Brevet FR2213129A1 — publié le 19740802

La présente invention concerne les fraises vis-mères à un ou plusieurs filets qui servent à tailler par génération les engrenages au module et au système diamétral Pitch, les arbres cannelds et dentelas, les pignons de channes à rouleaux et les roues à rochet, et qui sont utilisées sur "es machines à tailler p-w génération. L'outil suivant l'invention se présente sous l'aspect général des fraises vis-mères classiques, monobloos ou à lames rapportées du type à alésage lisse à entrainement par clavette longi- tudinale ou à entranement frontal, ou du type arbré pour entrai- nomment par cône mâle et portée cylindrique ou par deux portées cylindriques. Les fraises vis-mères actuelles, dont les ar8tes coupantes ont un profil constant, fournissent des angles de dépouille idéaux en génération pour toutes celles des aretes coupantes qui se situent sur une parallèle à l'axe de rotation de l'outil (sommet des dents des vis-mères). Mais pour les autres, les angles de dé pauille tendent à s'annuler, et ceci d'autant plus que l'arsste de coupe se rapproche d'une perpendiculaire à l'axe de rotation de l'outil (flancs des dents des vis-mères). les angles de dégagement, qui sont corrects dans le premier cas, se trouvent faussés progressivement dans le second cas. Dans la taille par génération, cet inconvénient est infime pour tous les travaux de finition, e + ison des faibles avances employées généralement, mais est limitatif dans le cas d'abau- chage, où l'on doit toujours employer les avances les plus fortes pour diminuer le temps d'usinage. L'invention a donc pour objet une fraise vis-mère qui permet un travail de défonçage par génération, c'est-à-dire d'é- bauche à grands vitesse. Une fraise vis-mère suivant l'invention comprend des sommets de dents de type classique avec brise-copeaux dont la profondeur et la largeur sont déterminées en fonction du module de la vis-mère, et est earadtérisée en ce que les flancs des dents sont découpés en petits étages dont les bases forment des arêtes coupantes par génération ayant une faible largeur et toutes paral- lé les ou sensiblement parallèles à l'axa de rotation de l'outil, dont les parties latérale$ du profil sont dégagées en creux vers l'intérieur de la dent pour éviter les frottements indésirables au cours de l'usinage par génération, et la-partie saillante de même que le fond de chaque étage sont arrondis, le pas et la profondeur des étages ainsi que le dégagement du profil et les arrondis précités variant en fonction des dimensions et du module de l'outil. Les étages peuvent être positionnés de la même façon sur toutes les dents, mais ils peuvent aussi être positionnés avec un certain décalage en hauteur (1/2, 1/3 ou 2/3 de la hauteur d'un étage). Ce décalage peut se faire soit à raison d'une dent sur deux ou trois le long d'un même filet de la vis-mère, soit à raison d'une dent sur deux ou trois d'un filet sur l'autre, soit d'un flanc de dent à l'autre avec alternance d'une dent à la suivante. Sur les dessins annexés, on-a représenté schématiquement et à titre d'exemple un mode de réalisation de l'invention. La figure 1 est une coupe longitudinale d'une fraise vismère suivant l'invention, par un plan passant par l'axe de l'outil. La figure 2 est une coupe à plus grande échelle montrant le détail d'un flanc d'une dent d'un outil suivant l'invention. On-voit sur les dessins que les flancs des dents de l'ou- til sont conçus de façon à être touåours propres à donner à la pièce à tailler par génération le profil fini désiré. A cet effet, chaque dent 1 comporte de façon connue un sommet 2 creusé d'un petit creux 3 destiné à jouir le role d'un brise-copeaux mais, de préférence, les creux 3 sont alternés dans le sens du filet d'une spire à la suivante, somme le montre la figure 1.Par ailleurs, d'après une caractnristi1ue essentielle de l'invention, chaque flanc d'une dent est décomposé en petits étages 4.dont le pas, c'est-à-dire la longueur mesurée le long d'une droite fictive qui correspondrait au flanc d'une dent de vis-mère classique, eot en pratique compris entre 1 et 10 mm suivant les dimensions de l'outil et son module.Les bases des stages forment des arêtes 5 coupantes par génération (figure 2) au moins sensiblement parallèles à l'axe 6 (figure 1) de rotation de la fraise vis-mère, et ont une faible largeur, en général comprise entre 0,5 et 5 mm suivant les dimensions et le module de l'outil. in pratique, il peut être avantageux d'incliner très légèrement la base de chaque étage, mais l'angle formé avec l'axe 6 doit toujours rester faible, de préférence non supérieur à 150. par ailleurs, les parties latérales 7 (figure 2) du profil de chaque étage sont dégagées en creux vers l'intzrieur de fa çon à former avec la verticale un angle compris entre 5 et 200, pour éviter des frottements au cours de l'usinage par génération. Enfin, les rayons des sommets et des bases des étages sont avanta geusemént compris en pratique entre 0,05 et 2 mm. Sur la figure 1, on voit en 8 la gorge qui sépare les dents individuelles, et en 9 l'alésage axial qui reçoit le dispositif d'entrarnement; de l'outil. Les étages 4 peuvent être positionnés de la même façon sur toutes les dents, mais ils peuvent aussi être décalés en hauteur de la moitié, le tiers ou les deux-tiers du pas (c'est-à-direde la hauteur de chaque étage) à raison d'une dent sur deux ou sur trois en suivant le même filet de la fraise vis-mère, ou encore d'une dent sur deux ou trois d'un filet sur l'autre ou d'un flanc de dent sur l'autre avec alternance dent après dent. Les dimensions du profil défini ci-dessus sont calculées dans chaque cas particulier de façon à être inférieures à celles du profil terminé que l'on doit obtenir par génération, de façon à laisser une surépaisseur pour permettre la finition. Cette finition peut s'effectuer par génération, par coupe ou par rectification. Avant ce travail, l'état des surfaces présente-alors des défauts macro-géomdtrizues de la forme du profil en étages obtenu lors du dégrossissage. Des essais effectués à l'aide d'outils-suivant l'inven- tion ont permis de réduire le temps d'ébauchage de roues au module 10 au 1/5e du temps nécessaire à l'ébauchage à l'aide d'une fraise vis-mère classique à flancs lisses, et ceci pour une usure identique de la fraise. L'invention est applicable à tous les travaux d'obtention d'une ébauche de profil par génération à l'aide d'un outil tournant ou fixe. REVENDICATIONS 1 - Fraise vQs-mère à un ou plusieurs filets utilisée sur des machines à tailler par génJration des engrenages au mo- dule et au système Pitch, des arbres cannelés et dentelés, des pignons de chaSnes à rouleaux et des roues Brochet, comprenant des sommets de dents de type classique avec des brise-copeaux dont la profondeur et la largeur sont déterminées en fonction du module de la vie-mère, et caractérisée en ce que les flancs des dents sont décomposés en petits étages dont les hases forment des arêtes coupantes par génération, ayant une faible largeur et toutes parallèles ou sensiblement parallèles à l'axe de rotation de l'outil et dont les parties latérales du profil sont dégagées en creux vers l'intérieur de la dent pour éviter les frottements indésirables au cours de l'usinage par génération, et que la partie saillante, de même que le fond, de chaque étage sont arrondis, le.pas et la profondeur des étages ainsi que les dégagements du profil et les arrondis précités variant en fonction des dimensions et du module de l'outil. 2 - Fraise vis-mère suivant la revendication 1, caracté- risée en ce que les brise-copeaux sont alternés dans le sens du filet d'une spire à l'autre, en coupe par le même plan longitudinal passant par l'axe de la fraise. 3 - Fraise vis-mère suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les étages sont positionnés de la même façon sur toutes les dents. 4 - Fraise vis-mère suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les étages sont positionnés avec un certain décalage en hauteur d'une dent à l'autre. 5 - Fraise vis-mère suivant la revendication 4, carcté- risée en ce que le décalage est de 1/3, 1/2 ou2/3 du pas, c'est à-dire de la hauteur de l'étage. 6 - Fraise vis-mère suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le décalage se fait à raison d'une dent sur deux ou sur trois le long d'un même filet. 7 - Fraise vis-mère suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le décalage se fait à raison d'une dent sur deux ou trois d'un filet sur l'autre. 8 - Fraise vis-mère suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le décalage se fait d'un flanc d'une dent à l'autre, avec alteraance d'une dent à la suivante.