Fraise pour le taillage de dentures par génération et procédé de fabrication de ladite fraise Le présent brevet concerne, d'une part, une fraise pour le taillage de dentures par génération, dans des mobiles dentés tels, par exemple, que les roues ou les pignons d'horlogerie, et, d'autre part, un procédé de fabrication de ladite fraise.
On sait que le procédé d'usinage par génération est appliqué couramment pour la fabrication des mo biles dentés tels que les pignons et les roues utilisées dans les mouvements d'horlogerie. D'autre part, on sait également que l'utilisation d'outils en métal dur permet d'augmenter ,la rapidité d'usinage des pièces, ainsi que leur précision.
Ainsi, on connait déjà des fraises en métal dur permettant de tailler par génération les dentures, des mobiles d'horlogerie. Certaines de ces fraises ne pré sentent qu'une seule dent, ce qui facilite le réglage des différents éléments de la fraiseuse et, en particu lier, le calcul et l'ajustage de l'angle d'incidence de la fraise.
Toutefois, pour pouvoir usiner des roues et des pignons de différentes dimensions, et de différents modules, il était nécessaire de disposer d'un jeu com plet de fraises présentant, non seulement, des diamè tres et des profils différents, mais encore des incli naisons de denture différentes.
En outre, si les fraises en métal dur venues d'une seule pièce, permettent un usinage plus rationnel que les fraises en acier au carbone, elles sont coûteuses et leur fabrication présente de nombreuses difficultés. L'affûtage de ces fraises est également une opération difficile.
La fraise qui fait l'objet du présent brevet remé die à ces inconvénients grâce au fait qu'elle comprend un élément amovible, interchangeable.
En effet, cette fraise est caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un support rotatif présentant une surface d'appui plane et d'un élément en métal dur interchangeable, présentant une seule dent, fixé au support dans une position telle que ladite dent fait saillie latéralement dudit support, cet élément étant pressé contre ladite surface plane.
Pour fabriquer cette fraise selon le procédé qui fait également l'objet du présent brevet, on usine des dents de profil constant et détalonnées à la périphé rie d'un disque circulaire en métal dur présentant deux faces planes parallèles et une ouverture cen trale circulaire, puis on sectionne ledit disque radia lement de façon à former au moins un. élément en métal dur présentant une seule dent, ledit élément ayant la forme d'un secteur annulaire.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la fraise, objet du pré sent brevet et illustre un exemple de mise en aeuvre du procédé de fabrication de cette fraise.
La fig. 1 est une vue en plan de dessus d'un dis que en métal dur utilisé dans l'exemple de mise en aeuvre de ce procédé, la fig. 2. une vue en élévation partiellement cou pée de ce disque, la fig. 3 une vue en coupe selon la ligne I11-111 de la fig. 4, de ladite forme d'exécution de la fraise, et la fig. 4 une vue en élévation latérale de cette fraise.
Pour fabriquer la fraise de la fig. 4, on utilise un disque 1 (fig. 1) en métal dur à base de carbure de tungstène présentant deux faces planes 2 et 3 paral lèles, selon l'axe duquel est percée une ouverture circulaire 4 et dont la périphérie présente une série de dents 5. Ces dents, au nombre de six, sont toutes identiques. Leur largeur est un peu inférieur à l'épais seur du disque 1. A l'une de leurs extrémités, elles sont l'm'tées par une face plane radiale 6. Le profil de chaque dent 5 présente la forme et les dimensions de l'espace compris entre deux dents d'une denture de module donné.
Ce profil est constant, mais l'arête de chaque dent 5 suit une ligne en spirale se rappro chant progressivement du centre. A son autre extré mité, chaque dent se termine par une face concave 7, formant un raccord entre l'arête périphérique et la parte massive du disque 1 et délimitant la zone de déggement de la dent. La fabrication de ce disque -y-ut se f i re selon des méthodes connues. On sait, en effet, qu'1 est possible .de tailler des dents telles que les dents 5 présentant le détalonnage décrit et dont le profil est constant, au moyen d'une meule diamantée de forme.
Une fois l'usinage du disque 1 terminé, on partage ce disque en secteurs en le sectionnant selon des rayons 8 entre chacune des dents 5. On obtient ainsi six secteurs 9 identiques dont l'un est utilisé dans la fraise représentée aux ±g. 3 et 4.
Cette dernière comprend, outre le secteur 9, un arbre 10, un anneau-support 11 et un écrou 12. L'extrémité de l'arbre 10 forme un tenon cylindri que 13, partiellement fileté, qui est limité par un épiulement annulaire plan 14.
Le profa de l'anneau-support <B>Il</B> est rectangu laire. Cet anneau présente une ouverture centrale ajustée au diamètre du tenon 13 de façon à pou voir s'engager à frottement doux sur ce tenon. Sa largeur est un peu supérieure à la longueur de la partie non filetée du tenon 13. Une fois mis en place, comme on le voit à la fig. 4, l'anneau 11 appuie contre l'épaulement 14.<B>Il</B> est maintenu par l'écrou 12. Dans la face latérale cylindrique de l'anneau 11, est frasée une fente 15 dont les deux flancs 15a, 15b sont parallèles.
La profondeur de cette fente 15 est telle qu'elle atteint l'ouverture centrale de l'anneau 11 et découvre ainsi le tenon 13. La fente 15 s'étend dans une direction légèrement oblique par rapport à l'axe de l'arbre 10. L'angle dièdre formé entre les plans qui définissent les flancs de la fente 15 et un plan perpendiculaire à l'axe de l'arbre 10 est choisi en fonction du pas de la denture à tailler et du dia mètre de la fraise, afin d'obtenir une denture droite.
Au voisinage de l'une de ses extrémités, la fente 15 est reliée à celle des faces latérales de l'anneau 11 dont elle est la plus rapprochée par une fente plus étroite 16 qui s'étend .selon un plan passant par l'axe de l'arbre 10. Une gorge radiale 17 pratiquée dans la même face de l'anneau 11 en regard de l'autre extré mité de la fente 15 et la fente 16 délimitent une por- t_on 18 de l'anneau 11 qui n'est rattachée au reste de cet anneau que par un segment de faible épaisseur s'étendant sous le fond de la gorge 17.
Cette portion 18 qui ferme la fente 15 du côté de l'écrou 12, s'étend en saillie par rapport au reste de la face anté rieur de l'anneau 11,à une hauteur de 0,02 mm de cette face.
La largeur de la fente 15 étant égale à l'épaisseur du disque 1, le segment 9 peut être engagé sans jeu dans cette fente. Son bord interne concave venant en contact avec la face latérale du tenon 13 dans le fond de la fente 15 détermine la position de ce sec teur 9 en rayon. L'orientation de ce secteur autour de l'arbre 10 peut être réglée par déplacement le long de la fente 15. Un repère 19 marqué dans la face latérale de l'anneau 11 permet de placer le sec teur 9 à la position voulue. Il suffit pour cela, d'ame ner la face de coupe avant 6 du secteur 9 en coïnci dence avec le repère 19.
Lorsqu'on serre l'écrou 12, ce dernier commence par appuyer l'anneau 11 contre l'épaulement 14 en déterminant ainsi sa position axiale exacte, puis il presse le secteur 9 contre le flanc 15a de la fente 15 grâce à l'élasticité de la por tion 18. L'anneau 11 et l'arbre 10 pourraient aussi présenter l'un une saillie et l'autre un logement cor respondant, afin d'empêcher tout risque de rotation de l'anneau 11 pendant le serrage de l'écrou 12.
La fraise à une dent ainsi constituée peut être utilisée pour tailler une denture de module donné dans une roue ou dans un pignon. Il suffit pour cela, de placer la fraise en regard d'un disque destiné à constituer cette roue ou ce pignon, de telle façon que l'axe de l'arbre 10 fasse avec le plan de cette roue, un angle bien déterminé et d'entrainer la roue et la fraise à des vitesses telles qu'un tour de la fraise cor responde à une avance d'une longueur de pas de la roue.
Dans d'autres formes d'exécution, le secteur 9 pourrait également être constitué par une portion plus grande ou plus petite qu'un sixième du disque ini tial. L'anneau-support destiné à recevoir ce secteur présenterait alors une fente 15 de longueur adaptée à celle du secteur s'étendant sur une portion plus ou moins grande de sa périphérie.
Les secteurs 9 utilisables dans la fraise décrite peuvent également être utilisés dans d'autres fraises semblables, mais dont l'anneau-support présente une fente ayant une inclinaison différente. Ainsi, un jeu de secteurs de différents profils peut être combiné à un jeu d'anneau-support dont les fentes sont diverse ment inclinées, afin de permettre l'usinage de n'im- porte quelle denture.
Dans, une autre forme d'exécution encore, la fente 15 de l'anneau-support 11 pourrait également être pratiquée selon un plan rigoureusement perpen diculaire à l'axe de l'arbre 10. Dans ce cas, les sec teurs 9, au lieu de présenter à leur périphérie des dents s'étendant selon un plan parallèle à leur face frontale, présenteraient chacun une dent oblique par rapport à cette face frontale.
Dans ce cas, un seul anneau-support monté sur un arbre de dimensions données, permettrait d'usiner au moyen d'un jeu de secteurs convenables dies dentures de toutes dimen sions. L'anneau-support 11 de la fraise décrite est en laiton afin de présenter une élasticité suffisante ; toutefois= en variante, il pourrait également être cons titué d'un autre métal.
La fraise décrite, constitue un outil rationnel pour l'usinage des dentures de mobiles d'horlogerie. En effet, elle peut être adaptée facilement aux diffé rents diamètres et aux différents modules des den tures à usiner.
En outre, le secteur en métal dur dans lequel est taillée la dent unique :de cette fraise, peut être affûté facilement après avoir été extrait de son anneau-support.