1rraise nencoiaaie rotative et proceae pour sa iapricamon. La présente invention se rapporte à une fraise hélicoïdale rotative et à un procédé pour sa fabrication, cette fraise étant des tinée à tailler les .dents de roues coniques hélicoïdales, spirales ou droites ou autres pièces dentées analogues.
On a déjà proposé pour ce but des frai ses hélicoïdales comprenant des dents de coupe disposées sur une ligne hélicoïdale, les dents étant établies pour coopérer-par paires, dont chacune est formée pour tailler à la forme correcte les faces opposées du creux entre les -dents d'une paire de .dents en un point particulier de la longueur du creux et ayant des arêtes tranchantes sur un côté seu lemenf de chaque dent.
Pour se distinguer de cette disposition connue, la fraise suivant l'invention com prend une série de dents de coupe disposées suivant une circonvolution hélicoïdale pour former hélice et qui peuvent avantageuse ment s'étendre complètement autour de la fraise, lesdites dents de coupe ayant des bords tranchants de. chaque côté, la grandeur des sections transversales des dents allant en diminuant graduellement du point-milieu de la circonvolution hélicoïdale ou hélice vers les deux extrémités de celle-ci, le pas -de l'hé lice étant égal au pas à l'extrémité plus pe tite de la roue conique ou autre pièce iden- tée analogue- à tailler.
Lorsque les. dents d'une pareille fraise ont une forme appro priée, elles permettent de tailler toutes les dents sur une roue conique ou autre pièce analogue dans une seule opération continue par un mouvement de rotation continu de la fraise et ide l'ébauche, la fraise faisant une révolution, pendant que l'ébauche tourne de la .division d'une dent à tailler, la fraise étant amenée à passer une fois sur l'ébauche.
Pour fabriquer une fraise de ce genre, on établit d'abord une roue-mère dentée à la forme exacte de la roue dentée ou -autre pièce d'entée à tailler par la. fraise, puis on forme dans .la denture de la roue-mère par entaillage transversal des dents, de coupe avec .des bords tranchants et on emploie alors cette roue-mère comme fraise pour amenei une hélice formée sur une ébauche de fraise par une opération de taillage à la forme cor- recto voulue, cette hélice étant destinée à constituer le nombre désiré de dents de coupe dans la fraise terminée.
En pratique, ce procédé peut par exem ple être réalisé en ce sens qu'après avoir établi la roue-mère avec les dents de coupe à bords tranchants, on durcit la roue et la passe au finissage, puis .on dégrossit une ébauche de fraise en y formant une hélice dont le pas correspond au pas intérieur ou plus petit de la roue dentée ou autre pièce à tailler, on place la roue-mère et l'ébauche -de fraise en bonne position relative.
de coopération dans une machine à tailler les engrenages en faisant passer l'ébauche de fraise sur la roue-mère à une vitesse appro priée et en faisant tourner la roue-mère et l'ébauche de fraise à une vitesse telle que l'ébauche de fraise fasse une révolution pën- dant que .la roue-mère tourne de la division d'une dent en amenant ainsi sur l'ébauche de fraise l'hélice @de celle-ci :à la forme cor recte voulue, après quoi cette hélice est en taillée transversalement pour constituer le nombre désiré de dents de coupe, lesquelles sont alors dégagées, de manière qu'elles con servent leur forme correcte lorsqu'on les fait p;ass.er à un finissage par meulage.
Ou bien le procédé ;peut être réalisé .en ce sens qu'après avoir établi la roue-mère avec des dents de coupe à bords tranchants, on durcit la roue et la passe au finissage, puis on dégrossit une ébauche de fraise -en 5= for mant une hélice dont le pas correspond au pas intérieur ou plus petit de la roue den tée ou autre pièce à tailler, on entaille en suite transversalement l'hélice sur l'ébauche de fraise pour la ,diviser en :
dents, puis on place la roue-mère et l'ébauche de fraise en bonne position relative de coopération dans une machine à tailler les engrenages en fai sant passer l'ébauche de fraise sur la roue- mère à une vitesse appropriée et en faisant tourner la roue-mère .et l'ébauche de fraise à une vitesse télle que .l'ébauche de fraise fasse une révolution pendant que la roue- mère tourne de la division d'une dent on amenant ainsi sur l'ébauche de fraise 1'h6- lice de celle-ci à la forme, correcte voulue,
ayant les -dents de coupe y formées préala blement.
Si la fraise doit tailler des dents. spirales de sens à gauche ou à ,droite, il fat que le plan central précité sont orienté par rap port à l'axe de la roue-mère comme décrit plus loin.
Si l'on désire produire la forme connue de fraise précédemment décrite, la denture hélicoïdale correctement formée sur l'ébau che de fraise sera entaillée transversalement et pourvue aux entailles des bords tranchants nécessaires.
Des formes d'exécution d'une fraise éta blies suivant l'invention sont représentées, à titre d'exemple, au dessin annexé, dans le quel: La fig. 1 est une élévation latérale d'une de ces fraises, et La fig. 2 est une élévation de front; Les fig. 3 et 4 sont des vues, similaires aux fig. 1 et .2, d'une ébauche de fraise dé grossie pour former une fraise; ' La fig. 5 montre en vue une partie d'une roue-mère conique à dents rectilignes; La fig. 6 montre en vue, partie .en coupe, la fraise dégrossie en position au-dessus de la roue-mère pour produire une fraise pour tailler des roues coniques à dents rectilignes;
La fig. 7 est une vue similaire à la fig. 6, mais montrant une disposition pour produire une fraise à tailler des dents spirales de sens à gauche, ,et La .fig. 8 est une vue similaire à la fig. 7, mais montrant une disposition pour produire une fraise à tailler des dents spirales de sens à droite.
Comme représenté aux fig. 1 et 2, la fraise comporte une série de .dents 9 dispo sées suivant une circonvolution hélicoïdale, pour former hélice, avec des bords tran- chants-10 sur chaque côté de chaque dent. La grandeur de la section transversale des dents 9 va en diminuant du centre de ladite hélice vers les deux extrémités de -celle-ci, le pas de l'hélice étant égal au pas. à l'extré mité plus petite de la roue conique ou autre objet ù tailler.
,Si les dents 9 ont une fôrme appropriée, toutes les dents sur la roue conique ou au tre objet peuvent être taillées en une seule opération continue.
Une pareille fraise pour tailler une roue dentée conique peut être fabriquée par exem ple comme suit: Comme représenté à la fig. 5, une roue- mère conique 11 est d'abord taillée et for mée sur toute machine appropriée de façon qu'elle corresponde exactement à la roue den tée que la fraise doit tailler. Dans l'exemple représenté, la roue-mère 11 a -des dents recti lignes 12. Les dents 12 sont pourvues, d'en tailles transversales 13 établies de façon à former des arêtes tranchantes. et la roue est ensuite durcie et passée au finissage, de pré férence par meulage.
Une ébauche-de fraise 14 (fig. 3 et 4) est dégrossie et formée avec une hélice brute 15, dont le pas correspond au pas intérieur ou plus petit de la roue dentée qui doit être tail lée. L'hélice 15 est alors entaillée transver salement pour la diviser en le nombre désiré de dents, ou si l'on désire, on peut renvoyer cet entaillage transversal, jus_qu'à ce que l'hélice ait été finalement formée par la roue- mère.
La roue-mère 11 est alors placée sur la tête porte-pièce (poupée) d'une machine à tailler les engrenages appropriée' .et la fraise dégrossie 14 sur l'arbre porte-fraise, l'engre nage de la machine étant tabli avec le rap port de transmission nécessaire. On fait alors passer la fraise dégrossie 14 une fois sur la roue-mère 11 ,à une vitesse appropriée avec son hélice en prise avec les dents de la roue- mère 11 en donnant à .la roue-mère 11 et à la fraise-ébauche 14 un mouvement de rota tion continu, la fraise faisant une révolu tion, pendant que la roue-mère tourne de la division d'une dent.
On fait avancer la fraise ébauche dans une direction perpendiculaire à son axe et avec cet axe se mouvant dans un plan parallèle à un plan tangentiel au cône contenant les bases des dents de la roue.
Si la fraise qui doit être taillée est desti née à tailler des dents rectiliges sur des roues coniques, elle est réglée pour la génération par rapport .à la roue-mère comme repré senté à la -fig. 6, c'est-à-dire de .façon que le plan central de 1a fraise perpendiculaire à son axe indiqué par la ligne pointillée A renferme l'axe de la roue-mère 11:
:Si la fraise est destinée à tailler -des dents spirales de sens à gauche, le plan indiqué par la ligne A doit être déplacé,ou décalé par rap port à l'axe de la roue-mère 11 comme re présenté à -la fig. 7, et pour des dents spi rales de sens à droite, le plan indiqué par la ligne A sera décalé ou .déplacé comme reë présenté à la fig. 8. La valeur de ce décalage diffère suivant le pas de la .dent à tailler.
Pendant l'opération de .formation, les arêtes tranchantes des dents 12 de la roue- mère forment l'hélice-ébauche 15 correcte ment pour le travail particulier auquel elle est destinée et l'hélice-ébauche est ensuite en taillée transversalement pour former le nom bre désiré de dents de coupe, si cela n'a pas encore été fait, .et les .dents sont alors déga gées de manière qu'elles conservent lors du meulage leur forme correcte, après quoi la fraise est durcie.
De préférence, la fraise finie devrait avoir un nombre impair .de dents de coupe, de façon que, lorsqu'on applique la fraise pour tailler une ébauche, la dent médiane de l'hé lice de la fraise puisse être mise au point sur la ligne médiane de l'ébauche, cette dent suivant toujours la ligne médiane d'un entre-dent sur la roue .qui .doit être taillée.
Bien qu'on ait décrit le procédé comme servant au taillage ,de roues dentées coniques. il va de soi qu'on peut produire une fraise hélicoïdale rotative pour produire .des dents rectilignes, spirales ou hélicoïdales sur toute surface conique ou plate .en établissant une roue-mère appropriée. On peut par exemple établir une fraise pour former les dents sur la surface plate d'un accouplement à dents et dans ce cas un plan plat peut être consi- déré comme cône ayant un angle au sommet de<B>180'.</B>
Les fraises destinées à tailler des dents spirales devraient être produites en se ser vant d'une roue-mère du type ,spiral, mais on a également obtenu .de bons résultats 'avec une roue-mère ayant des dents rectilignes. La roue-mère et la fraise sont faites en acier ou toute autre an;atière appropriée.
I1 va de soi que l'expression "roue- mère" utilisée -dans ce mémoire vise non seulement une roue conique, mais aussi par exemple le plateau denté d'un accouplement.
1rraise nencoiaaie rotating and proceae for its iapricamon. The present invention relates to a rotary helical milling cutter and to a method for its manufacture, this milling cutter being intended for cutting the teeth of helical, spiral or straight bevel wheels or other similar toothed parts.
It has already been proposed for this purpose of its helical spurs comprising cutting teeth arranged on a helical line, the teeth being established to cooperate-in pairs, each of which is formed to cut to the correct shape the opposite faces of the hollow between the - teeth of a pair of teeth at a particular point along the length of the hollow and having sharp edges on only one side of each tooth.
To be distinguished from this known arrangement, the cutter according to the invention comprises a series of cutting teeth arranged in a helical convolution to form a helix and which can advantageously extend completely around the cutter, said cutting teeth having sharp edges of. each side, the size of the cross-sections of the teeth gradually decreasing from the midpoint of the helical convolution or helix towards the two ends thereof, the pitch of the helix being equal to the pitch at the plus end small bevel wheel or other similar identifiable part to be cut.
When the. teeth of such a milling cutter have an appropriate shape, they make it possible to cut all the teeth on a bevel wheel or other similar part in a single continuous operation by a continuous rotational movement of the milling cutter and of the roughing, the milling cutter making one revolution, as the blank rotates the .division of a tooth to be cut, the cutter being caused to pass once over the blank.
To make a cutter of this kind, we first establish a toothed mother wheel to the exact shape of the toothed wheel or -other entry part to be cut by the. milling cutter, then one forms in .the toothing of the mother wheel by transverse notching of the teeth, cutting with sharp edges and one then uses this mother wheel as a milling cutter to bring a propeller formed on a milling blank by an operation of cutting to the desired correct shape, this helix being intended to constitute the desired number of cutting teeth in the finished milling cutter.
In practice, this process can for example be carried out in the sense that after having established the mother wheel with the cutting teeth with sharp edges, the wheel is hardened and passed for finishing, then a blank of a milling cutter is roughened. by forming a propeller therein, the pitch of which corresponds to the internal or smaller pitch of the toothed wheel or other piece to be cut, the mother wheel and the blank -de milling cutter are placed in the correct relative position.
cooperation in a gear hobbing machine by passing the milling blank over the mother wheel at a suitable speed and rotating the mother wheel and milling blank at a speed such that the blank of milling cutter makes one revolution while the mother wheel turns by the division of a tooth, thus bringing on the milling cutter blank the helix of the latter: to the correct shape desired, after which this helix is cut transversely to provide the desired number of cutting teeth, which are then released so that they retain their correct shape when made p; ass.er grinding finishing.
Or the process; can be carried out in the sense that after having established the mother wheel with cutting teeth with sharp edges, the wheel is hardened and passed to finishing, then a blank of a milling cutter is roughened -en 5 = forming a propeller whose pitch corresponds to the internal or smaller pitch of the toothed wheel or other piece to be cut, the propeller is then cut transversely on the milling blank to divide it into:
teeth, then the mother wheel and the milling cutter blank are placed in the correct relative cooperative position in a gear hobbing machine by passing the milling cutter blank over the mother wheel at an appropriate speed and rotating the mother wheel and the milling blank at a speed such that the milling blank revolves as the mother wheel rotates by dividing one tooth thus bringing on the milling blank 1 ' helix of this one to the correct shape,
having the cutting teeth previously formed therein.
If the cutter has to cut teeth. spirals of direction to the left or to the right, it fat that the aforementioned central plane are oriented with respect to the axis of the mother wheel as described later.
If it is desired to produce the known form of cutter previously described, the helical toothing properly formed on the blank of the cutter will be notched transversely and provided with the necessary cutting edge notches.
Embodiments of a cutter established according to the invention are shown, by way of example, in the appended drawing, in which: FIG. 1 is a side elevation of one of these cutters, and FIG. 2 is a front elevation; Figs. 3 and 4 are views, similar to FIGS. 1 and .2, of a rough strawberry which has been enlarged to form a strawberry; 'Fig. 5 shows a view of part of a bevel mother wheel with rectilinear teeth; Fig. 6 shows in view, partly in section, the rough-cut cutter in position above the mother wheel to produce a cutter for cutting bevel gears with rectilinear teeth;
Fig. 7 is a view similar to FIG. 6, but showing an arrangement for producing a cutter for cutting left-hand spiral teeth,, and Fig. 8 is a view similar to FIG. 7, but showing an arrangement for producing a right hand spiral tooth cutter.
As shown in fig. 1 and 2, the cutter has a series of teeth 9 arranged in a helical convolution, to form a helix, with sharp edges 10 on each side of each tooth. The size of the cross section of the teeth 9 decreases from the center of said helix towards the two ends thereof, the pitch of the helix being equal to the pitch. at the smaller end of the bevel gear or other object to be cut.
If the teeth 9 have a suitable shape, all the teeth on the bevel gear or on the object can be cut in a single continuous operation.
Such a milling cutter for cutting a conical toothed wheel can be manufactured for example as follows: As shown in fig. 5, a bevel mother wheel 11 is first cut and formed on any suitable machine so that it exactly matches the star wheel that the cutter is to cut. In the example shown, the mother wheel 11 has recti-line teeth 12. The teeth 12 are provided with transverse sizes 13 established so as to form cutting edges. and the wheel is then hardened and passed for finishing, preferably by grinding.
A milling blank 14 (Figs. 3 and 4) is roughed and formed with a coarse propeller 15, the pitch of which corresponds to the inner pitch or smaller of the toothed wheel to be cut. The propeller 15 is then transversely notched to divide it into the desired number of teeth, or if desired, this transverse notch can be returned, until the propeller has finally been formed by the mother wheel. .
The mother wheel 11 is then placed on the workpiece head (headstock) of a suitable gear hobbing machine and the coarse cutter 14 on the cutter holder shaft, the machine gear being established. with the necessary transmission ratio. The roughed mill 14 is then passed once over the mother wheel 11, at an appropriate speed with its propeller in mesh with the teeth of the mother wheel 11, giving the mother wheel 11 and the roughing mill. 14 a continuous rotational movement, the milling cutter making one revolution, while the mother wheel turns by the division of a tooth.
The blank cutter is advanced in a direction perpendicular to its axis and with this axis moving in a plane parallel to a plane tangential to the cone containing the bases of the teeth of the wheel.
If the cutter to be cut is intended to cut straight teeth on bevel gears, it is set for generation with respect to the mother wheel as shown in -fig. 6, that is to say so that the central plane of the cutter perpendicular to its axis indicated by the dotted line A encloses the axis of the mother wheel 11:
: If the cutter is intended to cut spiral teeth in the left direction, the plane indicated by line A must be moved, or offset with respect to the axis of the mother wheel 11 as shown in fig. . 7, and for spiral teeth in the right direction, the plane indicated by line A will be shifted or .displaced as shown in FIG. 8. The value of this offset differs according to the pitch of the tooth to be cut.
During the forming operation, the cutting edges of the teeth 12 of the mother wheel form the propeller-blank 15 correctly for the particular job for which it is intended and the propeller-blank is then cut transversely to form the propeller. desired number of cutting teeth, if this has not yet been done, and the teeth are then loosened so that they retain their correct shape upon grinding, after which the bur is hardened.
Preferably, the finished cutter should have an odd number of cutting teeth, so that when the cutter is applied to cut a blank, the middle tooth of the cutter helix can be brought into focus on the cutter. median line of the blank, this tooth always following the median line of an inter-tooth on the wheel. which. must be cut.
Although the process has been described as being used for cutting, bevel gear wheels. It goes without saying that a rotary helical milling cutter can be produced to produce straight, spiral or helical teeth on any conical or flat surface by establishing a suitable mother wheel. For example, a milling cutter can be set up to form the teeth on the flat surface of a toothed coupling and in this case a flat plane can be considered as a cone having an apex angle of <B> 180 '. </ B >
Cutters for cutting spiral teeth should be produced using a spiral type mother wheel, but good results have also been obtained with a mother wheel having straight teeth. The mother wheel and the cutter are made of steel or other suitable material.
It goes without saying that the expression "mother wheel" used in this specification relates not only to a bevel wheel, but also, for example, to the toothed plate of a coupling.