Brevet FR2077305A1 — publié le 19711022

k5k63 1 2077305 L'invention se rapporte à un dispositif pour l'usinage de roues dentées sans formation de copeaux, par déroule?-ment d'un outil semblable à une roue dentée, l'outil effectuant par rapport à la pièce une avance dirigée perpendiculairement à 5 un premier plan passant par l'axe de l'outil. Il est connu d'usiner des roues dentées suivant le procédé dit par plongée et cela de façon telle que la pièce et l'outil sont approchés suivant le plan de Jonction entre les deux axes. Dans ce cas, la force à mettre en oeuvre pour l'amenée 10 est très élevée parce que la pression de rappel produite par la déformation tombe dans le plan d'amenée. L'invention a pour but de constituer un dispositif et un procédé similaire au procédé par plongée et dans lequel les forces d'amenée soient plus réduites. Par différence avec 15 d'autres procédés d'usinage, il faut aussi qu'un dispositif de butée ne soit pas nécessaire. L'invention concerne à cet effet un dispositif du type ci-dessus caractérisé en ce que la distance entre l'axe de l'outil ét l'élément porte-pièce, par exemple le chariot portant 20 la pièce, est déterminée de façon telle que le dit premier plan et une normale commune passant par l'axe de l'outil et l'axe de la broche de pièce forment un angle supérieur à 0° dans la condition de plus faible distance, entre l'axe de la broche de pièce et l'axe de la broche d'outil. 25 Au moyen de l'invention, on obtient, d'une part que la force d'amenée et la force d'appui absorbée par le porte-pièce ou le porte-outil ne tombent pas dans la même direction comme dans le cas du rasage par plongée connu, mais que, au contraire, les moyens d'avance n'aient à reprendre qu'une composante relative-30 ment faible de la force d'appui et soient, pour le reste, limités à la force d'avance proprement dite. Etant donné, d'autre part, que la pièce et l'outil ne se dépïcent pas l'un contre l'autre, mais suivant l'angle conforme à l'invention, l'outil constitue dans une certaine mesure la butée naturelle pour l'avance de la 35 pièce ou inversement. Un angle cL supérieur à 15° est avantageux. Conformément à l'invention, la pièce est reçue par deux blocs-supports sur un chariot portant la pièce. Pour le chargement et le déchargement de la machine, il est alors avantageux 40 d'avoir une conformation de cette machine telle que la pièce soit reçue, au moyen d'un manchon récepteur formant des 70 45463 * 2077305 tourillons latéraux ou un. tourillon latéral, par deux paires de rouleaux d'appui montés dans les "blocs-supports. Il est favorable notamment pour l'usinage de roues à denture oblique, de réaliser le dispositif conforme à l'invention de façon telle que la pièce 5 ou le mandrin portant la pièce soient maintenus par au moins une butée sur leur face frontale. Il est alors favorable que les rouleaux d'appui soient en outre fixés de façon interchangeable sur les arbres montés à rotation dans les blocs supports et réglables en direction de leurs axes. Dans le but d'absorber les forceè latérales, le mandrin mentionné ci-dessus est, conformément à l'invention, réalise de façon à présenter un épaulement recevant une poussée latérale provoquée par l'usinage et transmettant cette poussée à la butée par l'intermédiaire du tourillon correspondant» On peut mettre l'invention en application lorsque les axes de la pièce et de l'outil sont parallèles ou lorsqu'ils se croisent à une certaine distance. Dans le second cas, il y a lieu de veiller à ce que le moint de croisement se trouve dans le dit second plan, les axes se trouvant, à la fin de la course, dans 20 des plans parallèles perpendiculaires au dit second plan. Pour absorber les forces se produisant lors de l'usinage, il est favorable de réaliser le dispositif conforme à l'invention de manière que les rouleaux d'appui soient disposés dans les blocs-supports de façon telle que la direc-25 tion de la force d'appui résultante s'étende entre les deux axes des rouleaux d'appui.- I"'invention s'étend à un procédé caractérisé en ce qu'on limite par la mise en prise des dents l'avance de la pièce par rapport à l'outil dans la direction allant de l'un vers 20 l'autre tandis que lai course de retour peut, le cas échéant, être limitée par un dispositif de butée. Une autre caractéristique importante de 1'invention est qu'il n'est prévu qu'un seul outil tandis que la pièce est habituellement roulée entre deux ou trois outils. 55 Un procédé particulièrement important est aus~ si constitué par un procédé mis en application sur le dispositif conforme à l'invention, procédé dans lequel, pendant l'usinage on ne fait tourner l'outil que dans un seul sens de rotation. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant des 40 CQ1 iPt' 70 45463 3 2077305 exemples de réalisation de l'invention,, dessins dans lesquels s = la figure 1 représente sohématiquement une machine équipée d'un dispositif conforme à lsinvention, ~ la figure 2 est une vue de détail d'un dis-5 positif conforme à l'invention, ~ la figure 3 représente un dispositif conforme à l'invention suivant un autre mode de réalisation, - la figure 4 représente à plus grande échelle un élément de réception de pièce conforme à l'invention. 10 A titre d'exemple de réalisation de l'invention, la figure 1 représente une machine comportant un bâti 10 en forme de C. Un outil 12 semblable à une roue dentée est monté sur la console supérieure 11 du bâti 10.De façon connue:, l'outil est monté de façon interchangeable sur une broche d'outil tournante 15 15® la broche d'outil est tourillonnée dans un porte-outil 100 disposé sur la console 11 pour pivoter autour d'un axe de pivo= tement 101 et être fixé. L'outil est entraîné par un moteur 14 par l'intermédiaire d'une boite de vitesse 15, d'un arbre 102, d!un engrenage conique 103, d'un arbre 104 disposé suivant l'axe de 20 pivotement 101, d'un couple de roues cylindriques dont seule une roue 105 est dessinée, d'un arbre 106 se trouvant dans un autre plan que la roue 105, d'un couple de roues coniques 107 et d'une broche d'outil 13» Sur la partie médiane 16 du bâti de la machine 25 il est prévu un guidage pour chariot 17. Une console 18 est montée pour coulisser sur ce guidage avec un mouvement alternatif en faisant varier la distance d'outilo La console s'appuie à l'aide d'une tige filetée 19 sur la branche inférieure 20 du bâti de la machine dans laquelle elle est montée sans possibilité de 30 rotation. Dans la console est monté un écrou d'avance connu, non représenté et dans lequel vient en prise la tige filetée. La tige d'avance peut être entraînée par un moteur 24 ou par un volant non représenté, par l'intermédiaire d'un mécanisme approprié, par exemple par l'intermédiaire d'une boite de vitesses non repré-35 sentée et d'un mécanisme à vis sans fin qui n'est pas représenté non plus. Sur la console, il est prévu un guidage de chariot 28 monté au moyen d'une table tournante 28a dans la console 18 pour pivoter et être fixé, le pivotement ayant lieu autour d'un axe parallèle ou coaxial à l'axe 101 mentionné en premier lieu (la 40 table tournante est certes judic euse pour l'invention, mais elle copy] 70 45463 4 2077305 n'est pas absolument nécessaire)» Un chariot pour pièce 29 (porte-pièce) est monté pour coulisser longitudinalement dans le guidage de chariot. La direction de coulissement s'étend perpendiculairement à un plan 27 passant par l'axe de la broche d'outil. Dans 5 1°exemple considéré} la direction de coulissement s'étend aussi perpendiculairement à la direction du mouvement de la console. Le chariot porte-pièce est muni d'un écrou d'avance 30 dans lequel vient en prise une tige filetée ou broche d'avance 31. La broche d'avance est montée pour tourner dans la 10 table tournante et peut être entraînée par un moteur 32, par l'intermédiaire d'une boîte de vitesses connue et par suite non représentée ainsi que par l'intermédiaire d'une roue conique 109 dont l'axe coïncide avec l'axe de pivotement de la table tournante, d'une roue conique 110 venant en prise avec elle, d'un arbre 112 et 15 d'un couple de roues cylindriques 113. Le chariot porte-pièce 29 peut être muni d'un ou plusieurs ergots connus, et par suite non représentés, ces ergots coopérant avec un ou plusieurs interrupteurs connus ou organes similaires. A l'aide de ces moyens de commande, l'entraînement du chariot porte-pièce peut être modifié en ce qui 20 concerne la vitesse et- le sens par commutation de la polarité du moteur ou au moyen d'un mécanisme inverseur combiné judicieusement avsc une boîte de vitesses, la pièce 30 est montées, en pouvant être bloquée et débloquée, sur la table porte-pièce à l'aide de blocs supports réglables 36, 37 parmi lesquels le bloc avant 36 25 est dessiné avec arrachement. Dans les conditions normales, l'axe de la pièce est parallèle à l'axe de la broche d'outil 13. Au m;yen de la disposition conforme à l'invention du chariot 29, la pièce et l'outil sont approchés l'un de l'autre de façon similaire à ce qui a lieu dans le procédé par 30 plongée. En d'autre termes, la pièce 38 effectue une avance par rapport à l'outil dans une direction 40 perpendiculaire au premier plan 27 déjà mentionné et passant par l'axe de la broche d'outil. 1* axe de la broche d'outil et l'axe de la broche de pièce sont disposés géométriquement l'un par rapport à l'autre de façon-telle que Z5 le premier plan 27 pa? rappor ...nquel l'avance est dirigée perpendiculairement et une normale commune 41 passant par les axes de la pièce et de l'outil fassent entre eux un angle ot supérieur à 0°. L'invention est particulièrement efficace lorsque l'angle est supérieur à 15°. En tous cas, il ne faut pas que l'angle oc, soit 40 trop grand et s'approche de 20°, car alors les inconvénients du 70 45463 2077305 procédé pair plongée sont prépondérants, c'est-à-dire que les moyens d'avance doivent alors absorber non seulement la force d'avance relativement faible, mais aussi une composante importante de la force de préssion de rappel élevée, résultant de la déforma-5 tioni la figure 2 représente un autre exemple de réalisation de l'invention. Par différence avec l'exemple de réalisation décrit précédemment, il est prévu pour l'avance un cylindre 42 et un piston 43 guidé à l'intérieur du dit cylindre 10 Le mode de fonctionnement de tels moyens d'avance hydrauliques ou pneumatiques est connu et, pour cette raison, il n'est pas nécessaire de le décrire. Il est en outre prévu des moyens de butée réglables pour limiter la course de retour. Sur la figure 2, ces moyens sont indiqués schémariquement sous forme d'une vis de 15 butée 44 et d'un éerou de sécurité 45o Deux paires de rouleaux d'appui 47,48 sont montés sur le chariot 29' au moyen de blocs-supports dont on n'a représenté que le bloc support-arrière 46 (voir aussi la figure 4)• la pièce 38 s'appuie par deux tourillons latéraux 49 sur ces rouleaux d'appui. Dans le cas de la figure 2f 20 les rouleaux d'appui sont disposés de façon telle que le plan 41 passant par les axes de la pièce et de l'outil passe à peu près au milieu de l'espace existant entre les paires de rouleaux d'appui. Cette disposition est avantageuse lorsque la pièce doit être roulée danB deux sens de rotation. 25 Conformément à l'invention, il est particu lièrement avantageux de rouler la pièce dans un seul sens de rotation. Quand le sens de rotation (flèche 50) est, comme indiqué sur la figure 3, dirigé en sens inverse du sens des aiguilles d'une montre, il est judicieux de disposer les paires de rouleaux 47* 30 48" de façon telle que la force 51 résultant de la force d'entraînement et de la force de déformation passe à peu près au milieu de l'espace existant entre les deux axes des rouleaux. La figure 4 est une vue de détail à plus grande échelle d'un élément de réception de pièce pendant l'usi-35 nage conforme à l'invention. La pièce 38 à façonner à l'aide d'un outil 12 est engagée sur un mandrin 52 jusqu'à ce qu'elle repose sur un épaulement 53. Le mandrin constitue ainsi deux tourillons latéraux 54, 55 (par rapport à la pièce). Les tourillons reposent sur les rouleaux d'appui 47a, 48a, 47b, 48b faisant partie des 40 paires de rouleaux d'appui. Les rouleaux d'appui sont fixés de 70 45463 ° 2077305 façon interchangeable par des vis 56 sur des arbres 57» 58, 59» 60. les arbres sont montés pour tourner indépendamment les uns des autres dans les blocs-supports 46p46a. Ils sont réglables dans les paliers en direction de leur axe pour que des pièces de largeurs 5 différentes puissent être appuyées directement à côté de l'outil. Les paliers, le dispositif de lubrification et les moyens pour déplacer les arbres sont connus et il n'est donc pas nécessaire de les décrire ni de les représenter. Au lieu de reposer par un mandrin, la pièce peut aussi reposer par des tourillons sur les 10 rouleaux d'appui, ces tourillons formant une seule pièce avec la roue dentée à usiner* Si le diamètre du mandrin 52 ou des touril- i Ions 54» 55 le permet, les rouleaux d'appui de chaque paire peuvent être disposés dans un plan (voir par exemple 47,48 sur la 15 figure 2 et 47", 48" sur la figure 3. Mais si les tourillons et les rouleaux d'appui ont des dimensions telles que les rouleaux d'appui ne puissent pas trouver place dans un plan, il y a lieu de les disposer avec un décalage comme cela est représenté sur la figure 4 pour les rouleaux d'appui 47a, 48a et 47b, 48bo Un organe de 20 butée 61, 62 est prévu dans chacun des blocs supports suivant l'axe de la pièce. Ces organes de butée sont réglables par translation longitudinale et peuvent être fixés. Conformément à l'invention ces butées servent à déterminer la position axiale de la pièce par rapport à l'outil et à absorber la poussée axiale lorsqu'on 25 roule des roues à denture hélicoïdale» Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de 30 l'invention. 70 45463 7 2077305 REVENDICATIONS 1°) Dispositif pour l'usinage de roues dentées sans formation de copeaux par déroulement d'un outil semblable à line roue dentée, l'outil effectuant par rapport à la pièce une 5 avance dirigée perpendiculairement à un premier plan passant par l'axe de l'outil, dispositif caractérisé en ce que la distance entre l'axe de l'outil et l'élément porte-pièce est déterminée de façon telle que le dit premier plan et une normale commune passant par l'axe de l'outil et l'axe de la broche de pièce forment un 10 angle^supérieur à 0° dans la condition de plus faible distances entre l'axe de la broche de pièce et l'axe de la broche d'outil. 2°) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle #est supérieur à 15°* 3°) Dispositif suivant l'une quelconque des re-15 vendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce est. disposée sur tin chariot à l'aide de deux blocs-supports. 4°) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la pièce est reçue par deux paires de rouleaux d'appui tourillonnés dans les blocs-20 supports, la pièce reposant au moyen d'un mandrin de réception formant des tourillons latéraux ou un tourillon latéral. 5°) Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la pièce est maintenue sur une face frontale par au moins une butée. 25 6°) Dispositif suivant la revendication 4? ca ractérisé en ce que le mandrin portant la pièce est maintenu sur une face frontale par au moins une butée* 7°) Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les rouleaux d'appui sont fixés de façon amo-30 vible sur des arbres montés pour tourner dans les blocs-supports et réglables en direction de leur axe. 8°) Dispositif suivant la revendication 4, et comportant un mandrin de réception caractérisé en ce que le mandrin de réception est muni d'un épaulement absorbant la poussée laté-35 raie provoquée par l'usinage et la transmettant à la butée par l'intermédiaire du tourillon correspondant. 9°) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les rouleaux d'appui sont disposés dans les blocs-supports de façon t elle que la 40 70 45463 2077305 directionde la fore© d'appui résultante passe entre les deux axes des rouleaux d'appui. 10°) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce qu'il n'est prévu qu'un seul 5 outil 11®) Dispositif suivant la revendication 40 caractérisé en ce que les rouleaux d'appui adaptés aux tourillons sont montés dans les "blocs supports ou éléments similaires de façon interchangeable, en porte-à-faux (c'est-à-dire tourillonnés d'un 10 seul eêté) et avec possibilité de réglage axial» 12°) Procédé d'usinage à l'aide d'un dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, procédé caractérisé en ce qu'on limite par la mise en prise des dents l'avance de la pièce par rapport à Ieoutil dans la direction allant 's 3 de l'un ver 1'autre9 tandis que la course de retour peut;, le cas échéant9 être limitée par un dispositif de butée. 13®) Procédé d'usinage à l'aide d'un dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce queg pendant l'usinage, on ne fait tourner l'outil 20 que dans un seul sens de rotation