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PROCEDE ET MACHINE POUR L'USINAGE DE ROUES DENTEES.
Les roues dentées sont usinées de nombreuses façons par mortaisa- ge ou par fraisage. Lorsque des quantités de matière relativement grandes, doivent être enlevées, un dégrossissage (ébauchage) est effectué avant le dressage ou le meulage. L'invention propose d'effectuer ce travail de dégros- sissage par un fraisage par à-coups, qui sera appelé ci-après fraisage d'é- bauchage.
Il convient d'entendre ci-après par fraisage débauchage une sorte d'usinage au cours duquel une ou plusieurs dents de fraise à allure rapide, armées de métal dur,entrent séparément en prise avec la pièce d'oeuvre et, enlèvent de minces copeaux, à une grande allure de coupeo Cet enlèvement de fins copeaux pourrait peut être, de prime abord, paraître inapproprié pour l'usinage préalable des roues dentéeso Mais en fait, par ce fraisage d'ébau- chage, le dégrossissage s'effectue en un temps beaucoup plus court qu'il n'é- tait possible-de l'obtenir jusqu'ici par l'ébauchage connu. De plus, il ne se produit pas de marques de broutage ou d'irrégularités de ce genre à la sur- face supérieure, bien que l'on puisse s'attendre à cela lors du nombre de tours élevé.
Le procédé nouveau trouve toute sa signification pour la fabrication de roues coniques, du fait que les procédés de mortaisage ou de fraisage usuels jusqu'ici pour la fabrication de ces roues présentent de graves inconvénientso
La conformation de la machine destinée à la mise en oeuvre du pro- cédé, qui fait également l'objet de l'invention, est aussi essentielle pour l'obtention de'l'effet désiré,, La fraiseuse pour roues dentées nouvelle tra- vaille avec un chariot porte-outil, qui porte le moteur de la fraiseuse, le mécanisme travaillant grâce à une commande par courroie et l'outil, tandis que la pièce d'oeuvre se trouve sur un support pivotant connu, avec-appareil diviseur., Le chariot est avantageusement animé d'un mouvement alternatif en direction verticale et ce, entre deux supports, la courroie de commande con- tournant l'un desdits supports.
Ceci assure une construction très serrée, pratiquement exempte'de vibrations, et une machine cependant accessible etc' d'une bonne disposition, qui peut répondre, dans une grande mesure, aux sol-
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licitations particulières dues au fraisage. Les extrémités supérieures des deux supports sont reliées par un élément de pont, qui peut par exemple avoir la forme d'une plaque dé base, sur laquelle est montée la commande du chariot porte-outil. La conformation de cette commande et sa connexion forment éga- lement l'un des objets de l'invention.
Le dessin représente un exemple de réalisation de l'invention.
La figure 1 montre la machine vue de face.
La figure 2 la montre vue de dessus.
La figure 3 la montre vue de coté..
Le banc 1 de la machine se termine par deux supports verticaux ou montants 2 et 3, entre lesquels le chariot 4 se déplace en un mouvement ascendant et en un mouvement descendant. Le chariot porte, au côté postérieur de la machine, le moteur 5 de la fraiseuse, qui, par l'intermédiaire d'une courroie de commande en forme de coin 6, qui contourne le support 3, comman- de directement l'arbre 7 de la fraiseuse, sur l'extrémité antérieure duquel est montée la fraiseuse d'ébauchage 8. La commande de ce chariot, maintenu de façon extraordinairement simple, se fait à partir d'un arbre vertical 9, qui est commandé par l'arbre 11, par l'intermédiaire d'un engrenage conique 10.
Le moteur 12, pour le mouvement de soulèvement et de descente du chariot, commande,par l'intermédiaire de la courroie de commande en forme de coin 13, tant l'arbre de descente 14 que l'arbre de montée 15. L'arbre 14 met en rotation un mécanisme réglable sans échelons, 16, qui transmet son mouvement à l'arbre 11, par l'intermédiaire de l'arbre17 et des roues dentées 18 et 19. L'allure de descente du chariot et, par suite, de la fraiseuse d'ébau- chage est donc réglable dans une grande mesure et sans échelons, si bien que l'on peut obtenir toute vitesse d'avancement désirée pour la fraiseuse.
L'allure de montée est une allure rapide. L'arbre 15 mène, sans interven- tion d'un mécanisme de réglage ou analogue, la roue dentée 20, qui, de son côté, commande la roue 19. L'arbre qui travaille, soit 15, soit 17, est ac- couplé par des accouplements qui sont disposés dans le boîtier 21.
L'inversion des accouplements se fait automatiquement à l'aide des butées 23 et 24, déplaçables sur la tige 22, mobile longitudinalement, butée qui entre en contact avec une saillie correspondante 25 du chariot 4 et actionne les accouplements par déplacement de la tige.
La pièce d'oeuvre 26 est placée, de façon connue, sur le sup- port pivotant 27, sur lequel est également prévu l'appareil diviseur 28.
L'ensemble du support est mobile en direction des montants 2 et 3, sur. les voies 29. Afin que le support puisse répondre aux exigences particuliè- res du fraisage d'ébauchage, il est pourvu d'un dispositif de serrage,qui le maintient rigidèment dans ses guidages, de façon qu'aucune marque d'usi- nage ne puisse se faire sur la pièce d'oeuvre.
Le dispositif de serrage se compose, selon l'invention, d'un écrou d'écartement 30, prévu sur larbre 31, pour les roues dentées à pivo- tement 32 et 33, engrènent avec les segments à pivotement 34 et 35. Par le serrage de l'écrou 30 sur l'axe '36, les deux parties sont écartées l'une de l'autre, si bien que les brides 37 et 38 appuient contre les segments à pivotement 34 et 35 et les poussent contre les faces internes des voies 29. Le support pivotant est donc maintenu de façon extraordinairement fer- me dans ses guidages et ne peut pas se décaler, même lors des;sollicitations sous forme de chocs dues au fraisage. De cette façon., on obtient déjà un degré de précision relativement élevé lors du dégrossissage.
Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait que l'on ne fraise pas les creux des dents au moyen d'un ou de plusieurs cou- teaux de même profil travaillant par à-coups, mais que l'on effectue le frai- sage par degrés, au moyen de couteaux successifs, travaillant par à-coups, profilés de façon différente, dont le premier produit une rainure de la lar- geur de la base du creux, jusqu'à la base dudit creux, tandis que les couteaux suivants enlèvent,par échelons, des parties de la matière laissée par le pre-
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mier couteau. Du fait que le fraisage est effectué jusqu'à la base de la dent, lors du finissage subséquent par les couteaux à raboter, ces derniers n'ont pas à couper sur plusieurs faces mais uniquement au flanc de.la dent.
La nature très simple de ce procédé est due au fait que les cou- teaux successifs pratiquent dans l'ébauche des rainures rectangulaires, de largeur croissante lorsque la profondeur diminue, chaque couteau ne travail- lant que par son côté frontal. Pour ne pas obtenir de degrés trop marqués dans le profil du creux de dent, on donnera utilement une forme trapézoida- le au couteau ou aux couteaux qui produisent les rainures les plus larges, pour mieux les adapter au profil du creux de dent, et réduire au minimum le finissage.
Ces couteaux coupent donc par trois côtés, ce qui, toutefois, peut être exigé d'eux, puisqu'ils n'agissent que les dernierso
On peut toutefois, si l'on veut pousser plus loin le dégrossi- ssage, de façon qu'il n'y ait lieu d'effectuer qu'un finissage pratiquement nul, faire travailler encore d'autres couteaux ou l'ensemble des couteaux tant à la face frontale qu'aux côtés tournée vers les flancs des dents, si l'on protège les couteaux de toutes sollicitations excessives, par exemple en diminuant l'avancement ou en multipliant le nombre des couteaux. Les couteaux peuvent également être conformés de telle façon qu'à l'exception de ceux qui pratiquent le fraisage de la base, ils ne coupent que latérale- ment.
Avec les derniers genres cités de conformation des couteaux, il est possible de réaliser, par le fraisage d'ébauchage, des profils simples, qui ne nécessitent pratiquement aucun travail ultérieur, en particulier des profils de crémaillère ou d'autres profils qui présentent, par correction, des flancs de dent pratiquement droits.
L'invention est en outre perfectionnée en ce sens que, lors du fraisage de roues coniques, il n'est pas fraisé une rainure de section constante pour les creux de dents qui vont en s'accroissant mais qu'un ac- croissement des creux se fait vers le côté large. Ceci est possible par le fait que les couteaux dont les faces de coupe se trouvent au-dessus de la tête de la dent, au côté le plus bas de celle-ci, présentent un élargis- sement qui, lors du fraisage du côté le plus étroit au côté le plus large du creux de dents, donne un accroissement de la rainure dans les parties qui se trouvent au-dessus de la partie inférieure de la tête de dent.
La figure 4 des dessins montre le mode de fonctionnement d'une fraiseuse d'ébauchage destinée à la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, fraiseuse dont les couteaux, sauf un, ne travaillent que par leur côté frontal.
41 désigne le profil du creux de dent à réaliser et 42 à 45 dési- gnent les différents couteaux, qui sont disposés radialement à la périphérie du porte-couteaux 46 de telle façon qu'un seul couteau à la fois puisse' tra- vailler (pour plus de clarté, les couteaux sont représentés, aux dessins, l'un derrière l'autre) Les couteaux 42 à 44, dont la largeur diminue à me- sure que la longueur augmente, ne travaillent que par leurs faces frontales 42a à 44a, tandis que le couteau 45, qui a à effectuer le travail moindre d'enlèvement de copeaux, travaille non seulement par sa face frontale 45a, mais encore par ses faces latérales 45b et 45c. Comme le couteau 42 a à effectuer le plus important travail d'enlèvement des copeaux,
il est utile de prévoir deux tels couteaux, en opposition, sur le porte-couteaux 46.
La figure 5 montre une fraiseuse dans laquelle seul le couteau 42 travaille par sa face frontale, tandis que les autres couteaux, 43 à 45, ne présentent que latéralement des faces de coupe, 43a à 45a. Lorsqu'on emploie une telle fraiseuse, il n'y a lieu d'effectuer qu'un très minime travaibultérieur, surtout dans le cas de profils à flancs de dents prati- quement rectilignes.
Les figures 6 et 7 montrent la conformation et le fonctionnement d'une fraiseuse d'ébauchage pour l'usinage de roues coniqueso 41 désigne le profil du creux de dent à la périphérie externe de la couronne dentée et ±la désigne le même profil à la périphérie interne de la roue dentée. Les couteaux
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42 à 45 et 47 travaillent ici de la manière décrite lors de l'examen de la figure 5; le-couteau 48 est par contre conformé de telle façon qu'il produi- se un élargissement du creux de dent vers le périphérie externe de la couron- ne dentée, comme on peut le voir d'après les faces hachurées 49 et 50, à la figure 7.
Le procédé nouveau et la machine-outil servant à sa mise en oeuvre se caractérisent par une grande simplicité, une grande rapidité d'usinage et une sécurité de fonctionnement extraordinaire., Malgré sa simplicité, la ma- chine peut répondre à toutes les exigences imposées par les conformations les plus variées de roues d'engrenage.
REVENDICATIONS.
1. - Procédé pour l'usinage de roues dentées, caractérisé par le fait que les flancs des dents ou les creux des dents sont usinés par un fraisage par à-coups ou débauchage et sont ensuite finis par l'un des procédés connus (meulage, fraisage).