Procédé et machine pour la taille d'engrenages. La présente invention concerne la taille, par génération, des engrenages! et spéciale ment des roues dentées plates, coniques, hyperboliques et hypoïdes.
La taille de tels engrenages est très déli cate car elle doit se faire de telle façon que la précision obtenue soit très grande; en outre, les surfaces des flancs des dents des deux engrenages en prise doivent, malgré leur forme .complexe, être correctement con- juguées.
Les procédés et "les machines actuellement employés pour la taille, par génération, des engrenages coniques hyperboliques et hy- poïdes sont très compliqués et basés, en géné ral, sur l'action indépendante des différents mouvements nécessaires, respectivement, pour effectuer la .coupe, la génération, l'avance ment et la division.
La coordination de ces différents mouve ments individuels est difficile à, réaliser et les difficultés sont encore accrues par la né cessité d'introduire certaines corrections dans les mouvements et les. positions relatives de l'outil et de la roue, notamment pour obte nir une portée rationnelle entre les surfaces des flancs ainsi que pour exécuter certaines tailles particulières, telles que l'hypoïde, par exemple.
C'est pour ces différentes raisons que les machines actuellement employées sont si complexes, encombrantes et délicates et offrent tant de difficultés d'ans leur emploi à l'atelier; le calcul des réglages de leurs différents organes, au bureau .d'étude, offre aussi de sérieuses complications et difficultés. On s'est efforcé de trouver des méthodes de taille permettant une simplification dw ma chines à tailler par génération.
On a réussi, par exemple, à rendre continu le mouvement de division, mais en général, les. quelques avantages de ces machines; par rapport à celles généralement employées actuellement ne sont pas assez importants pour permettre un succès industriel.
L'invention concerne un nouveau procédé et une machine appliquant ce procédé qui, sauf rares exceptions, permettent -de tailler toutes les roues dentées plates, coniques, hyperboliques et hypoïdes, quelle que soit la, direction de la denture dans le sens de la longueur.
L'universalité de ce procédé permet en outre de tailler des engrenages dont le profil des flancs des dents, dans le sens de la hau teur, est quelconque; on peut donc aisément satisfaire -à la tendance actuelle visant à éta blir de nouveaux profils spéciaux s'écartant légèrement de l'octoïde et de la développante standard.
D'autre part, un engrenage taillé d'après le présent procédé peut engrener correctement avec un autre engrenage taillé par :diverses autres méthodes., par génération ou non. <I>Le</I> procédé. Le procédé, objet de l'invention, consiste à placer en, regard de l'ébauche à tailler une roue correctement conjuguée à la roue à ob tenir, disposée de façon -que son axe soit di vergent par rapport à l'axe de l'ébauche et aménagée pour pouvoir tailler,
l'ébauche et l'outil .étant déplacés .de telle sorte que, si multanément, ils tournent chacun autour de son axe respectif en se rapprochant progres sivement dans le sens de la profondeur des dents.' En quelque sorte, la roue-outils se substi tue, dans ses mouvements, de rotation et dans sa position, à l'une des deux roues d'un accou plement "à axe divergent" dont la deuxième roue est celle que l'on taille. Evidemment, les dents de la roue-outils seront agencées pour pouvoir tailler industriellement, mais dans l'exposé qui suit, en vue de définir le processus de taille, les dents seront consi dérées de longueur infiniment petite.
Dès lors, contrairement aux procédés actuellement employés, les mouvements de coupe et de génération sont, ici par exemple, exécutés en même temps, par un moyen uni que, en faisant reproduire servilement, par la roue que l'on taille et par la roue-outils, les mouvements d'engrènement normaux de deux roues à axes ,;divergents", c'est-à-dire en les faisant tourner autour de leurs axes respec tifs dans le rapport de vitesse approprié.
Il suffira, pour arriver à la taille continue jus qu'à la profondeur voulue, d'ajouter à ces mouvements de rotation un mouvement d'avance (d'enfoncement), de manière à rap procher progressivement la roue-outils- et l'engrenage à tailler dans la direction de la profondeur des dents jusqu'à, arriver à la pro fondeur normale d'engrènement.
Il est aisé de comprendre que la construc tion des machines capables d'appliquer ce procédé sera très simple. Il suffit en effet de prévoir, sur le bâti de la machine, un sup port pour l'axe de la, roue-outils, un deuxième support pour l'axe de l'engrenage à tailler, et, par exemple, une connexion entre ces deux axes pour la synchronisation de leur mouve ment de rotation et des moyens pour per mettre à un de ces axes ou même aux supports de ces axes de changer de position, afin de permettre le mouvement d'avance dans le sens de la profondeur des dents.
Pour permettre à l'homme de métier ini tié à l'art de la. taille des engrenages de mieux saisir les particularités de ce procédé, il est donné, ci-après, à titre d'exemples, quel ques explications et dessins complémentaires dans lesquels: Les fig. 1 et 2 sont-, respectivement, une vue latérale et une vue de face partielle de deux roues dentées à axes ,;divergents" accou plées.
Les fig. 3, 4 et 5 sont des schémas illus trant les mouvements relatifs entre le profil de coupe d'une dent-outil et les flancs- d'une roue que l'on taille.
La fig. 6 représente les empreintes faites par les dents-outils sur les flancs d'une roue que l'on taille. La fig. 7 est la vue en plan d'un pignon montrant une empreinte d'une dent outil.
La fig. 8 est la vue en plan :d'un pignon montrant les empreintes de plusieurs dents- outils.
La fin,. 9 schématise partiellement la posi tion relative de la roue-outils et du pignon qu'elle taille. Les fig. 10, 11 et 12: représentent, schéma tiquement, quelques surfaces de coupe lorsque les dents de la roue-,outils, sont entrées respec tivement à un tiers, -deux tiers, et dans. toute la profondeur -des dents à tailler. - - En fait, si l'on étudie les mouvements relatifs entre les flancs conjugués -des dents qui entrent - en contact respectivement d'une roue et. d'un pignon à- axes ,;
divergents", on constate un mouvement de glissement com plexe qui peut se traduira par un- déplacement dans. le sens de la profondeur des :dents et un . déplacement important dans le sens de la longueur des .dents.
Dans, le but -de fixer ces mouvements avec précision, considérons (fig. 1 'a 6) une dent. b d'une roue x et plus particulièrement le profil hkn obtenu.. par l'intersection d'une surface a avec les-flancs et le sommet de ladite dent b; la roue<I>x</I> engrène avec un pignon<I>g à</I> axe "divergent". Lors de la rotation de ces deux roues<I>x</I> et<I>g</I> à axe ,;divergent" autour de leur axe -respectif, on constate les mouvements relatifs caractéristiques suivants: L'arête h entre en contact avec le flanc c par un point supérieur arrière i (fig. â).
Cette arête glisse vers l'avant tout en restant tangente au flanc c jusqu'à atteindre finale ment un point de,contact inférieur j (fig. 4), qui se trouve non :seulement à un niveau inférieur à celui du :départ i mais aussi dans une @ position 'différente sur la longueur du flanc considéré. L'arête a donc balayé une zone s (fig. 6) de la surface du flanc c.
Par conséquent, si l'on considère cette même arête h comme étant un profil coupant, on pourra admettre que la zone s de la surface-du flanc c a pu être -taillée et générée par ledit profil de coupe h par le simple fait :d'avoir fait tourner le pignon g et la roue, à laquelle appartient la dent b autour de leur axe res pectif. Poursuivant l'examen des mouvements du même profil, on constate que l'arête k, du sommet, balaye une surface l dans le fond e du creux m du pignon g (fig. 4 et 6).
Enfin, la :deuxième arête latérale n entre en contact avec, 1c, deuxième flanc d dans des conditions inverses de celles constatées- pour l'arête .h, c'est-à-dire que le contact s'établît au point inférieur o pour se terminer au point supé rieur p (fig. 5) balayant ainsi sur le flanc d une zone q (fig. 6). On peut donc, pour le deuxième flanc, appliquer exactement les mêmes considérations que pour le premier. Une zone slq (fig. 6) faisant partie des deux flancs et du fond du même creux est,<B>de</B> ce fait, susceptible d'être taillée- et générée par le profil hkn précité.
D'ès lors., si on reprend la même :dent b de la roue coupeuse et qu'on la sectionne par une série de surfaces,- telles que a, sensible ment parallèles et -échelonnées sur toute la longueur de la dent, on obtiendra une série de profils d'intersection hkn, h'k'n', h"k"n", etc. A chacun -de ces profils il est possible d'appliquer les mêmes considérations -que pour la première section hkn, c'est-à-dire -que chacune de ces sections balayera une zone différente, respectivement s'l'q', s"l"q", etc.
(fig. 6); toutes ces zones avoisinent et sue répartissent sur toute la longueur de la dent du pignon.
Les figures explicatives complémentaires: 7 et S permettent mieux encore de com prendre le processus de taille: Dans la fig. 7, le pignon g que l'on taille est représenté en plan et laisse apparaître l'empreinte unique slq laissée par le passage du seul profil de coupe hkn mis, en ouvre. Celui-ci tourne autour .de l'axe x qui est celui de la roue dentée dont le profil de coupe hkn fait partie. Le pignon, g, que l'on taille, tourne aussi autour :de son axe y-y. Dans la fig.
& , on a représenté une série d'empreintes slq, s'd'q', s"l"q", etc., taillées successivement par les profils de coupe hkn, h'k'n', h"k"n", etc.
Plus grand est le nombre de zones ba layées (empreintes), plùs petite est l'étendue de matière enlevée individuellement par cha que outil et meilleur sera le fini .des surfaces des flancs de cette dent.
En effet, si la taille se faisait par un seul outil, ou plus exacte ment, par un seul profil de coupe (fig. 7), cet outil -devrait enlever la matière sur une telle étendue que les angles de coupe et de dépouille seraient incompatibles avec les principes connus d'une taille rationnelle.
Mais la roue-outils peut être aménagée pour pouvoir tailler, en, sorte -que la taille soit effectuée 1o par passes successives et 20 par une série d'outils ou plus exactement de pro fils de coupe (fig. 8).
Par ce double moyen, on peut aisément obtenir que chaque outil, individuellement, enlève de la matière sur une très petite étendue, de telle manière que les angles de coupe et de dépouille soient main tenus dans les limites satisfaisantes. II sera expliqué dans la suite, au cours de la descrip tion de l'outil, comment on peut atteindre, d'une manière assez simple, un nombre suffi sant d'empreintes et des variations dans les angles de coupe et de dépouille sans effet pernicieux.
Dès lors, si l'on considère deux roues con juguées à axes divergents et qu'on imagine que les dents de l'une sont capables de couper suivant ce qui vient d'être exposé, dans une direction qui est sensiblement celle de la lon gueur des dents, on peut comprendre que la deuxième roue a pu être taillée et générée par la première, par le simple fait -que les roues ont tourné autour de leur axe respectif.
Dans les fig. 9, 10, 11 et 12, on peut voir les différents stades de taille d'un pignon par une roue-outils présentant des surfaces de coupe successives b'b"b"', selon le procédé décrit. La taille se fait progressivement en rapprochant l'outil du pignon que l'on taille pendant que tous deux tournent autour de leur axe jusqu'à arriver à la profondeur nor male d'engrènement; le pignon est taillé lorsque cette position .est atteinte. La fig. 9 schématise partiellement une tête d'outil attaquant un pignon, montrant ainsi la posi tion relative entre la roue-outils x et le pignon g que l'on taille.
Les fi-. 10, 11 et 12 représentent l'outil et le pignon respectivement lorsque l'outil est rentré à peu près à un tiers de la profondeur des dents à tailler, à deux tiers de cette pro fondeur et à la profondeur normale d'engrène ment.
Dans les fig. 1-0, 11 et 12, on a indiqué des copeaux t montrant ainsi, d'une manière plus imagée, comment s'opère la taille à l'ins tant considéré dans cette figure.
Le procédé consiste donc bien à tailler et à générer simultanément des roues dentées plates, coniques, hyperboliques ou hypoïdes par une roue à axe divergent correctement conjuguée avec la roue que l'on taille et dont les dents sont capables de tailler.
Le procédé, quoique appliquant une ca ractéristique des roues à axe divergent, ne se limite pas à la taille de telles roues, mais il peut être étendu aussi à la taille des roues à axes concurrents. En effet, on sait qu'un engrenage conjugué avec un engrenage à axe divergent peut être conjugué à un autre engrenage à axe convergent, c'est-à-dire à axes concurrents. Il en découle qu'un engre nage taillé suivant l'invention, par l'applica tion du glissement caractéristique -de la di vergence, peut parfaitement engrener avec un engrenage à axe convergent.
Dans le même ordre d'idées, un pignon donné pouvant être conjugué à une roue à axe divergent, on peut imaginer d'emblée une roue-outils capable de tailler ce pignon. Toutefois, deux conditions sont indispensa- bles:
10 que la roue-outils présente des profils de coupe correctement conjugués à l'engre nage que l'on taille, et 20 que la roue-outils et l'engrenage tour nent autour d'axes divergents, la génération de la surface des flancs se faisant par la simple rotation des deux autour de leur axe.
En pratique, lors de l'établissement d'une roue-outils en plus des autres considérations énumérées ci-dessus, on devra tenir compte notamment du genre de taille, .de la matière à tailler, de la précision exigée, du fini dé siré et de toutes autres considérations ana logues.
Avant de décrire quelques modes d'exé cution de l'outil, capables d'appliquer le pré sent procédé, il est utile d'examiner diffé- rents genres de tailles, ceci ayant une in fluence sur l'établissement de l'outil. A l'aide du présent procédé, on peut très rationnellement envisager plusieurs modes de fabrication des engrenages, soit par exemple: le<I>La taille complète en une</I> seule <I>opération.</I>
Dans ce cas, on utilise une roue-outils, dont les dents présentent une largeur approxi- mativement égale à celle des dents d'une roue parfaitement conjuguée et sans jeu par rap port au pignon que l'on taille. Lorsque la roue-outils aura atteint la profondeur finale de taille, la largeur des dents, obtenues sera correcte et la taille du pignon est terminée.
Eu égard à la grande précision avec la quelle on peut réaliser l'outil et la grande stabilité que l'on peut donner à la machine, on pourra souvent considérer la précision ainsi obtenue comme suffisante. 2e<I>La taille d'une ébauche suivie de</I> une <I>ou</I> <I>de</I> plusieurs opérations <I>de finition.</I>
Lorsque l'on doit obtenir une plus grande précision, on peut envisager ce .deuxième mode de taille, qui consiste à réaliser une ébauche ultérieurement corrigée. L'ébauche proprement dite est taillée à 'l'aide 'd'une roue-outils, -dont les dents sont légèrement plus étroites que pour la taille en une seule opération. Par ce fait, les dents obtenues sont légèrement plus larges et le surplus de ma tière est enlevé sur chaque flanc par la ou les opérations suivantes <B>de</B> finition.
Pour cette ou ces opérations de finition, on peut utiliser soit: a) un outil dont les dents sont de lar geur égale à celle des .dents d'une roue cor rectement conjuguée et sans jeu. Pendant l'opération, on rapproche progressivement le pignon et la roue-outils -de finition jusqu'à la profondeur normale d'engrènement.
b) un outil -de largeur moindre que sub. a). Il faut alors prévoir un moyen -quelconque pour permettre à cet outil d'attaquer succes sivement chaque flanc, afin de ramener la dent de largeur correcte.
Dans ce mode de taille réalisant .d'abord une ébauche suivie de une ou de plusieurs opérations de finition, l'usure du ou des outils de finition est moindre que dans la taille -en une seule opération et, en outre, les efforts -de la machine, lors de la finition, sont moindres surtout avec le .dernier moyen. Le choix des moyens dépendra aussi -de la précision finale que l'on doit atteindre.
3e<I>La taille avec</I> superfinition. Il est quelquefois -désirable, surtout pour des engrenages très changés, comme c'est le cas dans les engrenages de pont-arrière d'auto mobiles, par exemple, de pousser la précision au maximum. On peut .donc prévoir, en outre, des opérations -de taille et de finition,
une troisième opération dite de superfinition et qui a pour but essentiel -de polir davantage la surface de la matière en y enlevant les dernières aspérités ou excès qui pourraient encore s'y trouver après les opérations précé dentes.
L'outil. L'outil pour l'application du procédé qui vient d'être décrit peut se présenter sous des formes différentes; il est caractérisé en ce qu'il est formé par une roue correctement -con juguée à celle que l'on taille et dont les dents sont capables de tailler dans le sens. du glisse ment qui se produit entre les flancs conjugués de ces deux roues lorsqu'elles sont placées mutuellement en sorte que leurs axes sont di vergents.
Certaines formes d'exécution -de :l'outil sont décrites en détail ci-après; à titre -d'exem- ples, avec référence aux dessins, annexés, dans lesquels: La fig. 13 schématise une roue-outils atta quant un pignon.
La fig. 14 est un schéma explicatif de la formation de la roue-outils,. Les fig. 15 et 16 schématisent respective- ment en plan et en élévation -une roue-outils susceptible d'être utilisée dans l'application du procédé conforme à l'invention.
La fig. 17 est une vue schématique illus trant la réalisation des surfaces de coupe des dents-outils successives. La fig. 18 est. une vue en plan schémati que d'une. roue-outils réalisant. des ,empreintes voisines- successives.
La. fig. 1.9. est une vue en plan schéma tique d'une roue-outils, dans laquelle les sur faces de coupe sont dirigées vers: l'intérieur.
La fig. 20 est une coupe suivant la ligne XX-XX de- la fig. l9,.
La fig- 2 < 1 est une vue en plan schéma tique, d'une roue-outils présentant deux sur faces de. coupe par dent-outil.
La fig. 2,2_ est: unes coupe ,suivant la ligne XXII XXII de- la fig.. 21.
La fig. 2-3: est une vue en plan schéma tique d'une roue-outils dont l'exécution tient compte de la réduction des dents-outils après affûtage..
La fig. 24 est une vue en plan partielle d'une. roue-outils dans, laquelle les dents-outils sont amovibles:.
La fig. 25 est une coupe suivant la ligne XXV-XXV de la fig. 24.
La fig. 216' est une variante d'exécution (lu dispositif à dents-outils amovibles.
La fig. 27 est une coupe suivant la ligne XXVII-XXVII de la fig. 2'6.
Les fig. 2,8 à,3,5. sont dès vues schémati ques indiquant les d'ffférentes caractéristiques (le l'a portée des engrenages.
La fig. 96 est une coupe longitudinale par une dent-outil indiquant un .changement de profil pour modifier la portée.
Ira fig. 3 < 7 est une vue en. .élévation d'une (l'eut- outil présentant une surface de coupe Concave.
La fig. 3:8 est une coupe suivant la ligne XXXVIII-XXXVIII de la fi-. V.
La fig. 39 est une vue de face de, la dent- outil de la fig. 3,7.
Les fig. 40 et 41 schématisent des va riantes de profils concaves de la :surface de coupe de la. dent-outil.
La fig. 42 est une vue, en plan schéma tique d'une roue-outils spécialement pour la taille rapide -de l'ébauche.
Les fig. 43 et 4.4 représentent partielle ment, en. plan- et en perspective; des dents- outils. .d'une roue-outils pour la taille de l'ébauche, les surfaces de coupe étant dirigées vers l'extérieur.
La fig. 45 est un schéma explicatif des fig. 43 et 44.
Les: fig. 46 et 47 schématisent une- exé- eution ,semblable à celle des fig. 43: et 44, mais dans laquelle les surfaces de. coupe sont. dirigées vers l'intérieur.
La fig. 48 est un schéma explicatif des: fig. 46 et 47.
Les fi,-. 49 et 50- schématisent les correc tions apportées au profil de coupe des outils de finition.
Les fig. 51 et 52 sont respectivement la vue en plan et la vue perspective partielles. d'une variante de dent: outil d'une roue-outils de finition de l'un des flancs et dont les pro fils .de :coupe sont dirigés vers l'extérieur.
Les. fig. 53 et 54 sont respectivement la vue en plan et la vue perspective partielles d'une roue-outils semblable à la précédente, mais destinée à la taille du second flanc.
Les fig. 5,5 et 5ô représentent respective ment la vue en plan et 1a vue perspective partielles de dents-outils d'une roue-outils de finition de l'un des flancs et dont les profils de coupe ,sont .dirigés vers l'intérieur..
Les fig. 57 et 58 représentent respective ment une vue en plan et une vue perspective. partielles d'un outil semblable au précédent, mais. destiné à l'autre flanc.
La fig. 59 schématise en perspective une roue-outils de superfinition attaquant un pi gnon.
La fig. 60 est une vue perspective par tielle détaillant les dents-outils de- l'outil de superfinition.
La fig. 61 est une vue perspective par- tielle d'un mode d'exécution d'un outil: de superfinition par plaques accouplées.
La Eu. 62 est une vue: en élévation par tielle: avec coupe radiale du dispositif de la fig. 6.1. L'outil <I>pour la taille en une seule opération.</I> Reprenant les schémas des fig. 7 et 8, on constate que les empreints successives (fig. 14) A-B-C-D-,E... etc. peuvent résulter du passage de profils de coupe & e s, échelonnés, 1e- long dune roue-outils avec uni-décalage tel que l'on obtient des em preintes jointives. On peut .donc; considérer que: ces profils de campa soient échelonnés le: long d'une spirale â.9..
Partant .de: ces: considérations, si l'on doit tailler un pignon g: de nu dents (fig. 1,, 2,.15: et 16t)." eu choist une roue x: de N dents: à. axe. divergent et dont les flancs, seront- -cor rectement. canjugués et sans jeu avec ledit pignon à tailler- g On supposera, pour faciliter l'exposé" que les dents, de cette roue. z sont plus longues que: celles du pignon g, surtout vers l'inté-.
rieur" Poux former l'outil, on enlève une; partie; de chaque dent de: la. roue: z -en ayant soin. die: laisser pour chacune, d'elles uni tram çon de, dent i" 1\,,1.", et(-, de même longueur pour toutes ]tes dents: (fixa 15;, 1;6 et 17)-.. Il est préférable que; les: surfaces: 2:,; 2', ete,, qui limitent ces tronçons, de: dents vers l'exté rieur;, soient disposées le: long; d'une:
caurbe ,spiroïdale & dont le pas est sensiblement égal à, l'a longueur de la dent du pignon. à, tailler g, Lesdites surfaces> 2,, 2', 2", etc. seront. les surfaces de coupe de la roue-outils et les: pro fils, hoc" h'k'n', h"k"n", etc. résultant de l'intersection -de ces, surfaces avec les flancs conjugués seront, après détalonnement conve nable, les profils de coupe- de: l'outil, au: plus exactement de 7a: roue-outils x. Chaque dent ou tronçon de dent: de fa roue-outils devient dune une dent-outil.
En procédant -de: la serte, ont disposera. donc, d'un nombre d'outils égal,. en principe, out nombre, de dents de la roue x.. Chaque dent-outil présente une surface" de coupe: dif férente et les différentes= surfaces:
,de -coupe représentent chacune une tranche de la, dent de la roue divergente x conjuguée à celle due l'on. taille:
En d'autres> termes, si(fig. 1t7). on. eonsi- dère une dent 4 de la. roue x et -qu'eu la sec tionne par un nombre de surfaces. o & " 5', 5Y, etc. égal au nombre de dents de- cette roue x et sensiblement parallèles entre elles et oui- distantes sua -toute la longueur de la fient 4, on obtient, par - l'intersection du sommet et des flames de la: dent et desdites- -surfaces 5, 5', 5", etc., les Profils de coupe hkn, h'k'n', h"k"n".etc. des dents-outils successives de la roue-outils x, La.roue-outils ainsi réalisée se;
substitue donc à l, & . roue divergente. conjuguée au pi gnon que l'ont taille:. Elle se présente; sous, la forme d'une roue dentée caractéristiqtue, dont les; tronçons. de. .dents de: même langueur sont échelonnés: le long d'une spirale- et présentent tous: une- surface. de coupe, reproduisant une section de 1a .dent primitive de: cette roue.
Celle-ci est placée dans lot position d'engrène ment normale de la roue, primitive qui lui a donné; naissance et: tourne autour de ,son, axe pendant due le pignon que l'en taille tourne autour du sien.
Les vitesses angulaires respec tives de la roue-outils et qui pignon que l'on- taille seront inversement proportionnelles à leur nombre de dents. Il est cependant sou.- haitable" proue obtenir que, la surface .des. dents s'exécute; par le plus:
grand nombre possible de dents-outils et par, uzle simple rotation continue de la roue-outils et du pignon autour, de leur axe respectif, de choisir judicieuse ment 1e rapport entre le nombre -de dents. de l'en, grenage que l'ont taille,
et le nombre de dents de la roue divergente primitive qui a servi de base à l'établissement de la roue- outils.
En effet, pour qu'une dent-outil ne re passe pas sur l'empreinte qu'elle. a, faite pré- cédemment sur un. flanc donné, avant. que taus. les avares, outils. .de. la roue aient passé par le- même.
flanc, il est. nécessaire. de. pré- vair" par exemple, N <I>-</I> kid <I> a..</I> Dans cette relation;
, N,. comme dit précédemment, est le nombre de dents de la roue, divergente x con- juguée axa pignon g. que l'on taule; n est le nombre de .dents du pignon g,; k:
est, un nombre entier (ou le quotient de -l'unité: par un_ nombre entier) <B>-</B>et a est un nombre. entier, qui peut être égal à (unité ou. un_ nombre quelconque non, divisible par n, En..
principe,, on pou ,rra donc. choisir de nombreuses relations, par exemple::. pour n =10 on pourra faire N = 31, 47, 49, etc., pour<I>n</I> =13 on pourra faire<I>N = 27, 35,</I> 40, 53, etc.
Parmi tous ces rapports, il en est toujours un, évidemment, qui est mieux adapté à chaque problème donné et il sera judicieuse ment choisi, en tenant compte des condi tions générales qui régissent une taille par génération rationnelle.
Moyennant ces prescriptions, la taille est extrêmement rapide et correcte, la génération s'effectuant sur toute la longueur de la dent par empreintes. très rapprochées.
Il est compréhensible qu'une génération correcte et une taille complète peuvent être obtenues en appliquant tous autres rapports que ceux donnés par la formule N = kn a. Il suffit dans -ce cas d'adjoindre un mouve ment complémentaire de division à la ma chine; mais cette méthode est plus compli quée.
Avec un outil réalisé suivant l'illustration des fig. 15 à 16, dans lequel on a prévu un outil par dent, la génération du flanc s'obtien dra par un nombre d'empreintes (facettes) égal au nombre de dents, -ce qui donne, géné ralement, une précision suffisante.
Dans cette réalisation, on dispose donc, en l'occurrence, de 47 profils de coupe s'éche lonnant progressivement le long d'une spi rale 3.
Si on considère par exemple que cet outil taille un pignon conjugué g de dix dents, et qu'on admet que le premier creux de celui-ci reçoit la première morsure de la première dent-outil, les dents étant numérotées de 1 à 47, ce même premier creux recevra, dans l'ordre, la morsure des dents-outils Nos 11, 21, 31, 41, 4, 14, 24, 34, 44, 7, 17, 27, 37, 47, 10, 2,0, 30, 40, 3, 1,3, 23,, 33i, 43, 6, 16, 26, 3,6, 46, 9, , 19, 29, 39, 2, 12, 22', 32, 42, 5, l5, 25, 35, 45, 8, 18, 28, 38.
Dans ces conditions., la taille ne se fait pas d'une manière progressive par des em preintes voisines, mais ces empreintes sont alternées et progressivement rapprochées l'une de l'autre, pour former, finalement, une taille continue. Pendant la rotation .de la roue-outils x et du pignon -que l'on taille autour de leur axe respectif, ils sont rappro chés progressivement l'un de l'autre, pour permettre aux dents-outils d'atteindre la pro fondeur de taille prédéterminée.
On peut aisément substituer à la réparti tion alternée, une ,succession progressive et régulière d'empreintes voisines l'une de l'autre. En effet, il suffit, comme schématisé à la fig. 18, de disposer les dents-outils 1, l', 1", etc. -de manière telle qu'elles entrent en contact avec la matière à tailler par ordre croissant de grandeur. Dans ce but, et repre- nant l'exemple précédent, il faudra disposer les dents-outls Nos 2, 3, 4, 5, 6, 7, & , 9; 10, etc. respectivement à la place des dents-outils Nos 11, 21, 31, 41, 4, 14, 24, 34, 44, etc., en suivant la nomenclature précédente.
Par cette disposition originale, chaque dent sera taillée par morsures voisines successives se suivant l'une l'autre, formant donc une taille s'allon geant progressivement tout au long de la dent. Dans ce mode d'exécution, la spirale 3', le long de laquelle s'échelonnent les diffé- rentes surfaces .de coupe, est à très faible pas, comme on peut le remarquer dans la même fig. 18.
On pourrait évidemment répartir les sur faces de coupe, le long de la spirale 3', de manières très diverses, mais ce serait des cas particuliers du précédent.
Dans les deux exemples décrits, on a orienté les surfaces de coupe vers l'extérieur de la roue-outil:s. Semblablement, ces surfaces de coupe pourraient être dirigées vers l'inté rieur, dans lequel cas il suffirait d'inverser le sens de rotation de la roue-outils et du pignon que l'on taille.
Un exemple d'exécution est :schématisé à la fig. 19, dans laquelle on remarque que les surfaces de coupe 2, 2', 2" sont bien dirigées vers l'intérieur de la roue primitive et qu'en fait on a simplement appliqué les mêmes ca ractéristiques que celles décrites précédem ment. On retrouve ces surfaces de coupe 2; 2', 2" échelonnées le lonig d'une spirale inté rieure 3.
En partant des prescriptions élémentaires exposées précédemment, on peut réaliser des variantes d'exécution nombreuses et capables de modifier les conditions -et les caractéristi- ques de taille. En effet, pour atteindre un meilleur fini, par exemple, on peut simple ment, en partant -de la même roue primitive, multiplier le nombre de surfaces de coupe, sur chaque dent-outil.
Dans ce but (fig. 21), il suffit de tronçonner les dents-outils par une rainure spiroïdale 6, qui est d'ailleurs le pro longement de la spirale 3, 1e long de laquelle sont échelonnées les, surfaces de coupe externes des dents-outils. On obtient donc ainsi, par dent, deux surfaces de coupe 2, 2', 2", etc. et 7, 7', 7", etc. Celles-ci s'échelon nent donc 1e long de la spirale 3, dont le pas est sensiblement égal à la moitié de la lon gueur de la .dent et qui se prolonge sur deux tours. D conviendra évidemment de détalon- ner correctement les tronçons de -dents ainsi réalisés, pour permettre à ce profil de coupe de tailler convenablement.
On peut aussi pourvoir les dents d'un plus grand nombre de profils .de coupe soit en donnant à la rainure spiroïdale 6 plusieurs tours, soit, si on ne dé sire pas affaiblir trop les. dents-outils, en rai nurant convenablement les flancs et le som met de la dent au lieu de tronçonner entière ment la dent, soit de toute autre manière.
On peut également tenir compte, lors de l'exécution de ces outils, .de la modification apportée aux dents-outils par les affûtages successifs.
En effet, considérant par exemple la roue- outils x représentée à la fig. 15, on compren dra que, par les affûtages successifs, on mo difie la position .des surfaces de coupe éche lonnées le long de la spirale .S. Lorsque les surfaces de coupe sont dirigées vers l'exté rieur, elles seront progressivement rappro chées du centre de la roue et, inversement,
elles seront écartées lorsqu'elles sont dirigées vers l'intérieur, du fait des affûtages succes sifs. Dès lors, toutes les surfaces de coupe 2, 2', 2", etc. se trouveront le long d'une autre spirale â' écartée de la précédente -d'une dis tance égale à l'épaisseur de matière enlevée par l'affûtage, et la roue-outils correspond alors à une roue conjuguée primitive plus pe tite ou plus grande, selon que les surfaces de coupe sont orientées vers l'extérieur ou vers l'intérieur de la roue-outils.
En conséquence, les dimensions du pignon g que cette roue-outils x est capable de tailler sont différentes selon l'état des dents-outils après affûtage.
On peut obtenir, d'une manière d'ailleurs très simple, que cette roue- outils puisse tailler les mêmes dimensions de pignon même après de nombreux affûtages, c'est-à-dire après un rac courcissement même important de ses dents- outils.
L'une de ces; solutions très simples, comme représenté schématiquement à la fig. 23, con siste à former une réserve de dents-outils, en donnant par exemple à la spirale 3, le long de laquelle s'échelonnent les surfaces de coupe, un pas plus grand -que celui prévu dans les exécutions précédentes. Par ce fait, un certain. nombre des dernières, dents-outils 8,, 8,', 8", etc. sont temporairement inutilisées.
Toutefois, au fur et à mesure des affûtages, la spirale 3, se déplace vers le centre, .se réduit de même que la surface de coupe des dents-outils. supplé mentaires, laquelle atteint finalement la gran- deur,des surfaces de coupe utilisables. Simul tanément, les surfaces de coupe de l'autre bout de la spirale devenues trop petites sont mises hors service pour la taille du pignon qu'elles étaient initialement destinées à tailler.
Evidemment, une roue-outils devenue inutilisable pour la taille d'une roue donnée, par suite des affûtages successifs, peut encore parfaitement servir pour -la taille de pignon présentant des dents plus rapprochées ou plus éloignées du centre -du cône selon que les sur faces de coupe -de la roue-outils sont orientées vers l'extérieur ou vers l'intérieur de celle-ci.
Appliquant les principes connus, il fau dra, pour obtenir une bonne taille, détalonner convenablement chaque tronçon de dent-outil. Ce détalonnement doit être fait judicieuse ment, afin d'obtenir des angles -de dépouille efficaces. La direction du détalounement devra être déterminée par le mode de taille, le sens de l'avancement, le genre de denture, le procédé d'affûtage prévu et les caractéris tiques constructives de l'outil.
La quantité de détalonnement dépendra de l'angle de dégage ment le mieux approprié aux conditions géné rales de taille, à l'avancement, à la vitesse de coupe, au genre de matières à tailler, à l'orien- tâtion de l'outil, à l'importance de la diver gence, au nombre d'arêtes de coupe, à la posi tion successive de ces arêtes le long de la .denture, etc.
Toutefois, bien que l'orientation et .la quantité du détalonnement soient variables, celui-ci sera préférablement exécuté de telle façon que, après affûtages successifs, les pro fils de .coupe soient toujours des profils .cor rectement conjugués avec les flancs du pignon que l'on s'est proposé de tailler.
Malgré la forme apparemment complexe du détalonnement des dent de ces roues outils, il peut être exécuté d'une manière industriellement simple, mais à laquelle il faut apporter le maximum de soin et de pré cision.
D'une manière générale d'ailleurs, les roues-outils prévues sont d'exécution indus trielle simple en soi, mais exigeant de grands soins. Les dents-outils peuvent venir d'une seule pièce avec la roue proprement dite, ou -bien encore être rapportées sur -cette dernière, qui réalise dés lors un support commun.
Dans le premier cas, les dents-outils sont soigneusement rectifiées une,à une par toute machine d'affûtage dûment adaptée à cet effet. Il faut d'ailleurs remarquer que les surfaces de coupe des dents-outils sont aisé ment accessibles.
Dans le deuxième cas, on peut imaginer de nombreuses formes constructives capables de fixer les dents-outils dans leur position convenable sur un support commun, formé en l'occurrence par la roue proprement dite. Les dents-outils peuvent être fixées individuelle ment ou par groupes.
Une première forme d'exécution de roue outils avec dents individuelles est schématisée aux fig. 24 et 25. Les dents-outils 1, l', 1", etc. sont constituées par des éléments indivi- duels prolongés chacun vers le bas par une embase 9, de section approximativement tra pézoïdale. La roue-support proprement dite <B>10</B> présente un logement 11 en forme de cou ronne circulaire, limitée vers l'extérieur par un anneau 12 et vers l'intérieur par un rebord circulaire 13,. Les dents-outils 1 prennent appui par leur embase dans ledit logement 11 sur des cales inclinées 13' et sont fermement.
coincées entre l'anneau extérieur 12 et un coulisseau 14 capable d'être énergiquement serré par une vis à pression 15 blocable par un contre-écrou 16. Contre les faces inclinées latérales de l'embase 9 de la dent-outil s'ajus tent les faces inclinées correspondantes, res pectivement de l'anneau extérieur 12 et du coulisseau 14. L'anneau extérieur 12 et le re bord intérieur 13 sont aisément enlevables, étant fixés à la, roue-support 10 par des vis. respectivement 17, 18. On peut donc rapide ment et aisément enlever et placer les dents- outils 1.
Une même roue-support 110 peut donc servir à la constitution de roue-outils de ca ractéristiques diverses. Par cette disposition simple, les dents-outils 1 sont non seulement assurées d'être toujours placées en position correcte, mais également on peut régler leur position à tout moment. De même, les dents- outils étant amovibles, on peut rapidement les remplacer. Les coulisseaux 14 sont évidem ment guidés dans des coulisses appropriées, disposées dans la direction exacte, qui doit être occupée par la dent-outil correspondante.
Une autre exécution de roue-outils à. dents amovibles est schématisée aux fig. 26 et 27, dans laquelle les dents-outils sont solidarisées par groupes de trois. Chaque groupe de trois dents-outils 1, 1', 1" est solidaire d'une base commune 19, profilée de telle sorte que toutes les bases étant jointives, les dents-outils s'échelonnent le long d'une spirale, comme exposé précédemment. Ces bases 19 sont, fixées, par exemple, par des vis 2!0, sur une roue 21, réalisant un support commun pour toutes les dents-outils. On peut donc aisément enlever ces dents-outils par groupes de trois, en retirant simplement les via 20.
Cette exé- cution est donc particulièrement simple et de réalisation techniquement et industriellement facile.
<I>La portée.</I>
La portée entre les dents de deux roues dentées conjuguées offre également une grande importance. En effet, si on considère un pignon taillé par le procédé décrit engre nant avec une roue dentée exactement la même que celle représentée par 1a roue-outils, le contact ou la portée (bearing) entre les flancs du pignon et de la roue se fera prati quement sur toute leur surface; en d'autres termes, la portée de tels engrenages s'étendra sur toute la longueur et sur toute la profon deur des flancs, tels que 2,2 (fig. 28).
Mais, pour -donner une certaine latitude, lors du montage des axes, et aussi pour obtenir que différentes positions d'engrènement soient correctes, ce qui permet un montage moins rigide des axes, on préconise, en pratique, de localiser la portée entre les dents, afin de réduire la portée à une surface telle que 23 (fig. 29), dont l'étendue et la, position -ont une grande importance.
Or, ledit procédé -de taille permet juste ment de générer les surfaces des flancs sous différentes formes, ce qui constitue dès lors un moyen systématique pour réaliser toutes les conditions d'une bonne portée en réglant notamment sa longueur, sa largeur, sa forme générale ainsi que sa position par rapport à la surface entière du flanc.
Notamment, si on taille un engrenage au moyen d'une roue-outils réalisée en partant d'un engrenage théorique -exactement le même que la roue conjuguée initiale, l'engrenage taillé sera exactement conjugué à l'outil et, par conséquent, avec ladite roue. Dans ce cas, la portée s'étendra sur toute la surface du flanc. Pour réduire cette portée, il suffira de partir, pour l'exécution de l'outil d'un engrenage théorique parfaitement conjugué avec la roue à portée réduite.
En conséquence, la roue théorique qui servira à réaliser l'outil ne sera pas la même que l'engrenage avec lequel le pignon à tailler est destiné<B>à</B> engrener. En l'occurrence, cela équivaut donc à apporter une correction aux dents de l'engrenage théori que, qui sert à établir l'a moue-outils par rap port aux dents de l'engrenage avec lequel est destiné à engrener le pignon à tailler.
Mais le procédé et surtout la conception originale de la roue-outils appliquant ce pro cédé permettent d'atteindre 'le même résultat par différents autres moyens également très simples. En effet, il a été exposé précédem ment que les différentes surfaces de coupe successives s'échelonnent le long d'une spirale 3 (fig. 15).
Si, au contraire, on suppose que les surfaces de coupe successives sont recti fiées de manière à s'échelonner, non pas sur ladite spirale 3, mais le long d'une courbe 3' qui n'est pas parallèle à la spirale, on peut considérer que les: différentes surfaces de coupe successives résultent non plus du tron çonnement d'une dent normale telle que sché matisée à la fig. 15, mais bien d'une dent cor rigée 26 par exemple, suivant schéma de la fig. 36. En effet, la courbe 3' introduit des modifications dans la disposition successive des surfaces de coupe.
Ces changements dans la -dent 'théorique ou imaginaire sont princi palement dus au fait -que la dent-outil est détalonnée. En effet, si la dent-outil n'était pas détalonnée, la correction dans l'affûtage n'introduirait pas de changement -dans la dent théorique, mais simplement un déplace ment des facettes le 'long de la denture lors de la taille du pignon.
On remarquera aussi que, plues l'écarte ment entre la spirale 3, et la nouvelle courbe 3i' (fig. 15) est grand, plus grande sera la déformation de la dent théorique et, par con séquent, plus petite sera 2a portée.
Les em- ; preintes marquées par les surfaces de coupe successives seront donc corrügiées. En l'occur- rence, les copeaux enlevés seront d'épaisseur moindre vers le milieu de la dent taillée que celle résultant de l'action de la, dent-outil non corrigée.
La dent ainsi taillée représentera donc une surépaisseurdans la partie centrale de sa longueur.
Donc une roue-outils, dans- laquelle la spirale 3 est remplacée par une courbe 3' don nera aux engrenages qu'elle taille une portée s'étendant :sur toute la hauteur du flanc, mais sur une partie seulement de sa longueur, comme schématisé en 24 (fig. 310).
Le :centre de cette portée réduite, c'est-à- dire la partie où le contact est maximum, se trouvera déterminé par l'endroit où la courbe 3' s'éloigne le plus de la spirale 3.
Dans le .cas illustré à la fig. 15, on a tracé la courbe 3' de telle sorte que le point le plus éloigné de la spirale se trouve au milieu de la dent. Mais cette disposition peut être modifiée à volonté et il importe d'adap ter cette variation à chaque cas envisagé. Dès Ions, par le choix judicieux de la courbe 3', le long de laquelle s'échelonnent les surfaces de coupe successives des dents-outils, on peut régler automatiquement la longueur et la po sition de la portée par rapport à la surface entière des flancs.
Dans cette .disposition, on a., en quelque sorte, simplement déplacé les surfaces de coupe, en les échelonnant le long d'une courbe 3' autre que la spirale 3.
Cette disposition n'apporte pas de change ment sensible dans la hauteur de la portée,, laquelle continue de se produire sur toute la hauteur des flancs.
Or, il est parfois désirable que la portée ne s'étende que sur une partie 55 de la hau teur des flancs (fig. 31).
Le procédé décrit permet aussi de régler, à volonté, la hauteur de la portée ainsi que la position de celle-ci sur la hauteur du flanc. Dans ce but, il suffit de modifier la forme de la surface de coupe de la dent-outil et de substituer à la forme plane exposée précédem ment une forme concave dont 1a courbure peut d'ailleurs être modifiée suivant les carac téristiques désirées.
En effet, comme schématisé à la fig. 37, da=ns laquelle la surface de coupe plane 27 est représentée en projection droite, si on modifie celle-ci en lui donnant un profil con cave, 28 par exemple, le profil de la dent théorique est corrigé. La dent-outil présen tant un évidement vers le milieu de la sur face le coupe -se traduit par l'incurvation des deux côtés latéraux 2:9 et 3;0 du profil de coupe.
Il y aura donc, lors de la génération du pignon avec une telle roue-outils un super flu de matière qui se maintiendra vers le milieu de la dent taillée et la portée s'étendra bien sur toute la longueur de la dent, mais seulement sur une partie de la hauteur (fig: 31). La position de cette portée le long de la hauteur du flanc peut également être modifiée en variant la courbure de la conca vité de la surface de coupe.
Les fi-,. 40 et 41 schématisent en projec tion droite deux formes de courbures 3i1 et 32, capables de déplacer la portée, respective ment vers le fond et vers le sommet des flancs es dents.
Dès lors, en combinant les deux moyens qui viennent d'être exposés, respectivement pour réduire la longueur et la hauteur de la portée et aussi pour préciser sa position exacte, on pourra réaliser cette portée réduite 23, suivant des caractéristiques quasi mathé matiques (fig. 29, 32, 33, 34, 35). Il devient dès lors possible, non seulement de prédéter miner très exactement la, grandeur de la sur face de la portée, mais également la position précise de cette surface sur le flan:, de 1a dent.
Un autre moyen facile pour atteindre le même résultat consiste à. introduire entre la roue-outils et le pignon que l'on taille :de lé gers changements de position relative, qui reproduisent en quelque sorte les change ments de position relative accusés par le pi gnon taillé et la roue avec laquelle il engrène et qui résultent des déformations élastiques des pièces mécaniques lorsque ces roues den- t6es travaillent à pleine charge. On pourra introduire de tels .changements de position par différents moyens.
Plus particulièrement, on peut prévoir sur la machine à_ tailler em ployant ce procédé les dispositifs nécessaires pour permettre, lorsque la profondeur finale de taille est atteinte, de varier à volonté la position relative de l'axe de la. roue-outilo et de celui de l'engrenage qu'on taille, d'une quantité équivalant au déplacement résultnnt des déformations élastiques.
La taille par les dents-outils se fera donc de telle sorte que les flancs taillés seront automatiquement .corrigés au prorata desdites déformations élastiques. L'outil <I>pour la</I> taille <I>de l'ébauche.</I>
Contrairement à la taille en une seule opé ration où il est préférable de produire le plus grand nombre d'empreintes possible, à l'effet d'obtenir un fini maximum, on doit surtout, pour la taille de l'ébauche, envisager la rapi dité d'usinage.
Si, à titre d'exemple, on reprend la rela tion N = kn a, dans laquelle on fait <I>N - 47,</I> n <I>=</I> 10. et a = 3, on constate qu'une dent-outil ne répète la même empreinte dans un creux donné qu'après. dix tours du pignon de N dents. Le nombre d'empreintes sera donc de 47, si, bien entendu, l'an suppose qu'il n'y a. qu'un seul profil de coupe per dent.
Or, pour la réalisation de l'ébauche, on peut réduire le nombre -d'empreintes, puisque l'on est tout de même tenu de prévoir un excès de matière sur les flancs, pour l'opéra tion ultérieure de finition. Dès lors, si ,dans la relation précédente :on fait par exemple a = - 2, le nombre de dents de la serait kn 2' = (5 X 10) -2; = 48.
Avec une telle roue-outils de quarante-huit dents, taillant un pignon de :dix dents, un profil de coupe quelconque répétera la même empreinte dans un creux donné au bout de cinq tours au lieu de dix. Les empreintes se superposent donc :deux fois plus rapidement. l'air conséquent, en -adoptant judicieusement le nombre de dents,de la roue-outils, on peut donner à celle-ci une vitesse d'avancement double, tout en conservant une même épais seur de copeau, dont la longueur sera néan moins plus grande. Un tel outil est schéma tisé à .la fig. 42.
On y remarquera néanmoins que les surfaces de coupe s'échelonnent le long de deux spirales 3", 3"', sensiblement, parallèles. Mais .cette disposition particulière des surfaces 4e coupe n'est pas indispensable; elle a surtout pour but d'obtenir, sur :deux dents consécutives du pignon, des empreintes de position semblables sur la longueur de la denture. Ou a, en quelque sorte, combiné :deux roues-outils semblables, l'une se composant des dents-outils numérotées en :chiffres arabes de 1 à 24 et l'autre des dents-outils numéro tées en chiffres romains de I à XXIV.
Une autre -disposition d'outil destiné à la taille de l'ébauche .est schématisée aux fig. 43 à 48. La caractéristique essentielle de -cette disposition est que les dents-outils présentent une section reproduisant seulement un flanc et une partie du sommet -de la dent primitive. Les fig. 43, 44 et 45 se rapportent à un tel outil, dont les profils de coupe sont dirigés vers l'extérieur, tandis que les fig. 46, 47 et 48 se rapportent à un même outil mais dont les profils de :coupe sont dirigés vers l'inté rieur.
Ces roues-outils ne sont donc capables :que de tailler un seul flanc du pignon. Il con vient donc d'utiliser une telle roue-outils pour tailler l'un des flancs et une deuxième roue- outils pour tailler l'autre flanc .du même pignon.
Comme particulièrement illustré -à la fig. 48, deux surfaces de .coupe voisines sont opposées l'une à l'autre et font un égal angle ,8 avec la circonférence passant par la base des dents.
Il est compréhensible que pour établir l'outil d'ébauche, il faut partir d'un engre- nagie théorique, de préférence parfaitement conjugué au pignon que l'on taille, mais dont les dents sont suffisamment minces pour lais ser subsister un excédent de matière, pour les opérations ultérieures.
Néanmoins, on pour rait tolérer que la roue-outils destinée à la taille de l'ébauche ne fût pas parfaitement conjuguée avec le pignon que l'on taille, une grande précision,des flancs n'étant pas impo sée dans cette opération. Il .est compréhen sible qu'on pourrait appliquer à ,ces différents outils destinés à la taille de l'ébauche les caractéristiques diverses exposées :dans 1e, -des- cription des outils plus particulièrement des tinés à la taille en une seule opération.
<I>L'outil</I> pour <I>la finition.</I>
La finition est l'opération corrective qui suit la taille de l'ébauche. Elle peut être, axé- cutée soit par un outil dont les dents sont de largeur égale à celle de dents d'une roue cor rectement conjuguée et sans jeu, soit par un outil dont les dents sont de largeur moindre.
Dans le premier cas, l'opération de fini tion s'effectue simplement sur les deux flancs d'un même creux. Pour l'établissement de cet outil, il faut envisager le meilleur fini pos sible et, par conséquent, il sera avantageux d'appliquer la relation 1V - kn a, tout comme pour l'opération .de taille en une seule opération.
On pourrait également prévoir plusieurs surfaces de coupe sur chaque dent-outil, dans le but d'augmenter encore le nombre d'em preintes. Dans cette opération de finition, il est préférable que l'outil ne travaille pas à fond de creux; dans ce but, on fera, en sorte que la hauteur de la -dent-outil soit moindre que la hauteur .du creux. Le détalonnement des dents-outils destinées à la finition peut en général être moindre que pour l'outil prévu pour la taille de l'ébauche.
Les prescriptions- exposées précédemment concernant la portée peuvent être appliquées intégralement à l'outil de finition.
Mais lorsque la largeur des dents-outils est moindre, elles sont incapables de tailler simultanément les deux flancs et il importe, dès lors, de procéder à la finition des deux flancs, -individuellement. On peut donc faire usage de deux outils différents, chacun .d'eux représentant un côté .de la dent théorique et chacun des outils étant destiné à tailler un flanc différent. Cette réalisation a l'avantage de pouvoir assurer un angle de coupe satis faisant, sans devoir profiler spécialement la surface da coupe.
Dans cette exécution, on peut prévoir que la roue-outils -destinée à tailler l'un des flancs présente des surfaces de coupe dirigées vers l'extérieur, tandis que l'autre roue-outilo pré sente des surfaces de coupe dirigées vers l'in térieur. Cette disposition est parfois avanta geuse pour obtenir que la réaction produite par l'effort .de coupe pour l'un des flancs soit dirigée en sens inverse du mouvement de ro tation de l'engrenagne, car il en résulte que, par ce fait, le jeu dans les organes de com mande a moins d'influence.
Une telle roue-outils peut néanmoins rece voir de nombreuses variantes constructives. Il est en effet aisé de grouper sur un même outil certaines ou toutes les caract6ris- tiques propres aux opérations prévues. Rien n'interdit, d'autre part, que toutes ou cer taines des dents-outils ne taillent qu'un flanc, ou bien encore qu'un profil de coupe soit étu dié de telle façon que, simultanément, il gé nère une autre partie du deuxième flanc. Une exécution particulière est schématisée très sommairement aux fi-. 49 à 58. Dans ce .cas, on a besoin de deux roues-outils.
L'une pré sente des dents-outals dont le profil de coupe (fig. 49) se réduit à une -certaine hauteur 35 de l'arête gauche, la partie droite 36 du som met et la partie supérieure 37 de l'arête droite, tandis que la section des dents-outils de la seconde roue-outils se réduit aux parties com plémentaires des premières, soit les parties 38, 39 et 40 (fig. 50). Les parties coupantes de ces profils réduits sont donc bien dégagées.
Les fi-. 51 et 52 schématisent respective ment en plan et en vue perspective une telle roue-outils particulière, dans laquelle les sur faces de coupe sont dirigées vers l'extérieur, cette roue-outils étant destinée à la taille de l'un des flancs du pignon. La roue-outils com plémentaire est schématisée respectivement en plan et en élévation aux fig. 53 et 54.1 Dans ces deux roues, on retrouve des dents outils., dont la partie active est limitée à une certaine hauteur d'une arête, du sommet et de la deuxième arête.
Les fi-. 55, 56, 57 et 58 schématisent en i plan et en vue perspective les deux roues com plémentaires semblables aux précédentes, mais dans -lesquelles les surfaces de coupe sont dirigées vers l'intérieur.
On pourrait également combiner sur une , même roue-outils des profils de coupe diffé rents et, d'une manière générale, combiner entre elles les différentes caractéristiques pré cédemment exposées.
Dans tours çes outils, tant pour la taille en < . une seule opération que pour l'ébauche et la finition, il est compréhensible eue l'établis sement des surfaces .de coupe se fera en appli cation de toutes les considérations et prescrip tions bien .connues en: matière de taille des engrenages. Plus particulièrement, on sait que la forme et la position de<B>l</B>a surface de coupe sont dépendantes de l'angle .de coupe dési rable.
Cette surface de coupe peut être plane, courbe, mixte, composée, etc. <I>L'outil pour la</I> superfinition.
Dans tous les outils précédents, il est in dispensable de détalonner convenablement les dents-outils pour pouvoir tailler. Mais l'opé ration -de superfinition présuppose que la taille est terminée et qu'il ne reste à éliminer que de très légers excès de matière, ce qui réduit même parfois l'opération. de superfini- tion à une opération de polissage. Une action d'arasement suffit :donc. Or, si on réduit le détalonnement des surfaces adjacentes aux arêtes coupantes, on réduit la capacité de coupe et on l'oriente vers l'action d'arase ment.
Dès lors, une dent-outil non détalonnée arasera sans tailler. On a avantage de mettre en ouvre le plus grand nombre possible d'arêtes d'arasement, afin de multiplier les empreintes comme exposé pour la taille. In dustriellement, vu l'absence de détalonne- ment, cette :
condition est aisée à remplir puis qu'il suffit de former les arêtes d'arasement par de simples rainures à arêtes vives. L'exé- cution -d'un tel outil de superfinition est d'au tant plus facile :
que l'on peut partir d'une roue normale -correctement conjuguée à .celle que l'on superfinit et qu'il suffit de disposer les rainures le long d'une spirale, dont le pas est substantiellement égal à ils distance sépa rant deux rainures voisines ,d'une même dent. Une telle exécution est schématisée partielle ment en vue perspective à la fig. 5,9 annexée.
Dans cette exécution, on est parti d'une roue 41 correctement conjuguée au pignon à recti fier 42 et dont l'axe est non convergent et non parallèle par rapport à l'axe de ce .dernier. Les flancs de chaque dent de la roue-outils présentent une succession de rainures 43,. Ces rainures .sont préférablement échelonnées en spirale, c'est-à-dire que toutes les rainures de toutes les dents de la roue 41 sont disposées le :
long d'une spirale dont le pas est substan- tiellement égal à la distance entre rainures 43 voisines sur une même :dent. Le profil, la grandeur et l'orientation de ces rainures sont essentiellement variables, mais il importe qu'elles présentent des arêtes vives et dures. Ces caractéristiques,
apparaissent mieux dans la vue perspective partielle de la fig. 60. Si, dans une telle roue-outils, on examine les mouvements d'une arête vive, -on remarque, la roue-outils et -le pignon rectifié engrenant normalement et tournant chacun autour de son axe, que l'arête :considérée accuse un -dé placement de glissement transversal. Dès lors, il suffit pour superfinir une roue :dentée avec une telle roue-outils, :de la faire engrener nor malement -et à fond de dent avec celle-ci et de faire tourner la, roue-outils et la roue à superfinir autour .de leur axe respectif.
Toutefois, pour la superfinition, Il n'est pas nécessaire d'avoir une liaison mécanique pour synchroniser la rotation de l'axe de la roue-outils et de l'axe de l'engrenage à super- finir, parce que l'outil est capable d'entraîner l'engrenage à superfinir par l'engrènement normal de ses dents.
<B>En</B> partant .de ces normes, on peut imagi ner des variantes de construction. On peut notamment utiliser comme outil de superfini- tion une couronne plate ou seulement un sec teur de couronne plate. La roue-outils peut être animée d'un mouvement continu .ou -d'un mouvement alternatif.
Dans certains cas, la rotation normale peut être accompagnée d'un effet ,de -pression, dans le sens de la profon deur des dents. Egalement, on peut envisager de freiner la roue que l'on traite, en dépla çant la roue-outils par un effet supérieur à celui qui est nécessaire pour vaincre cet effort de freinage. Dans cette exécution, on aura introduit une certaine pression normale au flanc.
Quant à la roue proprement dite, elle pourrait égaalement subir des modifications constructives nombreuses. Dans l'exemple précédent, la roue-outils est formée d'une seule pièce, les rainures étant taillées dans les dents-outils. On peut obtenir les rainures en formant les dents à l'aide d'une succession de plaques séparées l'une de l'autre par des four rures, dont l'épaisseur serait, par exemple., égale à la distance séparant deux arêtes d'ara sement. Une exécution de ce genre est sché matisée aux fig. 61 et 62,.
La roue-outils pro prement -dite 44 est constituée par un support circulaire 45 présentant une couronne capable d'être garnie par une succession -de plaques ou bandes 46 solidarisées par des boulons de serrage, tels que 47. Cette disposition offre l'avantage de réaliser systématiquement les arêtes d'arasement sans devoir tailler ni recti fier un très grand nombre de rainures, ce qui constitue évidemment un travail de grande précision.
Par extension, on pourrait aussi utiliser u pig on d'arasement. La fi.<B>63,</B> schématise n<B>p</B> IP c un tel pignon 48. Chaque dent 49 est pourvue d'une succession de rainures 50. La fig. 64 schématise une exécution par plaques juxta posées. Ces plaques 51 sont fermement ser rées entre un épaulement 52 de l'axe 53 et une contreplaque 54 sollicitée par un écrou de serrage 5à: Le procédé décrit permet donc bien de tailler, de finir et de superfinir les dents de tels engrenages. Dans ces trois phases, on applique les mouvements de glissement parti culiers entre les flancs conjugués de roues à axes divergents. Le même moyen :de taille permet de. finir complètement les engrenages en une seule ou en plusieurs opérations.
Le procédé permet de réaliser les tailles les plus complexes avec la même simplicité. Cette simplicité se rapporte aussi bien au mode -de taille qu'aux machines capables d'ap pliquer celui-ci.
Contrairement aux procédés connus, la. taille effectuée par le présent procédé est éminemment rationnelle, puisqu'elle est pro voquée par l'imitation servile des mouve ments d'engrènement normaux entre la roue que lori taille et la roue-outils qui se substi- tue donc à la roue avec laquelle la première est appelée à être accouplée. Il en résulte de grands avantages du point de vue de la tech nique de la taille. Au point de vue industriel, les avantages sont encore plus apparents. En effet, les procédés connus exigent en général une machine ou une série de machines pour la taille d'un flanc et une autre pour la taille du .second flanc. Suivant l'invention, les deux flancs peuvent être taillés en même temps.
La vitesse de taille atteinte par l'application du procédé de l'invention est considérable. A titre d'exemple, si on considère la taille d'un pignon de 8,3 mm de diamètre extérieur ayant dix dents de 10- mm de profondeur et de 40 mm de longueur, à l'aide .d'une roue- outils de 47 dents;
que les axes respective ment de la roue à, tailler et de la roue-outils sont décalés d'un divergent -de 50 mm, que, de plus, on considère que la roue-outils tourne à 200 tours/min., ce qui correspond à une vi tesse de coupe de 60 M/min. et, qu'enfin, l'avancement prévu -est de '/,o de mm tous les dix tours de l'outil, la taille complète du pignon conique, hypoïde ou non, sera terminée dans le temps maximum de 60 secondes. Si l'on considère que la taille est complètement achevée sur les deux flancs, à l'aide d'une seule machine, on pourra apprécier la portée industrielle du procédé, objet de l'invention.
Cet intérêt se complète par la réduction considérable des frais de premiers investisse- ments, comparativement à ceux actuellement nécessités pour l'érection d'une installation de taille.
Il va de soi que l'on peut, à partir du principe général -énoncé, visant à l'application pour la taille des engrenages, leur finition et i leur ,superfinition des mouvements relatifs de glissement entre les roues à axes divergents, ima-iner de nombreuses variantes construc tives, notamment pour l'exécution des outils, parties d'outils ou machines, capables d'appli- i quer ledit procédé.
Les avantages résultant de l'application de ce procédé nouveau :sont à la fois d'ordre technique, industriel et économique. En effet, si l'on examine la manière dont les dents- outils attaquent le métal, on constate qu'à l'inverse des procédés connus, on réalise ainsi une action continue et constante. Il en résulte que les machines-outils travaillent d'une ma nière plus rationnelle, avec un minimum d'ef forts d'inertie. Le rendement technique est également plus élevé, comparé à celui des procédés connus.
Au point de vue industriel et économique, on peut atteindre, comme il a été exposé précédemment avec un :exemple chiffré à l'appui,,des vitesses de travail beau coup plus grandes. De plus, on peut égale ment réaliser une machine capable, avec une seule roue-outils, -de tailler simultanément plusieurs pignons. Ces pignons peuvent être attaqués à la fois par la même roue-outils et, dans ce but, ils sont disposés autour -de l'ou til.
Si l'on combine .cet avantage avec la brande vitesse d'exécution -de la taille, on peut comprendre que le rendement industriel peut être considérable et, par -conséquent, très économique.
Les machines, contrairement à celles actuellement en usage, sont très simples et -de conduite relativement aisée. Elles présentent, substantiellement, un support pour l'ébauche et un support pour la roue-outils. Ces sup ports sont tels que l'axe de l'ébauche et l'axe de la roue-outils sont divergents. Ces ma chines sont complétées par des moyens pour faire tourner les deux roues autour de leur axe et pour rapprocher progressivement ces deux roues dans le sens de la profondeur des dents. II.
Machine pour la mise en ouvre du procédé conforme à la revendication 1, carac térisée en ce qu'elle comporte une roue-outils correctement conjuguée à celle que l'on taille et dont les dents sont capables de tailler dans le sens du glissement qui se produit entre les flancs conjugués de ces deux roues lors qu'elles sont placées mutuellement, de sorte que leurs axes soient divergents et en ce qu'elle présente un support pour l'ébauche et un support pour la roue-outils,
ces supports étant tels que l'axe -de l'ébauche et l'axe -de la roue-outils soient divergents, la 'machine comportant en autre un moyen pour faire tour ner les -deux roues autour de leur axe et un moyen pour rapprocher progressivement ces deux roues dans le sens de la profondeur des dents.
<B>SOUS-REVENDICATIONS:</B> 1. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'il consiste -à tailler l'une des deux roues d'un engrenage à axes divergents par la seconde, chaque dent de :celle-ci présen tant au moins un profil de coupe, capable de tailler par suite du mouvement de glissement se produisant entre les flancs conjugués de ces deux roues à axes divergents.
2. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise comme outil une roue correcte ment conjuguée, à axe divergent par rapport à l'axe de la roue que l'on taille, dont chaque dent présente un profil de coupe différent, chacun d'eux représentant une tranche d'une dent :correctement :conjuguée à celle que l'on taille et l'ensemble des profils de coupe s'échelonnent sur toute la longueur de ladite dent conjuguée.
3:. Procédé selon la revendication I et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on utilise comme ,outil une roue correc- tement,conjug uée à axe divergent par rapport à l'axe de celle que l'on taille, dont ,chaque dent présente un profil de coupe formé par une section .d'une dent conjuguée, la roue- outils et la roue que l'on taille étant proigrees- sivement rapprochées,
dans le sens de la pro fondeur des dents de telle sorte que chaque