Procédé pour la taille par génération de roues dentées cylindriques et coniques et machine pour la mise en ouvre de ce procédé Le présent brevet comprend un procédé pour la taille par génération de roues dentées cylindriques et coniques, dans lequel on fait tourner l'ébauche<B>à</B> tailler autour de son axe et, en synchronisme avec cette rotation, on effectue une rotation relative entre ledit axe et la trajectoire de coupe d'un outil autour d'un axe qui est incliné par rapport<B>à</B> l'axe de l'ébauche.
Le brevet comprend également une machine pour la mise en ouvre de ce procédé, dans laquelle l'un de deux éléments comprenant l'outil de coupe et la broche porte-ébauche à tailler est monté sur un berceau rotatif, et l'un desdits éléments est monté sur un coulisseau pour se mouvoir par rapport<B>à</B> l'autre dans une direction perpendiculaire<B>à</B> l'axe du berceau, ainsi que perpendiculairement<B>à</B> l'axe de la broche porte-ébauche, et dans laquelle un train d'en grenages relie entre eux ladite broche porte-ébauche et le berceau pour les faire tourner en même temps.
Le procédé est caractérisé en ce qu'on effectue en synchronisme avec lesdites rotations, un mouve ment de translation relatif entre l'axe de l'ébauche et la trajectoire de coupe dans une direction perpen diculaire audit axe de rotation relative ainsi que perpendiculaire<B>à</B> l'axe de l'ébauche.
La machine pour la mise en ouvre de ce procédé est caractérisée en ce que le train d'engrenages est agencé de façon<B>à</B> pouvoir être relié au coulisseau de façon<B>à</B> faire mouvoir ce dernier en synchronisme avec les rotations du berceau et de la broche porte- pièce. Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, une forme d'exécution et quelques variantes de la machine que comprend le brevet.
La fig. 1 est une vue en élévation latérale de la machine.
La fig. 2 est une vue en plan de cette machine. La fig. 3 représente schématiquement les organes de commande de la machine.
Les fig. 4 et 5 sont des vues schématiques illus trant deux positions relatives différentes de l'outil et de la pièce<B>à</B> travailler.
La fig. 6 est une représentation géométrique illustrant le procédé de taille d'un pignon conique. La fig. 7 illustre une variante de la fig. 6.
La fig. <B>8</B> est une vue semblable<B>à</B> la fig. <B>3,</B> mais d'une variante.
La fig. <B>9</B> est également une vue semblable<B>à</B> la <B>fi-. 3</B> mais d'une autre variante.
La fig. <B>10</B> est un schéma<B>à</B> plus grande échelle d'un détail de la fraise en bout de la fig. <B>1.</B>
Les fig. <B>11</B> et 12 sont des vues en plan sché matiques,<B>à</B> plus petite échelle, de deux variantes de la fig. 2.
La fig. <B>13</B> est une vue en élévation latérale d'une autre variante de la machine. - La fig. 14 est une vue de détail, dans un plan perpendiculaire à celui de la fig. 13.
La fig. 15 représente schématiquement les or ganes de commande de la machine des fi-.<B>13</B> et 14.
La fig. 16 est un schéma illustrant une variante du procédé de taille mis en ouvre par la machine représentée aux fig. 13, 14 et 15. Les fig. 1 et 2 représentent une machine pour la taille par génération de roues dentées hélicoïdales coniques et hypoïdes. La machine comprend un bâti <B>10</B> sur lequel est monté un berceau<B>11</B> tournant au tour d'un axe horizontal 12. Un tambour<B>13</B> est monté de façon réglable sur le berceau, autour d'un axe 14 qui est parallèle<B>à</B> l'axe 12 du berceau.
Une broche porte-outil 16 est tourillonnée dans ce tam bour, suivant l'axe<B>15,</B> et sur cette broche est mon tée une fraise en bout<B>C.</B> Dans cette machine, l'axe <B>15</B> est parallèle aux axes 12 et 14, et on peut modi fier<B>à</B> volonté la distance entre les axes 12 et<B>15</B> en réglant la position du tambour sur le berceau autour de l'axe 14. Ce réglage, dit<B> </B> réglage radial de l'ou til<B> ,</B> est limité par l'excentricité des axes 12, 14 et <B>15,</B> cette excentricité étant elle-même forcément li mitée par le diamètre du berceau. Si on le désire, on peut munir la machine de moyens permettant d'incliner l'axe de l'outil sur l'axe du berceau, ce qui constitue une particularité actuellement bien con nue des machines<B>à</B> tailler les roues dentées coniques et hypoïdes.
Un socle coulissant<B>17</B> est réglable, et aussi mo bile pendant le fonctionnement de la machine, le long de glissières<B>18</B> pontées par le bâti<B>10</B> et paral lèles<B>à</B> l'axe du berceau. Sur ce socle coulissant est monté un plateau<B>19,</B> qui est guidé sur des glissières courbes 21 et dont la position angulaire peut être réglée autour d'un axe vertical 22 qui coupe<B>à</B> angle droit l'axe 12 du berceau. Une colonne 23 est dépla- çable suivant une ligne droite sur le plateau pivo tant, le long de glissières 24, dans une direction per pendiculaire<B>à</B> l'axe 22.
Cette colonne porte une tête 25 dans laquelle est tourillonnée une broche porte- pièce 26 dont l'axe 27 coupe l'axe 22 auquel il est perpendiculaire, cet axe<B>27</B> étant en outre parallèle. aux glissières 24. La tête<B>25</B> est mobile verticalement sur la colonne le long de glissières<B>28,</B> ce qui per met de déplacer verticalement l'axe<B>27</B> de la pièce par rapport<B>à</B> l'axe 12 du berceau. Grâce aux ré glages susmentionnés, on peut effectuer la mise en position d'une ébauche<B>à</B> tailler<B>G</B> sur la broche<B>26,</B> comme représenté à la fig. 2, de façon que les sur faces des dents sur cette pièce soient taillées par l'outil<B>C.</B>
Comme représenté schématiquement à la fig. 3, le mécanisme de commande de la machine comprend un moteur<B>31</B> qui entraîne l'outil<B>C</B> par l'intermé diaire d'un train d'engrenages comprenant un couple de pignons d'angle 32, un arbre 33, des pignons 34 servant<B>à</B> modifier la vitesse de rotation de l'outil, des pignons d'angle<B>35,</B> un arbre<B>36,</B> des pignons droits<B>37,</B> un arbre<B>38,</B> des pignons d'angle<B>39,</B> un pignon conique 41 et une couronne<B>à</B> denture co nique 42 portée par la broche<B>16</B> porte-outil. L'arbre <B>36</B> tourne autour de l'axe 12 du berceau, et l'arbre <B>38</B> tourne autour de l'axe 14 du tambour, cette dis position permettant le réglage radial de l'outil pré cédemment décrit.
Les mouvements générateurs de la machine sont effectués<B>à</B> partir de l'arbre<B>33</B> par l'intermédiaire d'un changement de vitesse qui comprend des pi gnons 43 permettant de modifier le cycle générateur, et des pignons d'angle 44 entraînant un arbre 45 sur lequel sont montées des roues dentées 46 et 47 pour entraîner un tambour inverseur 48 dans des sens opposés, alternativement. La roue dentée 46 engrène directement avec une roue dentée 49 disposée suivant l'axe du tambour, alors que la roue 47 en traîne, par l'intermédiaire d'un pignon monté fou 50, une autre roue dentée 51 disposée coaxialement au tambour 48.
Ce dernier renferme un mécanisme qui, sous l'influence d'un nombre de rotations pré déterminé du tambour, agit de manière<B>à</B> établir et supprimer alternativement la liaison entre le tam bour et les roues 49 et<B>51.</B> Lorsque la roue<B>51</B> est embrayée, le tambour est entraîné dans le même sens que l'arbre 45, et lorsque la roue 49 est em brayée, le tambour est entraîné en sens inverse du précédent. Le mécanisme inverseur peut être de toute construction appropriée. Avec le tambour tourne une roue dentée<B>52</B> qui engrène avec une roue dentée<B>53</B> et, par l'intermédiaire de cette dernière et d'un engrenage 54, elle entraîne un arbre 55 disposé horizontalement dans le bâti de la machine, parallèle- lement <B>à</B> l'axe 12 du berceau.
Par l'intermédiaire de pignons d'angle<B>56,</B> l'arbre<B>55</B> entraîne une vis sans fin<B>57</B> qui engrène avec une roue tangente<B>58</B> fixée au berceau<B>11,</B> ce dernier recevant ainsi une rota tion autour de son axe 12.
On peut modifier la vitesse de rotation du ber ceau en communiquant un mouvement axial<B>à</B> la vie sans fin<B>57</B> dans l'un ou l'autre sens,<B>à</B> l'aide d'un mécanisme qui comprend le maneton<B>59</B> d'un pla- teau-manivelle <B>63</B> servant<B>à</B> communiquer un mou vement<B>à</B> la vis sans fin<B>57</B> suivant son axe dans les deux sens et un train d'engrenages reliant l'arbre de la vis<B>57</B> audit plateau et comprenant des roues dentées<B>60,</B> des pignons<B>61</B> servant<B>à</B> modifier le mouvement de roulement,
une vis sans fin<B>62</B> et une roue tangente tournant avec le plateau-mani- velle. La longueur du bras de manivelle du marte- ton <B>59</B> sur le plateau<B>63</B> peut être réglée par des moyens non représentés.
La broche porte-pièce <B>26</B> est animée d'une rota tion<B>à</B> une vitesse dont le rapport avec celle de la vis sans fin<B>57</B> est constant, cette broche étant entraînée<B>à</B> partir de l'arbre<B>55</B> par l'intermédiaire d'une transmission comprenant des pignons 64 per mettant de modifier le<B> </B> rapport de roulement<B> </B> (c'est-à-dire le rapport entre la rotation du berceau et la rotation de la broche porte-pièce), un arbre <B>65,</B> des roues dentées<B>66, 67</B> et<B>68,</B> et un<B>diffé-</B> rentiel dont le boîtier est désigné par<B>69,</B> un arbre télescopique horizontal<B>71,</B> des pignons d'angle<B>72,</B> un arbre vertical<B>73,</B> des pignons d'angle 74, un arbre incliné<B>75,</B> des pignons d'angle<B>76,</B> un arbre télescopique horizontal<B>77,</B> des pignons d'angle<B>78,
</B> un arbre télescopique vertical<B>79,</B> des pignons divi seurs<B>81</B> et une vis sans fin<B>82</B> engrenant avec une roue tangente 83 portée par la broche porte-pièce <B>26.</B> L'arbre télescopique horizontal<B>71</B> est parallèle aux glissières<B>18</B> et, par suite, il permet le mouve ment du socle coulissant<B>17</B> le long desdites glissières, alors que l'arbre vertical<B>73</B> est disposé suivant l'axe 22 et permet le réglage du plateau pivotant <B>19.</B> L'arbre incliné<B>75</B> est monté dans une partie formant boîtier tubulaire<B>75'</B> du plateau pivotant.
L'arbre télescopique horizontal<B>77,</B> monté dans une partie formant boîtier tubulaire<B>77',</B> dudit plateau pivotant, s'étend dans la direction des glissières 24 et, par suite, permet le réglage de la colonne<B>23</B> dans la direction de l'axe<B>27</B> de la pièce, alors que l'arbre télescopique vertical<B>79,</B> disposé<B>à</B> l'intérieur de la colonne<B>23</B> et de la tête<B>25,</B> permet le mouve ment vertical de cette tête sur la colonne.
Le boîtier<B>69</B> du différentiel reste stationnaire pendant les rotations de génération du berceau<B>11</B> et de la broche porte-pièce 26 mais, pendant les ro tations de retour de ces derniers, ledit boîtier tourne pour faire avancer la broche porte-pièce d'un ou plu sieurs pas circonférentiels de la roue à tailler, de manière<B>à</B> amener un creux de dent suivant de ladite roue dans la position de taillage. Ce mouvement di viseur ou de repérage est précédé d'un mouvement de retrait du socle coulissant<B>17</B> sur les glissières<B>18,</B> <B>à</B> l'effet d'éloigner la pièce<B>à</B> tailler de l'outil.
Ce mouvement de retrait est effectué par une came (non représentée) entraînée par l'arbre 45 tournant dans un seul sens, par l'intermédiaire de pignons d'angle 84, d'une vis sans fin<B>85</B> et d'une roue tangente<B>86</B> qui tourne avec la came. La rotation intermittente du boîtier<B>69</B> du différentiel est effectuée par l'intermé diaire d'un mécanisme<B>à</B> croix de Malte comprenant un organe menant rotatif 87 pourvu d'un galet qui s'engage par intermittence dans les entailles de l'or gane rotatif mené<B>88.</B> L'organe menant<B>87</B> reçoit sa commande de l'arbre 45 par l'intermédiaire d'en grenages 89, 91, 92 et 93. L'organe mené porte une roue dentée 94 qui engrène avec une roue den tée<B>95</B> fixée au boîtier<B>69</B> du différentiel.
La disposi tion est telle que,<B>à</B> chaque cycle du mécanisme inverseur que contient le tambour 48 (et par suite<B>à</B> chaque tour de la came entramée par la roue tan gente<B>86),</B> le mécanisme<B>à</B> croix de Malte<B>87, 88</B> fait avancer la roue<B>à</B> tailler d'un ou plusieurs pas circonférentiels entiers. Bien entendu, l'angle de ce mouvement d'avancement est déterminé par le rap port des pignons diviseurs<B>81.</B> Un mécanisme d'entraînement supplémentaire fait mouvoir la tête<B>25</B> sur la colonne<B>23</B> en syn chronisme avec la rotation de la broche porte-pièce.
<B>A</B> cette fin, une vis verticale<B>101,</B> tourillonnée dans des roulements<B>à</B> billes supportés par une partie 102 de la colonne, se visse dans un écrou<B>103</B> fixé <B>à</B> ladite tête<B>25.</B> De préférence, l'écrou<B>103</B> est du type<B>à</B> billes circulantes dans lequel un train sans fin de billes est disposé dans la rainure hélicoïdale de l'écrou et dans un passage de retour communi quant avec les extrémités de cette rainure, lesdites billes roulant contre les parois de la rainure et des filets de la vis<B>101.</B> Cette dernière est entraînée,<B>à</B> partir du tambour inverseur 48, par un train d'en grenages composé de pignons de changement de vitesse<B>105,</B> d'un arbre<B>106,</B> de pignons d!angle <B>107</B> et<B>108,
</B> d'un arbre vertical<B>109,</B> de pignons d'angle<B>111,</B> d'un arbre télescopique horizontal su périeur 112 monté<B>à</B> l'intérieur d'un boîtier télesco pique 112' et de pignons d'angle<B>113.</B>
Pour effectuer le taillage par génération de roues dentées coniques et hypoïdes par les méthodes habi tuelles, on enlève un ou plusieurs des pignons<B>105</B> et,<B>à</B> l'aide d'une clé insérée dans une creusure pratiquée dans l'extrémité de la vis<B>101,</B> on fait tourner cette vis pour régler la position verticale de la tête 25 le long des glissières<B>28</B> de la colonne, de manière<B>à</B> placer l'axe<B>27</B> de la pièce<B>à</B> tailler dans le même plan horizontal que l'axe 12 du berceau ou <B>à</B> une distance dudit axe qui correspond au déport désiré pour la roue hypoïde <B>à</B> tailler, puis on bloque la vis<B>101</B> sur la colonne<B>23</B> par des moyens non représentés.
Après les autres réglages nécessaires, on peut alors faire travailler la machine de la manière habituelle,.le taillage par génération des dents de la pièce<B>à</B> tailler, par l'outil rotatif, résultant de la rotation du berceau autour de son axe 12 en syn chronisme avec la rotation de la pièce autour de l'axe<B>27.</B> Après que le roulement a progressé suf fisamment pour terminer le contact de l'outil avec la pièce, la came actionnée par la roue tangente<B>86</B> communique un mouvement de retrait au socle coulissant<B>17,</B> et le mécanisme diviseur<B>87, 88</B> fait avancer la pièce d'un pas circonférentiel. En même temps, le mouvement du tambour 48 s'inverse pour ramener le berceau<B>11 à</B> sa position initiale.
Le mou vement du tambour s'inverse alors de nouveau, la came fait avancer le socle coulissant et le cycle de génération est répété. Cette opération continue jus qu'à ce que toutes les dents de la pièce aient été taillées.
Pour tailler par génération des roues dentées cylindriques, on monte des pignons<B>105,</B> pour obte nir le rapport voulu, et on débloque la vis<B>101 ;</B> on règle la machine pour disposer l'axe<B>27</B> de la pièce <B>à</B> tailler perpendiculairement aux axes 12, 14 et <B>15</B> et pour amener l'outil<B>C</B> dans une position telle qu'elle représente une dent d'une crémaillère géné ratrice<B>;</B> on bloque le berceau par rapport au bâti <B>10 à</B> l'aide de moyens non représentés et on ma- nouvre l'embrayage 114 pour désaccoupler les deux extrémités de l'arbre 55, ce qui interrompt l'entraî nement de la commande 57, 58 actionnant le ber ceau.
Pendant chacun des cycles de génération de la machine, qui sont généralement les mêmes que ceux précédemment décrits<B>à</B> propos des roues den tées coniques, en ce qui concerne la succession des opérations, la pièce reçoit un mouvement vertical de la vis<B>101</B> en synchronisme avec la rotation de cette même pièce atour de l'axe<B>27,</B> pendant que l'axe de l'outil rotatif reste fixe. L'action est la même que si la roue<B>à</B> tailler roulait le long d'une crémaillère dont une dent est représentée par l'ou til.
Si l'axe de l'outil a été disposé symétriquement par rapport<B>à</B> la roue<B>à</B> tailler, l'outil<B>C</B> représentera (voir fig. 4) une des dents 115 d'une crémaillère gé nératrice<B>116</B> dont les dents ont une direction moyenne parallèle<B>à</B> l'axe de la pièce, alors que si l'axe de l'outil a été monté asymétriquement par rapport<B>à</B> la roue<B>à</B> tailler, l'outil comme représenté à la fig. 5, représente une dent 115' d'une crémail lère génératrice 116' dont les dents ont une direction moyenne inclinée par rapport<B>à</B> l'axe de la roue<B>à</B> tailler. On peut ainsi tailler des roues dentées cy lindriques qui sont soit du type droit, soit du type hélicoïdal. Avec l'outil de coupe particulier repré senté, les dents de la roue<B>à</B> tailler seront recourbées d'une extrémité<B>à</B> l'autre.
Toutefois, si on le désire, on peut substituer<B>à</B> cet outil soit un, soit deux ou tils, tels que des outils circulaires<B>à</B> mouvement al ternatif. Si une telle substitution est effectuée, les dents taillées sur la roue seront conjuguées avec celles d'une crémaillère<B>à</B> dents droites. En d'autres termes, les roues taillées seront des roues droites ou hélicoïdales ordinaires.
Pour effectuer le taillage de roues hypoïdes et de roues dentées coniques<B>à</B> longue génératrice de cône, après que les réglages nécessaires ont été effectués,<B>y</B> compris le montage -des pignons de changement du rapport voulu et la mise en prise de l'embrayage 114, on fait fonctionner la machine avec l'arbre porte-pièce et le berceau tournant tous deux en synchronisme avec le mouvement vertical de la tête<B>25,</B> effectué par la vis<B>101.</B>
L'effet du taillage par génération basé sur un tel mouvement vertical, en comparaison avec le taillage par génération de pignons coniques ordinaires, est représenté à la fig. 6. Dans le cas ordinaire, l'outil rotatif<B>C,</B> qui se meut avec le berceau autour de l'axe 12, représente une des dents<B>115</B> d'une roue génératrice G1 dont l'axe est situé en 12. Dans la position représentée, le point médian<B>117</B> du côté convexe de cette dent est situé dans le même plan horizontal que l'axe 12 et, dans le cas du taillage d'une roue dentée conique par génération, l'axe de la roue<B>à</B> tailler peut aussi être situé dans ce plan.
Dans d'autres positions du berceau dans lesquelles l'axe de l'outil est respectivement situé en 15a et l5b, la dent<B>115</B> sera respectivement en<I>115a et<B>115b,</B></I> Pendant le mouvement de génération de la dent, le berceau peut tourner dans le sens dextrorsum en entraffiant l'axe de l'outil sur une trajectoire circu laire<B>110</B> partant de la position l5a, passant par la position<B>15</B> et aboutissant<B>à</B> la position<B>15b.</B>
Avec le présent procédé, l'axe du berceau peut être placé en 12', sensiblement au-dessous du plan horizontal 12-117, lorsque l'axe de l'outil est en <B>15,</B> avec le point médian de la dent<B>15</B> au point<B>117.</B> Le mouvement vertical effectué par la vis<B>101</B> a pour effet de faire mouvoir l'axe du berceau, par rapport <B>à</B> la pièce<B>à</B> tailler, d'un point l2c <B>à</B> un point l2d, pendant que le berceau tourne autour de son axe propre d'un angle<B>y,</B> (en réalité, c'est la vis<B>101</B> qui fait mouvoir la roue<B>à</B> tailler verticalement, l'axe du berceau restant fixe).
Par conséquent, lorsque l'axe du berceau est en 12c, l'axe de l'outil est en<I>15c</I> et la dent de la roue génératrice que représente l'ou til est en<I>115c</I><B>;</B> et lorsque l'axe du berceau est en <B>12d,</B> l'axe de l'outil est en l5d et la dent en<B><I>115d.</I></B> La trajectoire courbe 120 qui contient les points 15c, <B>15</B> et l5d est une cycloïde dont le centre de cour bure moyenne, pour l'arc envisagé, est le point<B>118.</B> Ainsi, bien que la distance radiale 12'-15 de l'outil soit la même que la distance<B>12-15,</B> l'outil repré sente maintenant une roue génératrice<B>G2</B> dont l'axe est situé en<B>118</B> et dont le rayon moyen, ou la longueur de génératrice de cône,
est 117-118. En faisant varier la relation entre l'angle<B>y</B> et le mou vement vertical 12c-12d, on peut modifier la lon gueur de génératrice du cône 117-118, dans la me sure désirée, depuis une distance égale<B>à 117-12</B> jusqu'à l'infini. Comme les réglages de la machine permettent de réduire<B>à</B> zéro la position radiale <B>117-12</B> de la machine, la longueur de génératrice de cône<B>117-118</B> peut recevoir toute valeur dési rée.
On se reportera maintenant<B>à</B> la fig. <B>7</B> où l'on voit qu'une rotation du point<B>15</B> autour du 12', pendant que ce dernier se meut verticalement dans un rap port de vitesse constant avec le mouvement de ro tation, pourrait être obtenue en fixant le point<B>15</B> <B>à</B> un cercle<B>119</B> dont le centre est situé en 12' et en faisant alors rouler ce cercle sur une ligne verticale 121.
Pour compléter l'explication des relations géo métriques qui entrent en jeu, on a désigné par 122 le point d'intersection de la ligne<B>15-12'</B> avec la ligne 117-118, et<B>à</B> partir de ce point on a tracé une perpendiculaire<B>à</B> la ligne<B>15-118</B> qui coupe cette ligne au point<B>123.</B> La ligne radiale l2#-l23 est perpendiculaire<B>à</B> la ligne verticale 121 et, par suite, elle est parallèle<B>à</B> la ligne 117-118. Si l'on donne aux divers angles et distances les désignations ci-des sous, on peu taisément établir les formules<B>1 à 10</B> données plus loin.
EMI0004.0018
Soit <SEP> <B>:</B>
<tb> <B><I>q,</I> <SEP> =</B> <SEP> angle <SEP> <B>117-118-15</B>
<tb> <I>r</I> <SEP> <B>=</B> <SEP> rayon <SEP> de <SEP> l'outil, <SEP> <B>15-117</B>
<tb> <I>s</I> <SEP> <B>=</B> <SEP> angle <SEP> d'hélice <SEP> des <SEP> dents <SEP> de <SEP> la <SEP> roue <SEP> <B>gé-</B>
<tb> nératrice <SEP> <B>G2</B>
EMI0005.0000
La relation géométrique décrite ci-dessus aura comme conséquence que le centre<B>15</B> de l'outil<B>dé-</B> crira une trajectoire 120 très voisine d'un cercle tracé autour d'un point<B>118</B> qui est le centre de la cou ronne dentée génératrice. Les résultats obtenus<B>à</B> l'aide de cette approximation sont suffisamment précis dans la pratique.
Toutefois, la vitesse du point<B>15</B> le long de la trajectoire 120 n'est pas exactement constante par rapport aux trois mouvements de la machine,<B>à</B> savoir la rotation du berceau, la rotation de la pièce et le mouvement coulissant vertical, et ceci a comme résultat de modifier le roulement.<B>Il</B> en résulte une certaine contrainte et des modifications apportées <B>à</B> la courbure du profil des dents engendrées, mais, lorsque deux engrenages sont engendrés par la même méthode que celle décrite ci-dessus, ces modifica tions sont effectuées dans des sens tels qu'elles se compensent<B>;</B> il ne reste plus que de petits effets ré siduels qui sont négligeables pour les cas ordinaires.
Dans d'autres cas, on peut apporter une correction en modifiant le roulement du berceau par l'action du maneton<B>59.</B> On peut obtenir une génération théo riquement exacte en réglant les rotations du berceau et de la pièce autour de leurs axes respectifs par rapport au mouvement coulissant rectiligne ou ver tical, de telle sorte que les relations suivantes soient applicables en tout temps<B>:
</B> (l 1) Sm cos qM = S, cos q, - (A - Ax) (12) EM = S, sin q,, - S. sin qM Ce résultat peut être réalisé, dans une machine du genre représenté à la fig. 3, à l'aide d'un dispo sitif propre à déplacer axialement la vis sans fin <B>82</B> qui est analogue au dispositif<B>60-61-62-63-59</B> précédemment décrit pour déplacer axialement la vis sans fin<B>57,</B> et en établissant le maneton<B>59</B> de ces dispositifs sous forme de cames qui, tout en assu rant un rapport de vitesse constant entre les rota tions de la pièce et du berceau, modifient la vitesse de rotation de ce dernier par rapport au mouvement vertical d'une manière propre<B>à</B> maintenir cons tantes les relations<B>(11)</B> et (12) données ci-dessus pendant toute la durée du taillage par génération.
Bien que les moyens pour effectuer le mouvement ment de génération vertical et le procédé de géné ration aient été décrits particulièrement en se réfé rant<B>à</B> une machine de construction connue, il va de soi que lesdits moyens et ledit procédé sont éga lement applicables<B>à</B> de nombreuses autres construc tions de machine. Par exemple, on a représenté<B>à</B> la fig. 8 le schéma de la commande d'une machine qui diffère de celle de la fig. 3 en ce que, pendant le taillage par génération, la pièce tourne continuel lement dans un sens, et seul le mouvement du ber ceau (et/ou le mouvement vertical de la présente machine) s'inverse périodiquement.
Ceci permet de supprimer le mécanisme diviseur ou de repérage in termittent<B>87, 88</B> et le différentiel<B>66-69</B> dans la transmission de commande de la broche porte-pièce <B>26.</B> Au lieu du mécanisme diviseur et du différen tiel, on peut effectuer Fentraffiement entre l'arbre 45 tournant continuellement dans le même sens et les pignons coniques<B>72</B> et l'arbre vertical<B>73</B> par l'in termédiaire d'une roue dentée<B>131</B> portée par l'arbre 45 et d'une roue<B>132</B> engrenant avec la roue<B>131</B> et montée sur une des extrémités d'arbre télesco pique<B>133</B> sur l'extrémité opposée duquel est montée la paire de pignons d'entramement <B>72.</B>
La fig. <B>9</B> représente un autre schéma de trans mission de commande destiné<B>à</B> une machine dont la disposition générale est la même que celle re présentée aux fi-.<B>1</B> et 2, mais qui utilise une fraise en bout<B>C'</B> au lieu de la fraise<B>C.</B> Dans cette ma chine, l'outil et la pièce tournent continuellement, des séries ou groupes successifs de lame de coupe pas sant successivement dans les creux successifs entre les dents de la pièce<B>;</B> et il n'existe qu'un seul rou lement générateur entre le berceau et<B>le</B> coulis- seau <B>à</B> mouvement vertical pour engendrer toutes les dents de la roue<B>à</B> tailler.
Comme représenté à la fig. 10, chaque série de lames de coupe de l'outil peut comprendre une lame intérieure 134 et une lame extérieure<B>135,</B> la trajectoire cycloïdale d'un groupe<B>de</B> lames par rapport<B>à</B> une roue<B>à</B> tailler étant indiquée par la flèche<B>136.</B> L'outil <B>à</B> tailler en bout<B>C'</B> est entraîné<B>à</B> partir d'un moteur <B>137</B> par l'intermédiaire de pignons d'angle<B>138,</B> de pignons<B>139</B> servant<B>à</B> modifier la vitesse de l'outil, d'un arbre 141, de pignons coniques 142, d'un arbre 143 dans l'axe 12 du berceau, de roues dentées droites 144, de pignons d'angle 145 et d'un engre nage réducteur final 145 dont l'élément mené est fixé à la broche porte-fraise ayant son axe en 15.
La broche porte-pièce 147, montée dans une tête 148, peut tourner autour de l'axe<B>27</B> et elle est accouplée avec la rotation de l'outil, par l'intermé diaire d'un train d'engrenages comprenant l'arbre 141 qui est relié<B>à</B> l'outil de la manière précédem ment décrite, des pignons coniques 149, un engre nage différentiel<B>151, 152</B> et<B>153,</B> dont la roue planétaire<B>152</B> est portée par le boîtier d'un différen tiel rotatif 154, un arbre télescopique<B>155,</B> des paires de pignons d'angle<B>150, 156, 157</B> et<B>158,</B> des pignons <B>159</B> destinés<B>à</B> modifier le rapport de transmission entre l'outil et la pièce, et un engrenage réducteur final<B>161.</B> Le berceau peut être entraîné<B>à</B> partir de l'arbre 141, par l'intermédiaire de pignons co niques<B>162,
</B> de pignons<B>163</B> modifiant la vitesse de roulement, d'un arbre 164, d'un mécanisme inver seur comprenant un tambour<B>165</B> entraîné par des engrenages<B>à</B> partir de l'arbre 164, de pignons<B>166</B> modifiant la vitesse de roulement, d'un arbre<B>167,</B> d'un embrayage<B>168,</B> de pignons d'angle<B>169</B> et d'un engrenage réducteur final<B>170.</B> La transmission pour inverser le tambour<B>165 à</B> partir de l'arbre 164 peut comprendre des pignons d'angle<B>171,</B> une vis sans fin<B>172</B> et une roue tangente<B>173</B> permettant d'effec tuer un entraînement relativement lent pendant le roulement générateur du berceau (et/ou du coulis- seau <B>à</B> mouvement vertical), et des pignons 174 et<B>175</B> servant<B>à</B> effectuer un roulement de retour rapide,
étant bien entendu que les roue et pignon <B>173</B> et<B>175</B> sont alternativement embrayés avec le tambour et débrayés automatiquement, après un nombre prédéterminé de tours du tambour dans cha cun des sens.
Le mouvement vertical de la tête porte-pièce 148 peut être effectué par une vis<B>176</B> qui est entraînée <B>à</B> partir du tambour inverseur<B>165,</B> par l'intermé diaire de pignons<B>177</B> permettant un changement de rapport, d'un arbre vertical<B>178,</B> de pignons d'angle <B>179,</B> d'un arbre télescopique supérieur<B>181</B> et<B>de</B> pignons d'angle<B>182.</B> Pour communiquer<B>à</B> la broche porte-pièce une rotation supplémentaire en synchro- nisme avec le mouvement du berceau et/ou le mou vement vertical produit par la vis<B>176,</B> le boîtier 154 du différentiel est entraîné<B>à</B> partir de l'arbre<B>167,</B> par l'intermédiaire de pignons d'angle<B>183,</B> d'un ar bre 184, de pignons<B>185</B> modifiant le rapport entre le berceau et la pièce,
d'une vis sans fin<B>186</B> et d'une roue tangente<B>187</B> portée par le boîtier 154.
De même que dans la forme d'exécution décrite (fig. <B>3),</B> dans le taillage par génération de roues dentées cylindriques, l'embrayage, dans ce cas l'em brayage<B>168,</B> est mis hors de prise et le berceau est immobilisé en rotation, alors que, dans le taillage par génération de roues coniques<B>à</B> la manière habituelle, on enlève les pignons<B>177</B> et on bloque la vis<B>176.</B> Pour le taillage par génération de roues coniques<B>à</B> grande longueur de génératrice de cône, la vis<B>176</B> et le berceau travaillent l'un et l'autre. De même que dans la forme d'exécution décrite, le socle cou lissant<B>17</B> de la machine peut être actionné par une came tournant en synchronisme avec le cycle de<B>gé-</B> nération.
Dans ce cas, cette came peut être entraînée <B>à</B> partir de l'arbre 164, par l'intermédiaire de pignons d'angle<B>188</B> et d'un engrenage<B>à</B> vis sans fin<B>189.</B>
Dans la fig. <B>11,</B> le berceau 200 peut tourner au tour d7un axe horizontal 201 dans un boîtier 202 constituant le chariot<B>à</B> mouvement vertical..<B>A</B> cette fin, le boîtier 202 est monté pour coulisser vertica lement dans une colonne<B>203</B> qui est elle-même montée de façon mobile, en vue d'un réglage et d'un mouvement d'avance, dans une direction horizontale, le long<B>de</B> glissières 204 portées par le bâti<B>205, à</B> l'effet d'établir ou de supprimer l'accouplement entre la fraise<B>C</B> et la roue<B>à</B> tailler<B>G,
</B> l'outil<B>C</B> étant supporté par le berceau pour tourner autour d'un axe <B>206.</B> La pièce<B>G</B> est montée sur une broche suppor tée pour tourner autour d'un axe horizontal<B>207</B> par une tête porte-pièce <B>208</B> dont on peut régler la po sition horizontale le long de glissières<B>209</B> portées par un plateau pivotant 211 dont la position est elle- même réglable, sur une glissière courbe 212 portée par le bâti<B>205,</B> autour d'un axe vertical<B>213</B> qui coupe l'axe 201 du berceau.
La fig. 12 représente une autre variante de ma chine dans laquelle tous les mouvements générateurs sont obtenus sur la pièce<B>à</B> tailler<B>G,</B> l'outil tournant simplement autour de son axe propre ou, si on le<B>dé-</B> sire, ayant aussi un mouvement d'avance le long de son axe.
Dans ce cas, la broche porte-pièce est supportée pour tourner autour de son axe<B>215,</B> dans un boîtier<B>216</B> qui est ajustable, et elle est en outre agencée pour recevoir un mouvement d'avance le long des glissières<B>217</B> d'un plateau coulissant<B>218.</B> Ce dernier est réglable en position le long de glis sières transversales<B>219</B> portées par le bâti 221, pour modifier la distance séparant l'axe de l'outil de l'axe 222 du berceau<B>223.</B> Ce dernier est sup porté de façon<B>à</B> pouvoir tourner et être réglé autour de l'axe 222, par une colonne 224 fixe sur le bâti.
Sur le berceau est monté de façon ajustable dans le sens radial un bloc<B>225</B> présentant une glis- sière 226 le long de laquelle un coulisseau 227 est monté de façon réglable pour se mouvoir dans une direction perpendiculaire au mouvement de réglage radial du bloc. Le coulisseau<B>227</B> est aussi mobile le long de la glissière<B>226</B> pendant le taillage par génération de roues dentées cylindriques ou de pi gnons coniques<B>à</B> grande longueur de génératrice de cône.
Sur le coulisseau<B>227</B> est monté un boîtier 228 recevant la broche porte-pièce, ce boîtier étant réglable en position sur ledit coulisseau autour d'un axe<B>229</B> qui est parallèle<B>à</B> la glissière<B>226.</B> La broche porte-pièce est tourillonnée dans le boîtier <B>228</B> pour tourner autour d'un axe<B>231</B> qui coupe perpendiculairement l'axe<B>229. Il</B> va de soi que cet axe <B>229</B> participe au mouvement du berceau autour de l'axe 222 et que le mouvement générateur rectiligne correspondant au mouvement produit par la vis <B>10 1</B> des fi-.<B>1 à 3</B> s'effectue suivant l'axe<B>229.</B>
<B>C</B> Les fig. 13, 14 et 15 représentent une autre va riante d'une machine. Cette machine est du type général décrit dans le brevet suisse No 332225 ; elle est pourvue de deux outils circulaires tournants<B>à</B> dents coupantes conjuguées C", qui sont montés sur des broches<B>301</B> inclinées l'une par rapport<B>à</B> l'autre et montées dans des têtes porte-outil<B>302,</B> la position desdites têtes sur le berceau rotatif 303 étant re- glable de telle sorte que les plans ou cônes plats décrits par les tranchants latéraux des deux outils repré sentent les côtés opposés d'une des dents d'une roue dentée ou crémaillère génératrice<B>à</B> dents droites.
On peut régler la position en hauteur des têtes porte-outil sur des coulisseaux 304 (fig. 14) à l'aide de vis de réglage 305, les coulisseaux pouvant eux- mêmes être ajustés horizontalement sur des plaques semi-riculaire 306, à l'aide de vis de réglage 307. Les plaques peuvent à leur tour être ajustées angu- lairement autour de l'axe 308 du berceau à l'aide d'un tendeur<B>309.</B> Ces réglages permettent de don ner<B>à</B> l'outil une position telle qu'elle représente une crémaillère génératrice<B>à</B> dents droites ou hé licoïdales, ou une couronne dentée destinée au taillage par génération de pignons coniques<B>à</B> dents droites ou hélicoïdales.
Une fois les réglages effec tués, on bloque les pièces<B>302,</B> 304 et<B>306</B> sur le ber ceau<B>à</B> l'aide des boulons de blocage représentés.
La broche porte-pièce 311 de la machine est tourillonnée dans un porte-pièce 312 qui est ré glable et qui est aussi mobile verticalement, pen dant le fonctionnement de la machine, sur une co lonne porte-pièces 313, cette dernière étant réglable sur un socle coulissant (d'une manière générale sem blable au socle<B>17</B> de la fig. 2) autour d'un axe ver tical, ainsi qu'horizontalement. Grâce<B>à</B> ces réglages, il est possible d'amener<B>à</B> la position désirée, par rapport aux outils, soit une roue dentée cylindrique, soit une roue dentée conique portée par la broche porte-pièce. Le socle coulissant est mobile sur le bâti 314 de la machine dans la direction de l'axe<B>308</B> du berceau.
Comme représenté<B>à</B> la fig. <B>15,</B> les outils peuvent être entraînés<B>à</B> partir d#un moteur<B>315,</B> par l'inter médiaire de pignons d'angle<B>316,</B> de pignons<B>317</B> permettant de modifier la vitesse des outils, d'un arbre<B>318</B> tournant autour de l'axe<B>308</B> du berceau et de roues dentées<B>319</B> et<B>321 à 325.</B> Les mouve ments générateurs sont effectués par une came<B>326</B> qui fait un tour pour la génération de chaque creux de dent, cette came étant entraînée<B>à</B> partir de l'arbre<B>318,</B> par l'intermédiaire de pignons<B>327</B> per mettant de modifier la vitesse de génération,
et d'un engrenage<B>328.</B> La gorge<B>329</B> de la came ro tative<B>326</B> fait osciller un secteur denté<B>330</B> qui en grène avec un pignon<B>331</B> pour l'entraîner alternati vement dans des sens opposés, et ce mouvement est transmis au berceau<B>303</B> par l'intermédiaire de pi gnons<B>332</B> permettant de modifier l'angle de roule ment, d'un arbre<B>333,</B> de pignons 334, d'un pignon hélicoïdal<B>335</B> et d'une roue dentée complémentaire <B>336</B> portée par le berceau.
La broche porte-pièce <B>311</B> entraînée<B>à</B> partir d'un arbre oscillant<B>333</B> par l'intermédiaire de pignons d'angle<B>3 3 7,</B> de pignons <B>338</B> permettant de modifier le rapport des vitesses de roulement entre le berceau et la pièce, d'un dif férentiel diviseur comprenant deux pignons latéraux <B>339</B> et 341 et un pignon planétaire 342, une roue dentée 343 qui tourne avec le pignon 341, un pi gnon conique complémentaire 344, une paire de pi gnons d'angle 345, un arbre télescopique supérieur 346, une paire de pignons d'angle 347, un arbre té lescopique vertical 348 et (montée<B>à</B> l'intérieur de la tête porte-pièce <B>312)</B> une paire de pignons d'angle 349, des roues de division<B>351,
</B> un couple de pignon et roue hélicoïdaux<B>352-353</B> relié<B>à</B> la broche porte- pièce.
Une fois par chaque cycle de génération<B>(à</B> chaque rotation de la came<B>326),</B> un mouvement de retrait est communique au socle coulissant de la machine, pour écarter la pièce des outils, ce mouvement étant commandé par la gorge 354 de la came qui agit sur un galet<B>355</B> pour faire pivoter un levier<B>356</B> autour du point<B>357</B> sur le bâti de la machine et qui est relié audit socle coulissant par un bloc<B>à</B> pivot ré glable<B>358.</B> Pendant que s'effectue le mouvement de retrait du socle coulissant, la pièce reçoit un mouve ment, réglé par un mécanisme diviseur, par la rota tion du pignon planétaire du différentiel 342 (autour de l'axe des pignons latéraux<B>339</B> et 341), le méca nisme diviseur comprenant un pignon<B>359</B> entraîné par un des pignons de l'engrenage<B>328,</B> des paires de pignons<B>361</B> et<B>362,
</B> l'organe menant<B>363</B> & un mécanisme<B>à</B> croix<B>de</B> Malte, des pignons<B>365</B> et un arbre<B>366</B> qui porte le pignon 342. Excepté pendant le mouvement commandé par le mécanisme diviseur, l'arbre<B>366</B> est bloqué par un dispositif non représenté. Le mécanisme<B>à</B> croix de Malte et le dispositif de blocage peuvent être du genre décrit en détail dans le brevet No <B>332225.</B>
Le mouvement générateur vertical de la tête porte-pièce <B>312</B> sur la colonne<B>313</B> est effectué par la rotation d'une vis verticale<B>367</B> qui se visse dans la tête<B>312</B> ou dans un écrou porté par cette tête. Cette vis est animée d'une rotation sur la colonne, alterna tivement dans un sens et en sens inverse, par le pi gnon<B>331</B> agissant par l'intermédiaire du premier des pignons<B>332,</B> de pignons<B>368</B> permettant de modifier le rapport de la rotation du berceau au mouve ment vertical, d'une paire de pignons d'angle<B>369,</B> d'un arbre vertical<B>371,</B> d'un différentiel<B>à</B> mouve ment modifié comprenant deux pignons latéraux<B>372</B> et<B>373</B> et un pignon planétaire 374, d'une paire de pignons d'angle<B>375,
</B> d'un arbre télescopique supé rieur<B>376</B> et d'une paire de pignons d'angle<B>377.</B> Si la rotation de la vis<B>367</B> doit être dans un rapport de vitesse constant avec celle du berceau et de la broche porte-pièce, on peut supprimer le différentiel <B>372-374</B> ou bloquer le support du pignon plané taire 374, de façon<B>à</B> empêcher tout mouvement de ce pignon.
Toutefois, pour le cas où un rapport de vitesse variable serait désiré, une came<B>378</B> reçoit sa commande de l'arbre<B>371 à</B> l'aide de pignons <B>379.</B> Cette came agit sur un galet<B>381</B> porté par le support du pignon planétaire du différentiel, de ma nière à faire mouvoir ce support et le pignon plané taire autour de l'axe des pignons latéraux<B>372, 373.</B> Un dispositif de rappel, non représenté, maintient le galet<B>381</B> continuellement au contact de la came <B>378.</B>
Pour engendrer des roues dentées droites ou héli coïdales, on enlève un des pignons 334 et on bloque le berceau<B>303</B> sur le bâti, alors que, pour engen drer des pignons coniques par le procédé classique, on enlève les pignons 368 et on bloque la tête porte- pièce 312 sur la colonne 313. Pour effectuer le tail- lage par génération de pignons coniques à dents droites ou obliques du type<B>à</B> grande longueur de génératrice de cône, on fait usage<B>à</B> la fois du mou vement du berceau et du mouvement vertical afin que les pignons 334, de même que les pignons<B>368,</B> soient en place, et on débloque<B>à</B> la fois le berceau et la tête porte-pièce.
Le principe qu'implique un tel taillage par génération est illustré à la fig. 16 dans la quelle le point<B>308</B> représente l'axe du berceau (qui est perpendiculaire au plan du schéma), et le point 382 représente l'axe du pignon g générateur imagi naire.<B>383</B> désigne le point moyen de la dent du pignon générateur représenté par les outils C" situés au centre du roulement générateur, et<B>383'</B> est un point correspondant lorsque les outils sont situés au-dessus du centre de roulement.<B>Le</B> point<B>308'</B> re présente la position de l'axe 308 du berceau lorsque le point médian de la dent est en<B>383'.</B> La ligne 384 représente la direction de la dent du pignon généra teur au centre de roulement,
et 384' la direction de cette dent au point<B>383'.</B> Langle <I>s',</I> dont la ligne 384 est déportée par rapport<B>à</B> une ligne radiale passant par l'axe<B>382,</B> reste constant en tous les points du roulement générateur. Cet angle, appelé angle d'hélice ou d'obliquité, est égal<B>à</B> zéro dans le cas d'un pignon conique<B>à</B> dents droites.<B>A</B> la fig. <B>16,</B> on a sup- posé que l'axe de la pièce reste stationnaire dans le plan horizontal contenant l'axe<B>3 82</B> et le point<B>3 83,</B> et que l'axe du berceau reçoit un mouvement de trans lation vertical, ce qui constitue l'inverse du fonc tionnement réel de la machine représentée.
La vitesse du mouvement de translation vertical, au centre du roulement générateur, c'est-à-dire lorsque l'axe du berceau est en<B>308,</B> par rapport<B>à</B> la rotation du berceau, doit de préférence être telle que le centre instantané du mouvement de la dent génératrice (représenté par la ligne 384) soit situé en <B>382.</B> Ce résultat est obtenu en faisant en sorte que le mouvement de translation, par radian de rotation du berceau, soit égal<B>à</B>
EMI0008.0007
<B>A'</B> désignant la distance 382-308.
L'équivalent théorique de la rotation de la dent 384 autour de l'axe<B>382</B> jusqu'à une quelconque position telle que 384', peut être obtenu en faisant tourner le berceau autour de l'axe<B>308 (à</B> la même vitesse relative que celle de la rotation du pignon<B>gé-</B> nérateur autour de<B>382)</B> et en effectuant simultané ment un mouvement vertical de vitesse telle que V<B>= A'</B> tg <I>-a</I> expression dans laquelle V désigne toute distance 308-308' et -a l'angle correspondant de la rotation du berceau.
Cette relation théoriquement correcte peut être obtenue en combinant un mouvement uniforme, tel qu'on l'obtient par une transmission<B>à</B> engrenages entre le berceau et le coulisseau vertical (telle que la transmission<B>368, 369, 375 - 377</B> et<B>367</B> de la <U>fi-.</U><B>15),</B> avec un mouvement correcteur additif, qui peut être soit exact, soit approximatif, tel que le mouvement qui est effectué par la came<B>378</B> et qui est introduit dans la transmission<B>à</B> engrenages par l'intermédiaire du différentiel<B>372-374.</B>
L'application d'un mouvement de translation uni forme par rapport<B>à</B> la rotation du berceau V<B>= A'</B> -a permet d'obtenir une construction de machine sim plifiée ne comportant pas le dispositif<B>à</B> came et différentiel susmentionné, et elle produit en même temps des dents qui sont approximativement conju- t, Oluées avec des dents complémentaires taillées par le même procédé, étant donné que, dans ce cas, l'écart entre le mouvement appliqué et le mouvement théoriquement exact produit des effets compensa teurs sur les deux organes.
Le procédé décrit permet de tailler des roues dentées coniques de n'importe quelle longueur de génératrice de cône sans limitation en raison du diamètre du berceau de la machine.