Brevet FR2482885A1 — publié le 19811127

La présente invention concerne une machine-outil permettantcieffectuer un ébarbage, la taille de facettes et de chanfreins sur des dents de pièces à denture ou profilées régulièrement ou irrégu- lièrement,d'une autre manière, cette machine comportant une broche d'outil logée dans un carter de broche, commandée par un moteur électrique et destinée à recevoir un outil en forme de disque ou de doigt, le carter de broche étant monté de manière à pouvoir osciller librement autour d'un axe d'oscillation et pouvant être chargé, lors du fonctionnement, par une force souple pour maintenir le contact -entre l'outil et la pièce à travailler qui tourne ou se déplace indépendamment. On connait un dispositif de ce genre décrit dans le brevet allemand N'I 288 881. Dans ce cas, l'outil sous forme d'un disque de meulage, est monté directement sur un moteur à rotation rapide. Le moteur et le disque sont suspendus de manière à pouvoir osciller libre- ment et effectuent ensemble un mouvement oscillatoire ou pendulaire. Le disque est maintenu en contact sous pression avec la pièce à travailler se déplaçant indépendamment et disposée dans sa zone d'action, en raison du moment du au poids du moteur et du disque. La grande masse du moteur, ainsi que ses forces gyroscopiques relativement élevées du fait de sa vitesse élevée, produisent des forces de réaction sur l'outil qui condui- sent à une force de pression différente s'exerçant sur la pièce, selon la direction de déplacement de l'outil par rapport à la pièce travaillée. Ces forces de pression différentes, lors du fonctionnement, conduisent à un ébarbage ou des chanfreins différents. Ce phénomène est d'autant plus important que la pièce travaillée tourne plus rapidement et que le mou- vement oscillatoire devient plus rapide et plus grand pour un accroisse ment correspondant à la vitesse de déplacement de la pièce à usiner. Cet- te force de pression variable provoque, par ses inconvénients, une dimi- nution du rendement de dispositif connu. En particulier, dans le cas de puissances d'entraînement élevées de l'outil qui sont désirables, la co- vibration du moteurpour les raisons indiquées, n'est plus acceptable. En outre, les moteurs utilisés connus à grande vitesse, de préférence des moteurs à collecteur, provoquent des bruits importants qui ne sont pas non plus acceptables dans le cas de moteurs d'entraînement puissants. 35. L'invention a, de ce fait, pour but de proposer une machine-outil du type mentionné ci-dessus, qui ne présente pas les inconvénients décrits et qui permet des rendements supérieurs avec, éven- tuellement, des systèmes d'entraînement plus puissants. Pour obtenir le résultat visé par l'invention, la machine- outil du type mentionné ci-dessus est caractérisée en ce que le carter de la broche d'outil est relié à un mécanisme d'entraînement qui reste fixe. Conformément à un mode de réalisation préféré de l'inven- tion, on prévoit une commande à courroie pour la transmission du couple de rotation du moteur à la broche d'outil, qui est capable de suivre également le mouvement oscillant correspondant de l'outil. Dans ce cas, la courroie de commande est disposée de telle manière que les forces de traction de la courroie agissent en direction de l'axe d'oscillation et qu'ainsi on n'obtienne pas de forces de réaction de la courroie sur le mouvement d'oscillation. On peut cependant aussi prévoir d'autres moyens de transmission du couple de rotation, tels que des transmis- sions à chaine, des accouplements, des engrenages coniques ou des trans- missions analogues. Conformément à l'invention on prévoit également que le carter de broche soit monté. en porte-à-faux, pour son mouvement oscil- latoire, au moyen d'un bras et d'un arbre relié à ce bras et disposé perpendiculairement à l'axe de la broche, dans un palier fixe, la poulie sur la broche se trouvant au voisinage de l'axe de l'arbre dans le cas d'une transmission par courroie. Dans un autre mode de réalisation, le carter de broche est monté pour son mouvement oscillatoire, au moyen d'un bras et d'une douille à coussinet assemblée à ce bras, sur un tourillon fixe, dont l'axe est disposé parallèlement à l'axe de la-broche d'outil et est sensiblement dans l'alignement de l'axe du moteur d'entraînement. L'avantage décisif de l'invention réside dans le fait que, pour la machine-outil proposée, la masse oscillante, qui est unique- ment constituée par l'outil et le carter avec sa broche, est notablement réduite, étant donné que le moteur n'effectue plus de co-vibrations. On élimine de ce fait dans une grande mesure les forces élevées dues à la masse et à l'effet gyroscopique, qui influençaient l'usinage. Pour le règlage de la pression de contact requise de. l'outil sur la pièce travaillée, une force réglable souple est nécessaire qui agit en direction du poids de l'outil ou aussi en sens contraire. Conformément à l'invention, cette force souple est obtenue par la force réglable d'un ressort, d'un piston pneumatique ou hydraulique ou d'un aimant tournant. Pour la position de repos, un dispositif d'enlèvement est requis. Conformément à l'invention, le bras portant le carter de bro- che est de ce fait maintenu fixe dans une position de repos par une unité à cylindre-piston ou par un électro-aimant. Pour obtenir des puisances d'entraînement élevées pour un type de fonctionnement silencieux, on prévoit conformément à l'in- vention d'utiliser des moteurs triphasés correspondants. L'inventionsera maintenant décrite plus en détail au moyen des deux exemples de réalisation non limitatifs suivants qui se réfèrent aux dessins annexés sur lesquels: 10. La figure 1 est une vue partiellement en coupe d'une machine- outil selon l'invention, dans laquelle l'outil est monté de maniè- re à pouvoir tourner au moyen d'un arbre perpendiculaire à la broche d'outil, dans un palier fixe; La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne I -I de la fig. 1; La figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne II - II de la figure 1 La figure 4 est une vue d'un autre mode de réalisation d'une ma- chine-outil conforme à l'invention, dans laquelle l'outil est monté de manière à pouvoir tourner au moyen d'un arbre creux sur un support ou un tourbillon fixe; La figure 5 est une vue de c6té du mode de réalisation repré- senté sur la figure- 4. - On se référera d'abord aux figures 1 à 3. Pour l'usinage par exemple des arêtes latérales de la base et/ou du sommet des dents II d'une roue dentée 1, on se sert du disque 2 suspendu de manière à pouvoir osciller librement. Sa broche 21 est logée dans un carter de broche 22, lequel est monté de manière à pouvoir tourner, par l'intermédiaire du bras 23 et au moyen de l'arbre 24 disposé perpendiculairement à la broche, dans un palier fixe 3. A l'extrémité de la broche 21 est montée une poulie 51 qui est reliée (avec entrainement par adhérence) par l'internéidiaire de la cour- roie 53 de la poulie 52 montée sur le moteur électrique fixe 6, de préfé- rence un moteur triphasé.Toute la commande à courroie porte le nombre de référence 5. Le disque 2 en contact avec la pièce travaillée 1 entrainée indépendamment ou avec -ses contours 11, effectue obligatoire- ment un mouvement oscillatoire. Le rappel de l'obtention de la pression de contact ont lieu au moyen du ressort en spirale 8. Ce ressort spiralé prend appui dans le palier 3, lequel est maintenu fixement sur le sup- port du bâti de la machine-outil indiqué par le nombre. de référence 7. Dans le sens de rotation, le support 8 est relié à l'arbre 24. La force du ressort peut être modifiée de manière connue au moyen du dispositif de réglage 9. Pour pouvoir enlever l'outil 2 de la pièce à usiner dans une position de repos, on a monté, par bridage à l'extrémité du palier fixe 3, un aimant rotatif 4 qui par une saillie 41 de son arbre d'en- traînement s'engage frontalement dans un évidement 25 de l'arbre 24. La coopération de ces pièces ressort de la figure 2. La saillie 41 de sec- tion approximativement rectangulaire présente, dans l'évidement 25, un jeu ou un glissement tel que l'arbre 24 peut effectuer un mouvement al- ternatif dans le domaine requis pour l'outil 2, pour une position déter- minée de la saillie 41. Dans le mode de réalisationde la machine-outil selon les figures 4 et 5, le.carter 22' logeant la broche est monté de manière à pouvoir tourner sur un support ou un tourbillon fixe 3', au moyen d'un bras 23' et d'un arbre creux 24' parallèle à la broche. L'orientation de l'outil 2' par rapport à la pièce travaillée I ressort de la figure 5. L'entraînement de l'outil 21 a lieu à nouveau au moyen d'une courroie 5'. Le moteur 6 et le support fixe 3' sont montés sur le bâti de ma- chine 7'. Pour l'obtention de la pression de contact requise, on se sert du ressort 8' dont la force est réglable par le dispositif 9'. L'unité à cylindre-piston sert à soulever l'outil dans la position de repos. R E V E N D I C A T I O N S 1. Machine-outil pour ébarbage, la taille de facettes et de chanfreins sur des dents de pièces dentées ou profilées de façon régulière ou irrégulière, comportant une broche d'outil logée dans un carter de broche, entraînable par un moteur électrique, destinée à re- cevoir un outil en forme de disque ou de doigt, le carter de broche étant monté de manière à pouvoir osciller librement autour d'un axe d'oscillation et pouvant être chargé en fonctionnement par une force souple pour maintenir le contact entre l'outil et la pièce à travail- ler qui tourne ou se déplace indépendamment, la machine étant caracté- risée en ce que le carter de la broche d'outil (22,22') est relié à un dispositif fixe d'entraînement (6). 2. Machine-outil suivant la revendication 1, caracté- risée en ce que>pour la transmission du couple de rotation du disposi- tif d'entraînement (6) à la broche d'outil (21), on prévoit une comman- de à courroie (5). 3. Machine-outil suivant l'une quelconque des revendica- tions I ou 2, caractérisée en ce que le carter de broche (22) est monté en porte-à-faux, pour son mouvement oscillatoire, au moyen d'un bras (23) et d'un arbre (24) relié à ce bras, disposé perpendiculairement à l'axe de la broche d'outil et monté dans un palier fice (3), la poulie (51) sur la broche (21) se trouvant dans la zone de l'axe de l'arbre (24) 4. Machine-outil suivant l'une quelconque des revendi- cations I ou 2, caractérisée en ce que le carter de broche (22') est monté, pour son mouvement oscillatoire, au moyen d'un bras (23') et d'une douille ou d'un arbre creux (24') sur un tourillon fixe (3'), dont l'axe est parallèle à l'axe de la broche d'outil et est sensiblement dans l'alignement de l'axe du moteur d'entraînement (6) 5. Machine-outil selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'arbre (24) peut être fixé dans une position de repos dans la- quelle l'outil (2) est dégagé par rapport à la pièce (1), au moyen d'un aimant rotatif (4) monté sur le palier fixe (3). 6. Machine-outil suivant la revendication 5, caractéri- sée en ce que l'arbre d'entraînement de l'aimant rotatif (4) s'engage par une saillie (41) dans un évidement frontal (25) sur l'arbre (24) avec un jeu correspondant au domaine d'oscillation libre requis pour l'outil(2) 7. Machine-outil suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le bras (23') peut être maintenu fixe dans une position de repos au moyen d'une unité à cylindre-piston (4') ou d'un électro-ai- mant. 8. Machine-outil suivant l'une quelconque des re-ç vendications I à 7, caractérisée en ce que la force souple est fournie par la force réglable d'un ressort (8,8'), d'un piston pneumatique ou hydraulique ou d'un aimant rotatif. 9. Machine-outil suivant l'une quelconque des re- vendications 3 ou 8, caractérisée en ce-que le ressort est un ressort spiralé (8) agissant par sa rotation sur l'arbre (24). 10. Machine-outil suivant l'une des revendications I à 9, caractérisée en ce que le moteur d'entraînement (6) est un moteur triphasé