Fraise en bout pour la taille de roues dentées La présente invention a pour objet une fraise en bout pour la taille de roues dentées coniques et hypoï- des non engendrées et à hauteur de dent décroissante, cette fraise étant destinée à effectuer plusieurs mou vements de va-et-vient selon son axe pendant qu'elle tourne d'un tour par rapport à la pièce à tailler, de manière que chacune de ses lames décrive, pendant la taille, un chemin hélicoïdal dans la face de la dent.
Cette fraise est caractérisée en ce qu'elle com prend plusieurs groupes de lames disposées en cercle sur une tête rotative, chacun desdits groupes de lames présentant au moins une arête de coupe inté rieure et une arête de coupe extérieure, les sommets de toutes les lames d'un même groupe se trouvant pratiquement dans une même surface hélicoïdale co axiale à la fraise et de pas axial constant, ces sur faces hélicoïdales étant identiques mais décalées angu- lairement les unes des autres, le décalage angulaire des surfaces hélicoïdales successives, à partir de celle appartenant au premier groupe de lames à celles appartenant au dernier groupe, étant d'un angle égal à 360 divisé par un nombre entier.
Au dessin, une forme d'exécution de l'objet de l'invention et des variantes sont représentées, à titre d'exemple.
La fig. 1 est une vue de face de cette forme d'exécution.
Les fig. 2 et 3 sont des vues de côté schéma tiques montrant les positions relatives des lames de fraisage intérieur et des lames de fraisage extérieur de la fraise de la fig 1.
La fig. 4 est une vue de côté de cette fraise, déve loppée dans un plan.
Les fig. 5, 6 et 7 sont des vues semblables à celle de la fig. 4 montrant chacune une variante de la fraise de la fig. 1. La fraise des fig. 1 à 4 comprend une tête porte- lames circulaire 10, destinée à s'ajuster par un alé sage central 11, sur la broche (non représentée) d'une machine à tailler des roues dentées, cet arbre sup portant la tête 10 de façon qu'elle puisse à la fois tourner autour d'un axe 12 et se déplacer le long de cet axe.
Trois segments porte-lames 13 sont fixés à la tête 10 par des vis 14, ces segments reposant sur la surface périphérique conique 15 de la tête et sur un rebord annulaire 16 entourant la tête, outre qu'ils prennent appui sur des cales de mise en posi tion 17 fixées dans des entailles de ce rebord 16.
Chacun des segments comporte un groupe de lames faisant corps avec lui, ces lames faisant saillie sur la face avant de la tête approximativement dans la direction de l'axe 12 et les lames de tous les grou pes étant disposées en cercle autour dudit axe. Les deux premiers segments comportent chacun deux lames de fraisage intérieur et deux lames de frai sage extérieur, les lames de fraisage intérieur et extérieur étant alternées, alors que le troisième ou dernier segment comporte seulement une lame finisseuse de fraisage intérieur et une lame finis seuse de fraisage extérieur. Les lames de fraisage intérieur sont désignées, dans leur ordre d'attaque, par 18a, 18b, 18c, 18d et 18e, cette dernière étant la lame finisseuse.
Les lames de fraisage extérieur sont similairement désignées par 19a à 19e.
Les sommets des lames des groupes sont dispo sés suivant des surfaces hélicoïdales droites distinc tes 21 (fig. 4), ayant un pas axial constant corres pondant à l'avance axiale qu'effectue l'outil au cours de sa rotation, de telle sorte que, à mesure qu'elles taillent, lesdites lames se suivent le long du fond R de l'entre-dents de la roue G (fig. 4). Les trois sur faces 21 sont reliées entre elles par des surfaces de retour hélicoïdales 22 dont le pas est variable. Aux fig. 2 et 3 les lames ont été représentées comme elles apparaîtraient, si toutes étaient dépla cées, le long des hélices 21, 22 pour venir dans le même plan contenant l'axe de la fraise.
Comme représenté d'une façon très exagérée dans ces figu res, les arêtes tranchantes au sommet des lames ne se trouvent pas toutes réellement dans la surface hélicoïdale comme semble l'indiquer la fig. 4. En réalité, certaines d'entre elles sont espacées de cette surface. Seul l'arête tranchante au sommet<I>cl'</I> de l'avant-dernière lame 18d se trouve dans cette sur face, les autres se trouvant à une légère distance de la surface. Les arêtes latérales sont progressivement déportées vers l'intérieur à partir de l'arête e, la me sure dont une telle arête est déportée correspondant à l'épaisseur de métal que doit enlever la lame envi sagée.
Par exemple, l'arête tranchante d est dépor tée de 25 millièmes de millimètre à partir de l'arête tranchante e, de sorte que la passe de finissage sera de 0,025 mm; l'arête c est déportée de 0,05 mm par rapport à l'arête<I>d;</I> et les arêtes<I>b</I> et<I>a</I> sont dépor tées respectivement de cette même distance (0,05 mm) par rapport aux arêtes<I>c et a.</I> Les arêtes de sommet c' et é sont toutes les deux déportées de 38 millièmes de millimètre par rapport à l'arête d'; l'arête b' est également déportée de 38 millièmes de millimètre par rapport aux arêtes c' et é ; et l'arête â est déportée également de 38 millièmes de milli mètre par rapport à l'arête b'.
Les arêtes tranchantes latérales correspondantes a à e et les arêtes tran chantes au sommet correspondantes â à e' des lames 19a à 19e (fig. 3) sont des relations similaires avec une hélice 21' qui est parallèle à l'hélice 21 (et qui coïncide avec elle dans la vue développée de la fig. 4). La fraise décrite sera utilisée pour le finissage de roues dentées ayant précédemment été ébauchées jusqu'à des dimensions très voisines des dimensions finales, c'est-à-dire de roues dont il ne reste guère qu'environ 0,25 millimètre de métal à enlever sur chaque flanc et face de la dent usinée.
La largeur des dents de la roue G est telle que deux des lames 18a à 19d peuvent effectuer la taille simultanément. Toutefois, pour obtenir un fini de très grande qualité, les lames finales 18e et 19e sont séparées l'une de l'autre ainsi que des deux lames 19d et 18a qui les précèdent et les suivent immé diatement d'une distance suffisante pour qu'une seule des lames finales puisse à tout instant travailler.
L'es pace séparant les groupes de lames est suffisant et en particulier la dernière lame 19e est suffisamment éloignée de la première lame 18a pour assurer un intervalle de temps suffisamment long pour permettre le mouvement de division de la roue à tailler G, à l'effet d'amener un entre-dents suivant de cette roue à la position de travail, ce qui évite toute nécessité d'interrompre la rotation de la fraise pendant la taille de finissage de toutes les dents de la roue à tailler.
La première lame de chaque groupe (à savoir la lame 18a du premier groupe, la lame 18c du second groupe ou la lame 18e du troisième groupe) est une lame de fraisage intérieur (dans ce cas particulier). Les dernières lames de tous les groupes sont des lames de fraisage extérieur. Les surfaces hélicoïdales correspondant aux trois groupes de lames sont déca lées de 120", c'est-à-dire d'une fraction de la circon férence de la fraise, qui est la réciproque du nombre d'hélices. Dans chacun des deux premiers groupes le pas angulaire des lames (angle que fait l'arête tran chante d'une lame avec l'arête tranchante de la lame suivante) est de 15 , c'est-à-dire égal à 360 degrés divisés par un nombre égal à 8 multiplié par le nom bre d'hélices. En revanche dans le dernier groupe 18e, 19e le pas angulaire est de 30 .
La variante de la fig. 5 est analogue à la fraise des fig. 1 à 4, sauf que les trois groupes de lames <I>24a, 25a, 24b, 25b, 25c, 24c, 25d.</I> 24d et 25e, 24e occupent des positions angulaires différentes autour de l'axe de la fraise par rapport à leurs hélices res pectives. Les arêtes de coupe des lames d'un groupe sont espacées des arêtes correspondantes d'un groupe adjacent d'une fraction de la circonférence de la fraise qui diffère du réciproque du nombre d'hélices.
Le pas angulaire des deux premiers aroupes est de 18 degrés, ce qui présente l'avantage que les lames sont sensiblement plus longues que celles de la fraise des fig. 1 à 4, bien que le nombre total des lames soit le même et qu'il est prévu un intervalle diviseur pres que aussi grand entre la dernière lame et la première lame. Les lames de fraisage intérieur sont désignées par 24a à 24e et les lames de fraisage extérieur par 25a à 25e. La première lame du premier groupe est une lame de fraisage intérieur, alors que les pre mières lames des second et troisième groupes sont des lames de fraisage extérieur.
Un avantage de cette disposition, qui s'ajoute à celui d'une plus grande longueur de lame, est que la première lame finis seuse 25e est séparée de la lame la plus proche d'une distance plus grande que celle de la lame correspon dante 18e de la fig. 4, de sorte que la fraise est capable de tailler une roue dentée de plus grande largeur de dent.
La façon dont les arêtes de coupe des lames 24a à 24e et 25a à 25e sont déportées l'une par rapport à l'autre peut être la même que celle de la fraise des fig. 1 à 4. La fraise de la fig. 5 diffère toute fois de cette dernière en ce que chaque lame est fixée indépendamment à la tête porte-lames 27 par une vis 28 et qu'une cale de repérage distincte 29 est prévue pour chaque lame.
La variante de la fig. 6 comporte quatre groupes de lames au lieu de trois. Les surface hélicoïdales 31 correspondant aux groupes sont de pas constant, iden tiques, et espacées de distances angulaires égales autour de l'axe de la fraise. 32 désigne les surfaces hélicoïdales décrites lors du mouvement de retour de la fraise. Les lames sont alternativement une lame à arête de coupe intérieure et une lame à arête de coupe extérieure, les deux premières lames étant dési gnées par 33a et 34 a et les deux lames finisseuses étant désignées par 33g et 34g.
Comme cette fraise comporte deux lames de fraisage intérieur de plus et deux lames de fraisage extérieur de plus que celle des fig. 1 à 4, on peut diminuer la distance dont les lames sont déportées, de telle sorte que lesdites lames effectuent des passes plus légères. A titre de variante, les lames peuvent être déportées de la même distance et, dans ce cas, les lames supplémentaires permet tent à la fraise de finir des roues dentées qui ont été dégrossies jusqu'à des dimensions moins proches de la roue finie, sans soumettre les deux premières lames à une charge exagérée.
La variante de la fig. 7 est destinée à effectuer cinq mouvements de va-et-vient par tour, mais ne présente que quatre groupes de lames. Huit lames, se composant de quatre lames de fraisage intérieur 37a à 37d et de quatre lames de fraisage extérieur 38a à 38d, sont disposées avec leurs sommets se trou vant comme précédemment dans quatre surfaces héli coïdales coaxiales 39 identiques et de pas constant. En partant du groupe de lames attaquant un premier 37a, 38a, les surfaces hélicoïdales correspondantes sont décalées uniformément d'un angle de 72,1, soit 360 divisés par 5.
Le décalage entre les surfaces hélicoïdales du dernier et du premier groupe est en revanche de 144 . Le vide entre la dernière lame <I>381</I> et la première lame 37a de fraisage est assez grand pour permettre l'indexage de la pièce à usiner et amener l'entredent suivant dans une position de fraisage sans avoir à arrêter ou ralentir le mouve ment de rotation de la fraise. La façon dont les arêtes de coupe des lames sont déportées l'une par rapport à l'autre peut être la même que dans le cas des quatre lames de la fraise des fig. 1 à 4, mais lesdites lames peuvent aussi être déportées d'une dis tance un peu plus grande si les roues dentées à tail ler n'ont pas été dégrossies à un degré aussi rappro ché de la dimension finie.
La disposition présente l'avantage que la longueur des lames est relativement (Yrande, ce qui permet un plus grand nombre de réaf- fûtages et par suite une plus longue durée de service des lames. Le pas angulaire des lames de la fraise représentée chaque groupe est de 27,5,,. Dans cette construction, les lames sont rapportées, chacune d'elles étant pourvue d'une queue 41 qui est insérée dans une mortaise 42 pratiquée à la périphérie de la tête porte-lames 43 et qui est fixée à l'aide d'une vis 44.
Dans toutes les fraises représentées, les faces de coupe latérales et les faces de sommet des lames, c'est-à-dire les surfaces situées en arrière des arêtes tranchantes, sont hélicoïdales, l'axe de l'hélice coïn cidant avec l'axe de la fraise, de sorte que le réaf- fûtage des lames, qui s'obtint en meulant leurs faces frontales de quantités égales, ne modifie pas la relation des diverses arêtes de coupe de côté et de pointe. Le pas axial de ces surfaces hélicoïdales excè de suffisamment le pas des surfaces hélicoïdales dans lesquelles se trouvent les sommets des lames pour qu'on obtienne un angle de dépouille satisfaisant entre les surfaces des côtés et de l'extrémité de la lame et les surfaces à tailler de la roue dentée à tailler.
On assure une telle dépouille en donnant à l'angle d'hélice des surfaces hélicoïdales des lames six degrés de plus qu'à l'angle d'hélice des surfaces hélicoïdales dans lesquelles se trouvent les sommets des lames.
Les fraises décrites ci-dessus permettent une course de va-et-vient axiale beaucoup plus courte que celle donnée à la fraise utilisée dans la machine revendiquée dans le brevet No 336 244 et dans laquelle les lames tranchantes latérales sont dispo sées suivant une hélice unique.