Brevet FR2138769A1 — publié le 19730105

La présente invention concerne un outil pour le finissage des engrenages, droits et hélicoIdaux, obtenu par ébarbage, rodage, roulement, etc.. ainsi qu'un procédé pour la construction de cet outil. Pour construire des outils de ce genre, il existe déjà divers procédés mais aucun ne permet de réaliser des produits satisfaisants aussi bien en ce qui concerne les temps employés pour le finissage des engrenages quten ce qui concerne le degré de finition lui-mdme, La présente invention a pour objet de concevoir un outil capable de s'ajuster, sans aucun jeu mécanique, à l'engrenage i finir.L'outil selon l'invention est constitué par une roue dentée munie de cannelures périphériques présentant des arAtea tranchantes disposées en hélice, de façon telle que l'a- rAte d'un tranchant, après un tour complet de l'engrenage autour de son axe, se trouve déplacée d'une valeur donnée par rapport à la position initiale occupée par l'arête tranchante d'une autre hilice adjacente. Selon l'invention, les cannelures présentent une largeur telle que les positions d'attaque, sur la surface de la dent de l'engrenage, des atÉtes tranchantes disposées le long des hélices " r 1" correspondent exactement à la moitié des positions d'attaque des arêtes tranchantes disposées le long des hélices de manière à obtenir un degré de finition nettement amé lioré. D'autres réalisations et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre et en se référant aux dessins annexés montrant de façon schématique et à tStre-d'exem- ple, un mode de réalisation de l'outil selon l'invention. Sur ces dessins Fig. 1 est une vue en perspective partielle d'un outil selon l'invention en position de service ; Fig. 2 est une vue schématique des cannelures de l'outil selon l'invention et, Fig. 3 est une vue schématique illustrant le fonctionnement de l'outil selon l'invention. L'outil i et l'engrenage 2 s'ajustent sans jeu alors que, en tournant, ils coopèrent l'un avec l'autre, leurs axes pouvant être parallèles ou obliques (figure 1) La présente invention permet de résoudre le problème d'un meilleur finissage des engrenages0 Dans l'outil selon l'invention, les arttes tranchantes des cannelures, façonnées sur les flancs de la dent, sont disposées selon une hélice "t " (figure 2 > et la disposition de ces arêtes tranchantes est telle que l'arête d'un tranchant, après un tour complet de l'engrenage, se trouve déplacée d'une valeur "x" (figure 3) par rapport à la position initiale occupée par l'arête tranchante d'une hélice adjacente. La valeur ex" est calculée en fonction du degré de finition désiré de la surface de la dent de l'engrenage à usinera Sur la figure 3, les lignes 8, 9, 10, 11 Zi représentent les dents de l'engrenage sur lesquelles figurent les positions des arêtes tranchantes de l'outil, pendant que l'engrenage accomplit une rotation égale à Zi dents0 Toujours sur la figure 3 - la ligne "SA" représente la dent "8" de l'engrenage et sur cette ligne est représentée la position des arêtes tranchantes de l'outil "t", après un tour complet de l'engrenage, soit une rotation égale à "Zi + 1" dents ;; - la ligne "8B" représente la dent "8" de l'engrenage, et sur cette. ligne est représentée la position des arêtes tranchantes de l'outil "t", après deux tours complets de l1engrenage, soit une rotation égale à "2Zi + 1" dents - la ligne "8C" représente la dent "8" de l'engrenage, et sur cette ligne est représentée la position des arttes tranchantes de l'outil, après trois tours complets de l'engrenage, soit une rotation égale à"SZi + 1" dents et ainsi de suites On désigne par Zi - le nombre des dents de l'engrenage à finir Sf - le décalage entre deux arêtes tranchantes le long de l'hélice "&gamma; " entre deux dents successives (voir figure 2) x - la distance entre la position qu'une arête tranchante de l'outil va prendre sur la dent de l'engrenage et la posi tion prise par une autre arête tranchante d'une hélice ad jacente après un tour complet, soit une rotation égale à "Zi + 1" dents, cette distance étant proportionnelle au degré de finition0 Pc - la distance du flanc d'une cannelure au flanc de la canne lure suivante mesurée sur la même ligne de référence (voir figure 2) n - un nombre entier qui peut prendre les valeurs 1, 2, 3, etc. Des experiences prolongées ont démontré qu'on peut établir des rapports de proportionnalité entre les grandeurs : Pc-Zi-x-Sf-n de manière à obtenir un degré de finition le plus uniforme possible, en fonction du nombre de tours qu'on entend faire exécuter à l'engrenage au cours de l'opération de finition0 La relation qui permet de calculer le décalage "Sf" en fonction des grandeurs indiquées ci-dessus, est la suivante : (1) Zi.Sf s n.Pc + x "x" étant une fonction de "K" selon la relation :: (2) x , K.Sf En substituant (2) dans (1), on obtient (3) Sf = n.Pc Zi # K où "K" est une constante qui peut prendre les valeurs 1/2, 1/3, 1/4, etc., le dénominateur étant toujours un nombre entier La valeur "K" influe de façon déterminante sur le degré de finition de la surface de l'engrenage. En effet, si nous choisissons par exemple t K = 1/2 nous obtenons x 2 1/2 Sf K - 1/3, nous obtenons x = 1/3 Sf et ainsi de suite Cela signifie qu'en choisissant des valeurs "x" plus petites, nous obtiendrons des degrés de finition meilleurs. Après un nombre de tours "Ni" de l'engrenage, donné par la proportion (4) Ni = n.Pc = n.Pc x K.Sf toute la surface de la dent de l'engrenage aura reçu le même degré de finition. En effet, les arêtes tranchantes disposées le long d'une hélice " Une autre condition essentielle permettant de positionner, de manière rationllelle, les tranchants, est de définir la largeur de la cannelurena" (figures 2 et 3) selon la relation (5) a = m.x + 9 x où "m" est un coefficient, nombre entier, qui dépend des caracté ristiques de la matière à travailler0 De l'équation (5), on peut déduire que les positions d'attaque, sur les surfaces de la dent de l'engrenage, des arêtes tranchantes disposées le long des hélices "g1" et désignées par "t9, t10, titi, t12" sur la figure 3, correspondent exactement à la moitié des positions d'attaque des arêtes tranchantes disposées le long de l'hélice " Grâce à cette solution, le degré de finition de la surface de la dent de l'engrenage est amélioré dans la mesure où, en calculant la largeur des cannelures "a" avec la relation (5), la distance "x" est réduite de moitié0 Dans la figure 3, sur- la ligne "R-R" sont représentées par des segments longs les positions d'attaque des arêtes tran chantes disposées sur les hélices "1", 1", alors qu'on a représen- té par des segments courts les positions d'attaque des arttes tranchantes disposées le long des hélices " g nO Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés ici, mais on pourra y apporter de nombreuses modifications de détails sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention0 R s V E N D I C A T I O N S 1. - Outil pour le finissage des engrenages possédant des dents munies de cannelures à arêtes tranchantes, caractérisé en ce que lesdites arêtes tranchantes sont disposées sur une hélice, par rapport à l'axe de l'outil, de façon telle que le décalage "Sf" entre le tranchant d'une dent et le tranchant de la dent suivante, le long de l'hélice, soit établi selon la relation : Zi.Sf = n.Pc + x,, Zi étant le nombre de dents d'engrenage à finir, n un nombre entier, Pc la distance du flanc d'une cannelure au flanc de la cannelure suivante et x la distance entre la position qu'une arête tranchante de l'outil va prendre sur la dent de l'engrenage et la position prise par une autre autre tranchante d'une hélice adjacente après un tour complet. 2.- Outil conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur "a" des cannelures est établie selon la relation : a = m.x + 1/2 xw "m" étant un coefficient, nombre entier, de la matière à travaillero