Fraiseuse. L'invention a pour objet une fraiseuse comportant une poupée porte-broche mobile sur un montant et un plateau tournant porte- pièce dont l'axe est perpendiculaire à la direc tion de la broche. Cette machine est caracté risée par le fait que sur la poupée est montée une tête de taillage munie d'un arbre porte- fraise qui est. entraîné en rotation à. partir de la broche précitée.
Selon une forme d'exécution, le plateau porte-pièce est muni d'un dispositif de com mande d'avance rotative, entraîné par la broche.
Dans cette même forme d'exécution, le dis positif de commande d'avance rotative du pla teau porte-pièce est relié à la broche par l'in termédiaire d'un différentiel dont un élément est. relié au dispositif de commande d'avance de la. fraise par rapport à la pièce à tailler.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution et des va riantes (le l'objet de l'invention.
La fi,-. 1 représente schématiquement en élévation une fraiseuse permettant le taillage, par fraise mère, de roues cylindriques à denture hélicoïdale ou droite.
La fig. 2 est une vue en élévation, à. plus grande échelle, d'une partie de la poupée de la fraiseuse.
La fig. 3 est une vue analogue de la partie de la fraiseuse portant le dispositif de com mande du plateau tournant. La fig. 1 est une vue schématique géné rale en plan de la fraiseuse.
La fig. 5 est une vue en plan, à plus grande échelle, d'une partie de la poupée et de la tête de taillage.
La fig. 6 est une vue de profil correspon dant à l'ensemble des fig. 2 et. 3.
La fig. 7 est une vue en élévation d'une variante de la tête de taillage représentée sur la fig. 2. ' La fig. 8 est la vue en plan correspon dante.
Les fig. 9 et 10 représentent deux varian- te@: de tête de taillage.
La fraiseuse représentée aux fig. 1 à 6 comporte essentiellement un banc 1 muni de glissières horizontales 2 sur lesquelles peut se déplacer un montant 3 muni de glissières ver ticales .1 servant de guides aux déplacements d'une semelle 5 sur laquelle peut se déplacer horizontalement, parallèlement à la direction des glissières horizontales du banc 1, une pou pée 6 munie d'une broche horizontale qu'on a représentée simplement par son axe 7 sur les fig. 2 et 5.
A côté du banc 1 se trouve un ,sommier 8 servant de support à un plateau tournant 9 d'axe vertical, destiné à recevoir la pièce à usiner 11.
Les fraises destinées au taillage des roues dentées sont portées par une tête de taillage dont la forme et l'agencement varient avec le genre de denture désirée. La tête de taillage représentée aux fie. 1 à. 6 est destinée au taillage de roues dentées droites ou hélicoïdales au moyen d'une fraise mère. Elle comprend un corps 12 monté sur une embase 13, elle-même fixée sur une pla que 14 vissée sur la face avant 15 de la pou pée 6.
La tête de taillage 12 peut s'orienter sur l'embase 13 autour d'un axe qui coïncide avec l'axe de la broche 7, grâce à une com mande composée d'un secteur denté 17 (vi sible en pointillés sur la fig. 6) solidaire du corps de la. tête 12 et en prise avec une vis sans fin 1.8 logée dans un boîtier 19 solidaire de l'embase 13. La vis 18 est munie. à l'une de ses extrémités d'un carré de manoeuvre 21 qui fait saillie hors du boîtier 19 et qui est des tiné à recevoir une manivelle pour le réglage de l'orientation de la tête 12 sur l'embase 13.
Une graduation 22 de l'embase 13, coopérant avec un repère 23 porté par la, tête 12, donne l'inclinaison de la tête en degrés, tandis qu'une graduation 24 (voir fig. 5) portée par le carré de manoeuvre 21 de la vis 18 coopère avec un repère 25 (voir fig. 2 et 5) porté par le boîtier 19 pour indiquer avec précision les minutes de l'angle d'inclinaison de la tête. La tête 12 peut. être immobilisée sur l'embase 13 au moyen de boulons 16.
La fraise 27 est mon tée sur un arbre 28 dont l'axe est perpendi culaire à l'axe de la broche 7 et qui touril- lonne dans deux paliers 29 et<B>30</B> fixés sur la. tête 12 au moyen de boulons 26 dont les têtes sont, placées dans des rainures 31 en T prati quées sur la face avant de la tête de taillage; cet arbre 28 est accouplé par l'intermédiaire d'un manchon 32 à un arbre cannelé 33 sur lequel est. enfilée une roue dentée 34 en prise avec une roue dentée 35 solidaire d'un arbre représenté par son axe 38 sur la fig. 5; cet arbre porte une roue dentée creuse 36 en prise avec une vis sans fin 37 entraînée directement par la broche 7.
L'arbre 33 est monté coulissant dans la roue dentée 34, :de façon à permettre l'entraî nement :de fraises de différentes dimensions montées sur des arbres porte-fraises de lon gueur variable, la position des paliers 29 et 30 pouvant être réglée à volonté le long des rainures 31 de la tête 12.
Le plateau porte-pièce 9 (fig. 1, 3 et 1) est- solidaire d'une couronne dentée 39 engre nant avec un pignon 41 solidaire d'une roue dentée creuse 42, laquelle est en prise avec une vis sans fin 43 qui peut être entraînée par un moteur puissant 44 par l'intermédiaire d'un dispositif d'embrayage 45; cette trans mission est utilisée, dans la forme d'exécu tion représentée, pour des travaux de tour nage vertical.
Lorsqu'il s'agit de faire exécu ter au plateau un simple mouvement rotatif d'avance, ou un mouvement. d'indexage, il faut désaccoupler le moteur de tournage vertical 44 en débrayant le dispositif d'embrayage 45; la vis 43 peut. alors être entraînée par un moteur d'avance rapide 47 (fi-. 5) par l'intermé diaire d'un autre dispositif d'embrayage. 48. Pour permettre d'effectuer la taille de roues dentées par fraise mère, le plateau porte-pièce 9 est muni d'un dispositif de commande d'avance rotative, entraîné par la broche. Ce dispositif de commande est, décrit ci-après.
La vis sans fin 43 de commande de rota tion du plateau est solidaire d'un arbre hori zontal 49 portant un pignon eonique 50 engre nant avec un autre pignon conique 51 porté par un arbre 53 sur lequel est également mon tée une roue dentée .54; celle-ci- est en prise avec une roue dentée 56 calée sur un arbre qui porte une roue dentée 57 engrenant avec une roue dentée 58 montée sur l'ex-trémité d'un arbre cannelé horizontal 59 supporté par deux paliers 61 et 62 que présente le banc 1 du mon tant 3.
Cet. arbre cannelé 59 traverse un boî tier 63 solidaire du montant 3 et emprison nant un pignon conique 64 monté à. coulisse ment sur l'arbre cannelé 59 et. engrenant avec un pignon conique 66 monté à. coulissement sur .l'extrémité inférieure d'un arbre cannelé vertical 67 maintenu, d'une part, à son extré mité inférieure, dans le boîtier 63 et., d'autre part, à son extrémité supérieure, dans un sup port 68 fixé sur le montant. 3 au moyen de vis 69. L'arbre cannelé vertical 67 traverse une roue dentée creuse 71 montée à. coulissement sur lui et emprisonnée dans la semelle 5 de la poupée.
Cette roue 71 est en prise avec une vis sans fin<B>72</B> montée coulissante sur un petit arbre cannelé horizontal 73, solidaire d'une roue dentée 74 engrenant avec une roue den tée 75, elle-même en prise avec une couronne dentée 76. L'arbre 73 est monté coulissant dons la vis sans fin 72 de façon à assurer une transmission constante et correcte quelle que soit la position relative horizontale de la pou l)ée fi sur sa semelle 5, étant. donné que l'ar bre 73 est. solidaire de la roue 74 qui est mon tée dans l'embase 7.3 portée par la poupée, tandis que la vis 72 est montée dans la. semelle 5 de poupée.
La couronne 76 peut, à l'aide d'un dispo sitif d'embrayage non représenté, être rendue solidaire de la, broche 7 ;soit directement, soit par l'intermédiaire d'un différentiel relié au dispositif de commande du mouvement ver- tieal de translation de la poupée, suivant qu'on désire tailler des roues droites ou des roues hélicoïdales.
l'.11 effet, pour le taillage de ces dernières, au fur et à mesure que la fraise mère est dé placée en translation, il est nécessaire de faire une correction de la. position angulaire du pla- teau en fonction de la position en hauteur de la fraise.
A cet effet, la couronne :dentée 76 (fig. 5) peut, par l'intermédiaire dudit dispo sitif d'embrayage, engrener avec un pignon 78 solidaire d'un planétaire 79 du différen tiel qui est, porté par la poupée et dont le porte-satellites 81 est solidaire d'une roue den tée 82 engrenant avec une autre roue dentée 83 liée en rotation à la. broche 7.
L'autre pla nétaire 84 du différentiel est solidaire d'une 11011e dentée creuse 86 en prise avec une vis Mans fin 87 (fig. 6) montée à l'extrémité infé rieure d'un 'arbre 88 (représenté simplement par son axe) dont l'extrémité supérieure porte une autre vis sans fin 89 et qui est porté par la poupée 6. La vis 89 engrène avec une roue dentée creuse 91 calée sur un arbre 92 (fig. 5) qui est également porté par la poupée 6 et qui présente des cannelures extérieures en. prise avec des cannelures complémentaires d'un arbre creux 93 porté par la semelle 5 de la poupée.
Cet arbre 93 peut être relié, par un dispositif d'accouplement 94,à un arbre 96 muni d'une vis sans fin 97 (fig. 2) en prise avec une roue dentée 98, elle-même en prise avec une vis sans fin 99 qui engrène à son tour avec une roue dentée 100 dont le moyeu constitue un écrou tournant vissé sur une vis verticale fixe 101 et qui sert au mouvement de montée et de descente de la poupée 6.
La vis 99 est. reliée par un arbre 102 (représenté simplement par :son axe) à un moteur élec trique 103 (fig. 1) porté par la semelle 5 de la. poupée, et c'est ce moteur 103 qui entraine la poupée 6 dans son mouvement vertical de translation le long du montant 3.
L'ensemble du différentiel 79, 81, 84 et des roues dentées 76, 78 et 82, 83 est conçu de telle façon que lorsque la poupée 6 est im mobile en hauteur, c'est-à-dire lorsque le mo teur électrique 103 ne tourne pas et que le dispositif d'accouplement 94 est en prise, le planétaire 84 étant, par conséquent, immo bile, la. couronne 76 tourne à la même vitesse angulaire que la roue dentée 83, c'est-à-dire à la même vitesse que la broche 7 de la machine.
La fraiseuse d'écrite permet de tailler des roues dentées droites par fraise mère et fonc tionne de la façon suivante: La roue à tailler 11 est fixée sur le plateau tournant 9 coaxiale- ment à celui-ci.
La fraise mère 27 étant à taille hélicoïdale, il faut évidemment incliner l'arbre porte-fraise 28 de l'angle correspon dant à l'angle d'hélice de la fraise mère; pour cela, après avoir desserré les boulons 16, on manaeuvre le carré 21 en observant les gradua tions 22 et 2-1 pour amener les repères 23 et 25 en regard des graduations correspondant à l'angle désiré. On bloque ensuite les boulons 16.
La fraise mère 27 est amenée à la hauteur convenable par un réglage en hauteur de la poupée 6 le long du montant 3 et la profon deur de passe est réglée en rapprochant plus ou moins de l'axe du plateau 9 la poupée 6 soit en déplaçant. le montant 3 le long des glissières 2, soit, de préférence, en faisant coulisser la poupée 6 horizontalement sur sa semelle 5.
La fraise mère 27 est entraînée en rotation à partir de la broche 7, comme il a été dit plus haut, par l'intermédiaire des roues dentées 34, 35, 36 et 37, Le mouvement de rotation du plateau est assuré à partir de la broche 7, sans l'intervention du différen tiel décrit.
Pour que la denture de la roue à tailler 11 soit fraisée dans toute sa hauteur, il suffit de donner un mouvement vertical de transla tion à la. poupée, donc à la fraise 27, à l'aide du dispositif de commande décrit.
Pour tailler une roue cylindrique droite, on pourrait également utiliser une fraise dis que au module convenable, montée à la place de la fraise mère 27. Dans ce cas, il faudrait évidemment placer l'arbre porte-fraise 28 en position horizontale et. effectuer le taillage de la roue dent par dent en déplaçant verticale ment la fraise, le plateau tournant étant alors déplacé chaque fois qu'on passe de l'usinage d'une dent à l'usinage de la suivante. Lors qu'on utilise ainsi une fraise disque, la liai son entre la broche 7 et le plateau 9 peut être interrompue grâce à un. dispositif d'em brayage.
Le taillage des roues cylindriques hélicoï dales s'effectue de la faon suivante: On règle d'abord l'inclinaison de l'arbre porte-fraise 28 au moyen du carré de man#uvre 21, comme dans l'exemple précédent, puis on règle la pro fondeur de passe en ajustant la position de la poupée 6 sur sa semelle 5. Le mouvement d'avance le long de la denture en cours d'exé cution est obtenu par le mouvement vertical de la semelle porte-poupée 5 à partir du mo teur 1.03.
Le dispositif d'accouplement 94 étant en prise, la vitesse angulaire du plateau 9 est corrigée automatiquement, en fonction de la vitesse de translation de la fraise, par le différentiel 84-81-79 qui imprime au pla teau tournant une vitesse supplémentaire de rotation qui s'ajoute à la vitesse déterminée par la rotation de la fraise et qui est fonction du déplacement vertical de la poupée, c'est- à-dire de la fraise.
Dans une variante de la. fraiseuse décrite, qui ne serait destinée qu'à la taille de roues dentées par une fraise disque, on pourrait sans autre supprimer le dispositif de com mande du plateau, entraîné par la broche. Aux fi-. 7 et 8 est représentée une va riante de tête de taillage permettant la. taille de roues creuses art moyen d'une fraise ca rotte ou d'un outil-mouche.
Dans cette variante, l'arbre porte-fraise 107 tourillonne dans des paliers 29, 30 mon tés, de la faon précédemment. décrite, sur un chariot 109 qui présente des rainures en T 1.11 et qui peut coulisser dans la tête de taillage 111 suivant une direction parallèle à l'axe de l'arbre porte-fraise. Le chariot. 109 est main tenu sur la tête de taillage 111 air moyen de brides 112 fixées sur la tête au moyen de vis représentées simplement par leurs axes 113 sur la fig. 7.
L'entraînement en rotation de la fraise 1_1.0 (fig. 8) est. assuré, de la même faon que dans la fraiseuse précédemment. dé crite, par un arbre cannelé 33 coulissant dans une roue dentée 34 qui engrène avec une au tre roue dentée 35 solidaire d'une roue creuse 36 qui engrène avec une vis sans fin 37 sus ceptible d'être entraînée par la broche 7.
Le mouvement horizontal de translation de la fraise<B>110</B> portée par le chariot 109 est assuré par rune crémaillère creuse 115 (fi-. 8) à denture oblique taillée directement. dans la base du chariot- 109 et qui se trouve en prise avec une vis sans fin 118 engrenant avec une roue dentée creuse 1.19 portée par un arbre 121 sur lequel un pignon 122 est claveté cou lissant.
Ce pignon est susceptible d'être mis cri prise avec une roue dentée 123 montée dans l'embase 13 sur laquelle la tête de taillage est montée rotative suivant un axe coïncidant avec. l'axe de la broche; l'axe de la. roue 123 coïncide avec l'axe de rotation de la tête, et cette roue est- suffisamment large pour engre ner en même temps avec un pic.-non 125 soli daire d'un arbre 126 qui peut être relié, par l'intermédiaire d'irn dispositif d'accouplement <B>1.27,</B> à un arbre d'avance 128 porté parla poupée 6.
Sur l'arbre 126 est monté un planétaire<B>129</B> d'un différentiel dont. le porte-satellites <B>131</B> est solidaire d'un pignon 132 qui engrène avec la roue dentée 83 solidaire de la broche 7, dont on a déjà parlé dans la description de: la fraiseuse des fig. 1 à 6.
L'autre planétaire 133 du différentiel est monté fou sur l'arbre 126 et il est solidaire d'un pignon 134 qui engrène à. son tour avec la couronne dentée 76; celle-ci est. folle autour de la broche 7, comme décrit plus haut, et elle est. en prise avec la roue dentée 75 entraînant à son tour la roue den tée 74 faisant. partie du dispositif de com mande de l'avance du plateau 9.
Le fonctionnement de la variante décrite est. le suivant.; La tête de taillage 111 est disposée de fa çon que l'axe de la fraise soit horizontal; on règle son niveau en ajustant la position verti cale de la poupée le long du montant 3 de façon que l'axe de la fraise soit dans le plan. médian de la roue 135 à tailler; on règle la profondeur de passe par la position de la pou pée 6 sur sa semelle 5 (ou celle du montant 3 sur le banc 1) et l'on amène le chariot 109 au voisinage de l'extrémité de sa course, du côté de la roue dentée 34.
On met en prise le dis positif d'accouplement 127 et l'on a soin de mettre dans sa position inactive le dispositif d'accouplement 94 (fig. 2 et 5) précédemment, décrit, afin que le mouvement de rotation du plateau tournant ne soit pas éventuellement gêné par la. commande du déplacement verti cal de la poupée qui reste immobile pendant cette opération de taillage de roue creuse. La fraise 110 est entraînée en rotation à partir de la broche par l'engrenage 34, 35, 36, 37, et la commande d'avance longitudinale de la fraise pontée par le chariot 109 est. assurée à partir de l'arbre d'avance 128 de la poupée par l'intermédiaire de l'engrenage 125, 123, 122, 119, 118 et de la crémaillère 115.
La vi tesse angulaire du plateau 9 est. corrigée auto matiquement, en fonction de la vitesse avec laquelle se déplace longitudinalement la fraise, par le différentiel 129, 131, 1.33 qui imprime au plateau tournant une vitesse supplémen taire de rotation qui s'ajoute à la. vitesse dé terminée par la rotation de la fraise et. qui est fonction de l'avance longitudinale du cha riot 1.09, c'est-à-dire de la fraise 110.
Lorsqu'on taille des engrenages cylindri ques hélicoïdaux, avec une tête de taillage comme celle décrite, étant donné qu'il n'y a pars de mouvement d'avance longitudinale à donner à la fraise, mais au contraire une avance verticale, il importe de placer le dis-! positif d'accouplement 127 dans la position neutre et de mettre en prise le dispositif d'ac couplement 94 d'avance verticale de la pou pée.
A la fig. 9 est représentée une tête 137 prévue spécialement pour le taillage de roues à denture intérieure au moyen d'une fraise en bout. 138 montée sur un arbre parallèle à la broche et entraînée à partir de la broche par une transmission comportant deux couples, roue dentée -vis sans fin 139-140, 141-142.
S'il s'agit de tailler une couronne 151 à den ture droite, le mouvement de translation de la fraise sera un simple mouvement vertical obtenu par le déplacement vertical de la pou pée 6, le plateau tournant 9 étant immobile pendant l'usinage ét étant simplement déplacé chaque fois: qu'on passe du taillage d'une dent au taillage de la dent. suivante.
On pourrait tailler avec cette tête des cou ronnes à denture intérieure hélicoïdale en im primant au plateau tournant: un mouvement de rotation lié au mouvement vertical de la fraise par le dispositif qui comprend le dis positif d'accouplement 94, mais il faudrait prévoir, entre l'organe d'entraînement de la broche 7 et la roue dentée 83, un dispositif d'embrayage (qui serait en prise pour le tail- lage des roues, cylindriques hélicoïdales ainsi que des roues creuses, et débrayé pour le tail- lage des couronnes à denture intérieure héli coïdale)
et un dispositif de blocage de la roue 83 dans la poupée 6, dispositif qui serait li béré pour le taillage des roues cylindriques hélicoïdales ou des roues creuses et qui serait mis dans la position de blocage pour le taillage des couronnes à denture intérieure hélicoïdale, de façon que la rotation du plateau soit unique- ment, fonction de l'avance verticale de la fraise et ne soit pas influencée par la rotation de la fraise.
Ce taillage s'effectuerait dent par dent et il faudrait déplacer le plateau d'un angle qui correspond au pas de la denture chaque fois qu'on passe du taillage d'une dent au taillage de la. dent suivante. A la fig. 10 est représentée une variante de la tête de taillage de la fig. 9, dans laquelle la fraise 143 est une fraise disque montée sur un arbre perpendiculaire à la direction de la broche.
La commande de la fraise se fait éga lement à, partir de la broche 7 au moyen d'une transmission comportant trois couples roue dentée -vis sans fin 1.44-145, 146-147, 148-1s9. Cette tête 136 permet. de tailler des roues à denture intérieure droite et peut être utilisée de la. même faon que la tête l37 représentée à la fig. 9.
Dans une variante de la fraiseuse décrite, la poupée pourrait. être montée de faon à coulisser directement sur les glissières vertica les 4- du montant 3. Dans ce cas, les arbres 73 et 93 n'auraient pas besoin d'être coulissants.