Outil frontal de taille d'engrenages à dents courbes. On connaît des procédés pour la fabrica tion d'engrenages cylindriques et coniques à dents courbes, dans lesquels la génération des côtés des dents est obtenue en faisant rouler l'engrenage brut sur un outil qui tourne con tinuellement autour d'un axe normal au plan de roulement de l'engrenage.
Ces procédés se basent sur l'emploi de couteaux profilés trapézoïdalement, ce qui est justifié dans les procédés habituels avec frai ses à vis ou avec crémaillère, mais qui pro duit, au contraire -des erreurs très grossières dans les procédés susdits. Ceci est démon tré en comparant entre elles les sections fai tes dans la crémaillère plane, produite au moyen des outils susdits, avec plans longi tudinaux et normaux au plan primitif de la crémaillère, ou bien les sections faites dans la même crémaillère avec plans parallèles à son plan primitif.
Au lieu de la crémaillère qui correspond aux engrenages cylindriques, on peut considérer de façon 'analogue la roue plano-conique idéale qui se rapporte aux engrenages co niques.
Il est connu que pour que deux engrena ges soient conjugués entre eux, il faut que les sections faites par exemple dans la crémail lère avec plans longitudinaux et normaux an plan primitif de la crémaillère soient métri- quement égales entre elles, c'est-à-dire qu'el les puissent être superposées. Ce qui doit aussi se réaliser pour les sections faites dans la crémaillère avec plans parallèles à son plan primitif.
Si l'on emploie un outil ayant comme gabarit engendrant les dents une section de forme trapézoïdale, chacun des côtés de cette section engendre dans la rotation une surface tronconique. Les sections .de cette surface faites par des plans passant par l'axe de ro tation de l'outil sont -des lignes droites, tan dis que les .sections faites par .des plans qui ne passant pas par l'axe de rotation de l'outil, mais qui sont parallèles au plan passant par cet axe sont des hyperboles différant l'une de l'autre, ce qui est contraire à -la première condition.
Au sujet de la deuxième condition il suf fit de constater que les rayons des différents points qui forment le profil profilé sont dif férents et par suite donnent lieu à -des cour bes différentes ne pouvant pas être super posées.
Ceci dit, le bût de la présente invention est de réaliser un- outil qui produit des den tures corrigées suivant les principes exposés ci-dessus. .
L'outil, objet de la présente invention, est constitué par une pluralité- -de couteaux pro filés et disposés de façon que pour chaque couteau un point déterminé du profil taillant est finisseur, les points finisseurs de tous les couteaux étant disposés à la même distance de l'axe de rotation de l'outil, et à une hau teur différente par rapport au plan. -de base de l'outil normal à son axe.
Par l'expression "point finisseur", on dé signe le point qui travaille sur un flanc des dents de la roue dentée à construire, tandis que les autres points du profil de taille de chaque couteau sont des points dégrossisseurs, c'est-à-dire ils travaillent dans le vide entre les flancs des dents.
Chaque point finisseur de cet outil est en cuire disposé de façon à tracer sur le côté. de chaque dent une ligne différente de celle tra cée par un autre des points finisseurs. Le côté de chaque denture est donc formé par une très grande série de courbes tracées par les points finisseurs de l'outil.
Dans les systèmes connus, par contre, le flanc de chaque dent de la roue -dentée à cons truire est l'enveloppe des positions prises par l'arête taillante du couteau par suite du mou vement relatif de l'outil et de la pièce à tra vailler.
Cette diversité ,de fonctionnement est sur tout remarquable parce que avec tous les pro cédés imaginés jusqu'ici on peut produire seu lement des dentures à profil par .développante et non des profils cycloïdaux et des profils ayant des points d'inflexion, tandis qu'avec l'outil suivant la présente invention, on peut produire non seulement des dentures avec profil à :développante, mais aussi avec profils cycloïdaux et des profils ayant des points d'inflexion.
Dans les dessins annexés, donnés à titre d'exemple, la fig. 1 :est une vue en perspec tive d'une dent sur laquelle sont indiquées quelques lignes tracées par des points de l'ou til; la fig. 2 représente en perspective une forme schématique de l'outil objet de la pré sente invention; les fig. 3 et 4 représentent, développées en un plan, deux formes diffé rentes de l'outil; les fig. 5 et 6 sont deux sections différentes de l'outil faites avec un plan axial; la fig. 7 représente en élévation le corps porte-lame @de l'outil;
les fig. 8, 9 et 1.0 sont respectivement l'élévation, la vue postérieure et la vue en plan -de lames de l'outil; les fig. 11 et 12 sont une vue en élé vation et en section-normaled'une forme dif férente -de lames; les fi-. 13 et 14 représen tent deux dispositions de fixation réglable pour les lames susdites.
En observant la fig. 1, le côté de chaque denture doit être considéré comme étant formé- par une très grande série de courbes comme<I>H, I,<B>if,</B></I> H', <I>I',</I> I±'.
Ces courbes sont décrites par une série de points coupant de l'outil, et ces points qui forment .effectivement les côtés .des dentures destinées à s'engrener entre elles sont dénom més points finisseurs.
La disposition réciproque de ces points n'est pas arbitraire, car la forme du côté des dents dépend principalement de cette dis- position.
Pour que les côtés :des dents soient conju gués, c'est-à-dire que les courbes décrites par les différents points des outils soient métri- quement égales, c'est-à-dire qu'elles puissent être superposées, tous ces points sont disposés à la même distance de l'axe -de rotation de l'outil même, c'est-à-dire sur une surface cy lindrique ayant un. rayon fixé d'avance (en raison,de la largeur de l'engrenage à tailler) et coaxial avec l'axe de l'outil. Lesdits points se trouvent en outre à des hauteurs différentes par rapport au plan de base de l'outil normal à son axe.
Tout ceci caractérise complètement l'outil objet de la présente invention, et qui est constitué par une pluralité de couteaux pro filés et disposés de façon que pour chaque couteau un point .déterminé de son profil cou pant est finisseur, les points finisseurs de tous les couteaux étant .disposés à une dis tance égale de l'axe de rotation de l'outil et à une hauteur différente par rapport au plan de.base @de l'outil, normal à son axe.
Si l'on unit avec une courbe idéale les points finisseurs d'un outil destinés à former les côtés des dents, on trouve que cette courbe a une .forme qui dépend exclusivement de celle du profil normal qu'on veut obtenir dans les engrenages à couper.
Dans le cas oii le profil est à dévelop- pante, cette courbe est un arc d'hélice dont le pas dépend de celui -des engrenages que l'on veut tailler et de l'obliquité de la ligne,d'âc- tion et elle est -exactement égale au rapport entre le pas des engrenages à tailler et la tangente de l'angle d'obliquité de la dévelop- pante.
On voit dans la fig. 2 une réalisation de l'outil dans ce dernier cas. Oz est l'axe de l'outil. La ligne pointillée<I>A B C</I> est un arc d'une hélice circulaire située sur le cylindre idéal ,S' qui a un diamètre<I>D</I> et axe<I>Oz;</I> sur cette hélice sont .disposés les points finisseurs de l'outil, points destinés à former l'un des deux côtés -des dents de l'engrenage.
La portion -de ligne pointillée C E doit être considérée comme un arc d'un cercle pa rallèle à hauteur constante et les points -de l'outil situés sur la ligne C E sont destinés à couper le fond de la dent; la ligne pointillée E F G est un arc d'hélice sur laquelle sont disposés les points finisseurs destinés à for mer le côté -des dents opposé au côté formé par les points -de l'hélice<I>A B C.</I>
La fig. 3 est le -développement<B>.</B> en plan de l'outil représenté à la fig. .2 que Won sup pose taillé suivant un plan axial et étendu clans le plan du dessin. - La ligne .droite<I>p p'</I> représente la trace du plan primitif idéal correspondant à l'outil.
Les points finisseurs B et E situés sur ce plan primitif doivent être disposés à 180 . de sorte que la largeur de l'espace entre les dents de l'engrenage soit égale à la moitié du pas desdites dents. Ainsi, en connaissant au moyen -de cette condition le pas,de l'hélice et les hauteurs m vc, fixées -d'avances au-dessus et au-dessous -de la ligne<I>p p',</I> on détermine les angles a, b, c.
Si au lieu ide construire des profils à dé- veloppante, on veut obtenir des profils d'au tre genre, la détermination de l'outil est faite de façon analogue en suivant le principe suivi pour la développante en fig. 3. Dans cette figure, les lignes E F G et C B r1 sont cor respondantes aux profils rectilignes des dents de la crémaillère ou roue plano-conique, sui vant le système à développante.
Si toutefois, on veut par exemple se ser- vir,du système cycloïdal, il suffit de substi tuer dans ledit diagramme, aux lignes droi tes, les courbes correspondant au profil de la crémaillère ou roue plano-conique, suivant le système cycloïdal, c'est-à-dire des arcs de cycloïde planè.
La fig. 4 représente le diagramme modi fié pour des dentures cycloïdales. Les cercles pointillés dans cette figure représentent les cercles roulants (dont les rayons sont fixés à priori) générateurs des cycloïdes.
Dans les cas des profils cycloïdaux, les points finisseurs de l'outil sont disposés à. la même distance -de l'axe .de l'outil, comme on l'a précédemment dit pour le cas de la déve- loppante, mais à des hauteurs différentes sui vant la courbe.f1' <I>B' C' E'</I> F' G' tracée sur la surface cylindrique S. La méthode appliquée pour déterminer l'outil lorsqu'il doit produire des profils cycloïdaux, ,sert pour d'autres pro fils particulièrement pour ceux qui, comme les profils cycloïdaux, présentent des points d'inflexion.
Les points finisseurs de tous les couteaux sont avantageusement disposés suivant des courbes situées sur une surface cylindrique coaxiale avec l'axe de l'outil, ces courbes dé- pendent exclusivement du profil normal choisi pour l'engrenage à tailler.
La fig. 5 représente la section faite avec un plan qui passe par l'axe d'un couteau de l'outil représenté en fig. 2@.
Dans la fig. 5, Q représente le point finis seur, .et les autres points -de la section ,sont tous des points dégrossisseurs, c'est-à-dire qu'ils travaillent dans l'espace compris entre les côtés de -deux dents.
En outre de ,la section représentée en fig. 5, on a prévu la section représentée en fig. 6 dans laquelle le point finisseur Q' est uni aux éléments Q' V' et Q' <I>W'</I> du profil coupant du couteau.
La ligne W' Q' V' est prévue de petite longueur et composée -de -deux segments recti- lignes, ou bien constituée par un arc unique curviligne ayant la même allure.
Il en résulte donc que chaque point finis seur ,du profil taillant des couteaux est adja cent à un petit élément rectiligne ou courbe du profil taillant du couteau.
La fig. 7 représente, à titre d'exemple, l'outil objet de la présente invention<I>dans</I> une -des différentes formes pratiques dans les quelles il peut être réalisé.
Des évidements N, .dans lesquels,sont en- chassés les couteaux P, sont obtenus sur le corps tronconique<I>NI</I> de l'outil. Dans le,des sin, on a limité à trois leur nombre pour lui donner une plus grande netteté.
Les couteaux P sont disposés tangentiel lement, P' R" étant les points finisseurs également éloignés de l'axe z' z" de l'outil et. disposés à des hauteurs différentes ainsi que l'on vient -de l'exposer.
Dans la forme d'exécution montrée à la fig. 7, les couteaux P sont montés sur le corps i1 -de façon à faciliter leur affûtage et leur mise en position. L'affrltage est effectué sur la face tranchante g et la mise en posi tion est effectuée en déplaçant chaque couteau P le long de son siège N.
, Dans la forme représentée en fig. 7, l'ou til est donc caractérisé en ce que les couteaux sont disposés tangentiellement dans le corps de l'outil et peuvent être -déplacés après un affilage de façon à conserver inaltérés les angles de travail et de dépouillement et la position du profil taillant.
Les fig. 8, 9, 10 montrent quelques parti cularités prévues relativement à la disposition clés couteaux .dans le corps .de l'outil. Ces fi gures sont respectivement une élévation, une vue postérieure et une vue en plan des cou teaux de l'outil, mais le corps de l'outil n'y est pas représenté et cela pour avoir une plus grande clarté dans le dessin.
Le point 0' représente la trace de l'axe de rotation de l'outil dans le plan du dessin; la ligne pointillée q' et q" représente la trace d'un plan normal à l'axe de rotation; enfin. la ligne pointillée r et<I>r"</I> est une parallèle à l'axe clé rotation.
Ceci dit, dans les fig. 8, 9 et 10 il est prévu que les couteaux P soient disposés tan gentiellement (fig. 10); en outre, les couteaux sont inclinés par rapport à un plan (de trace q' q") normal à l'axe de rotation (fig. 8) ainsi que par rapport à cet axe -de rotation (fig. 9).
Ceci a pour but ,de simplifier d'une façon importante la formation -des angles de travail et,dedépouillement du profil taillant de chaque couteau, ainsi que la faculté du couteau à pouvoir être déplacé après l'affi lage, par rapport à la disposition particulière des couteaux suivant ce que l'on vient d'ex poser. Les particularités que l'on vient -de citer se rapportent aux couteaux pourvus ou non de tige prolongée. Il en résulte que l'outil est caractérisé en ce que les couteaux sont dis posés inclinés respectivement au plan normal à l'axe de rotation et à l'axe même clé ro tation.
Les fig. 8, 9 et 10 représentent une autre forme d'exécution des couteaux convenant particulièrement lorsque les profils taillants des couteaux doivent être disposés à un petit intervalle l'un de l'autre: Dans ce cas, cha que couteau de longueur limitée est pourvu d'une tige servant pour le montage sur le porte-outil et en même temps pour l'appui du couteau successif. Les fig. 11,<B>12,13</B> -et 14 montrent, à titre d'exemple, une forme différente de couteaux et une façon de les fixer.
Dans la fig. 11, les couteaux sont cons titués par une lame L fixée rigidement sur une tige cylindrique T, -ce qui est aussi mon tré par la fig. 1.2 qui est une section normale.
Les fig. 13 et 14 montrent deux diffé rents systèmes de fixation de lai tige cylin drique T sur un bloc de fixation V qui, à son tour, est fixé au moyen -d'un écrou fileté aa corps M' de l'outil.
Dans la fig. 13, la lame L est prévue inclinable relativement au plan médian de trace x x,du bloc de fixation V, tandis que le bloc, et par suite la lame L, est prévu tour nant autour -de l'axe yy et rigidement fixable dans une position déterminée relativement au corps de l'outil M'.
Dans la fig. 14, la lame L.' est prévue ii:t- clinable relativement au plan médian de trace x' x' .du bloc .de fixation V', tandis que le bloc, et par suite la lame L', est prévu tour nant autour de l'axe<I>y y'</I> et rigidement fixa- ble dans une position déterminée relativement au corps de l'outil M".
Entre les dispositions des fig. 1$ et 14, il y a la différence suivante: dans la première figure la lame est .disposée suivant l'axe<I>y y</I> du bloc -de fixation; dans la fig. 14, au con traire, la lame est perpendiculaire.