire, le tâteur 41 accuse des mouvements de glissement qui, se reportant sur le bout d'axe 44 d'où, par la pièce 38 sur la bielle 35, la glissière 29 et le plateau coulissant 23, provoque'un déplacement linéaire de ce dernier en opposition à l'action des ressorte de rappel 27, L'amplitude du mouvement linéaire de ce chariot, par rapport au déplacement du tâteur dépend donc essentiellement de la position angulaire initiale de la bielle 35.
Et cette position angulaire de la. b:.elle dépend exclusivement de la distance initiale séparant la pointe dure de l'outil 21 du centre de rotation du plateau tournant 26, Les exemples développés précédemment n'exposent que les éléments essentiels des appareils capables d'appliquer le procédé original, objet principal de l'invention. Néanmoins, ces appareils peuvent très aisément être mis en oeuvre, étant conçus, complétés, et exécutés en sorte qu'ils réalisent des dispositifs compacts, peu encombrants, de fonctionnement rapide et systématique.
Une telle exécution est décrite ci-après, à simple titre indicatif, et est représentée aux figures 4 à 9 annexées.-
L'outil 100 est fixé dans un porte-outil 101 solidaire d'un chariot coulissant 102, rappelé en position initiale par un ressort 103. Le chariot 102 est guidé par des roulements 104 prenant appui sur un plateau tournant 105 pourvu d'une poignée de manoeuvre 106, Sur le chariot 102 se place la bielle 107 dont l'un des bouts en forme de fourche 108 chevauche une butée 109 fixée sur le dit chariot 102.A son autre extrémité, cette bielle se prolonge vers le bas par un tourillon 110 lui même inférieurement prolongé par un segment 111.
Le tourillon 110 est logé dans une buselure 112 ajustée dans une glissière 113 capable d'être déplacée et
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réglée en position conjoin-ter,ient par l'interposition ae calas de précision 114 et par le dispositif de serrage formé principalement par la tige filetée 115 et le bouton moleté 116,- Pour faciliter le placement et l'enlèvement des dites cales 114, elles sont introduite: dans une ouverture ad-hoc du plateau 117 solidaire du porte-outil 101 afin d'être pressées, entre une paroi 118 de ce plateau et une élévation correspondante 119 de la glissière 113.
Par le choix judicieux des cales de précision 114 et l'actionnement du dispositif de serrage 115-116, on peut donc régler avec rapidité et grande précision la position initiale du tourillon 110 c'est-à-dire la position angulaire de la bielle 107.
Le gabarit 120 fait partie du chariot coulissant inférieur 121 dont les déplacements linéaires doivent permettre la mise en position correcte de la pointe de l'outil par rapport a la meule à rectifier. Cette position correcte est également obtenue par l'emploi des cales de précision 122 interposées entre le dit plateau coulissant 121 et l'embase 123 de l'appareil et par le dispositif de serrage formé en principal de la tige filetée 124 et du bouton moleté 125.
Le tateur 133 2st capable de coulisser étant guidé par des galets 126 prenant appui sur des chemins de roulement 127. Ce tuteur loge une buselure 128 dans laquelle s'ajuste un tourillon 129 parfaitement guidé par des galets 130-131. Ce tourillon est surmonté d'un segment 132 semblable au segment 111 solidaire du tourillon supérieur 110. - Entre les faces planes deces deux segments identiques et opposés sont interposés des galets 134 soutenus par une cage ad-hoc 135, - dont la section est en forme de double T et dcnt la longueur est telle qu'elle est capable de retenir toujours les dits gal ts quelle que soit l'excenticite accusée par les deux segments 111-132.
Lefonctionnement de cet appareil appliquant le procédé, objet de l'invention, se comprend très facilement comme suit:
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Tout d'abord, la position initiale correcte de la pointe de l'outil 100 est obtenue en choisissant judicieusenent les cames 122 que l'en introduit entre le chariot coulissant inférieur 121 et l'embase 123 et que l'on serre énergiquement par la manoeuvre du bouton moleté 125. Semblablement, on détermine la position angulaire correcte de la bielle 107 en relation avec la position originelle du chariot coulissant 121 en choisissant judicieusement les cules 114,qui sont énergiquement serrées par la manoeuvre du bouton moleté 116.
Dès lors, il suffit de déplacer, en un mouvement de rotation d'amplitude convenable, le plateau tournant 105, par la manoeuvre manuelle correspondant de la poignée 106. - Par ce mouvement, le tâteur 133 chemine le long du gabarit 120 en sorte qu'il transmet au segment 132 les déplacements rectilignes qu'il accuse. Ces derniers provoquent àleur tour des déplacements rectilignes du chariot coulissant 102,mais s dans une proportion qui dépend exclusivement de la position angulaire initiale de la bielle 107, c'est-à-dire, de la position des faces droites des segments 111- 132. Comme on le constate, ces derniers ne tournent pas seulement autour de l'axe général de la machine, mais peuvent coulisser ra- dialement l'un par rapport à l'autre, ce qui est favotisé par les galets 134.
Il en résulte donc que le porte-outil 101 et par coneé- quent l'outil 100 accuse à la fois un mouvement de rotation autour de l'axe A B et des déplacements radiaux, c'est-à-dire des déplacements rectilignes en direction perpendiculaire ou approximativement perpendicuaire au dit mouvement de rotation. Et ces mouvements rectilignes sont proportionnels à la distance qui sépare la pointe de l'outil de l'axe A-B. Enfin, cette proportionnalite est rigoureusement respectée, quel cime eoit le profil du gabarit 120 du fait que les déplacements rectilignes du tâteur 133 sont transmis à l'outil 100 vie deux éléments en conta-ct,dont les surfaces de contact sont d'inclinaison variable au prorata de la distance séparant la pointe dure de l'outil 100 de l'axe A-B.
Toutes les conditions du procédé de l'invention se trouvent donc remplies.
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Cet appareil est @rès compact et remarquable précis.
Comme l'indiouent les figures 4, 4',et 5, il se place sur la machine à rectifier les engrenages pour meules de forme, en serte qu'il peut être amené par le volant B devant le m@le A servant à rectifier l'engrenage C par exemple. C@@ figures 4, 4 et.5 centrent bien que l'appareil est, la fois, peu encombrant etque tous les organes de manoeuvre sont aisément accessibles.
Le même appareil permet, avec un seul gabarit, de rectifier toutes les. meules comprises entre les limites Mécaniques de l'appareil et dont la développante est de même allure que celle du dit gabarit unique.
On pourrait évidemment présenter les différents organes sous des formes constructives extrêmement différentes de celles décrites, tout en leur maintenant la mené Fonction ou une fonction équivalente. Il importe en tout cas de remarquer que l'on assure la pointe de l'outil, des tracés homotétioues, quelle que soit la distance qui la sépare de son centre de rotation. Par le procédé, objet principal de l'invention, on réalise également que le gabarit ou guide se rapproche très fortement d'un arc de circonférence pour le tracé de toute développante de cercle utilisée dans la technique des engrenages.
Il va de soi que l'appareil permet de faire décrire à la pointe de l'outil des tracés autres que des développantes de cercle, ces tracés pouvant d'ailleurs être en principe quelconques. En effet, les gabarits ou guides peuvent présenter une forme quel conque. La notion de gabarit doit d'ailleurs être comprise dans son sens le plus large, étant étendu que ces gabarits peuvent être non seulement des guides pour un élément palpeur, mais également des combinaisons statiques ou mobiles quelconques capables de déplacer le pantographe perfectionné ou le balancier ou tout : utre élément ciném tique intermédiaire capable de remplir une fonction équivalente à celle décrite par ces éléments.