Brevet FR2556633A1 — publié le 19850621

1. "Dispositif pour la fabrication et l'usinage de roues dentées" La présente invention concerne un dispositif pour la fabrication et l'usinage de roues dentées, à dentu- re droite ou oblique, avec un outil en forme hyperboloide ou globolde ou analogues, qui présente une surface extérieu- re abrasive ou analogue, et qui possède une dimension axiale telle qu'il soit ern prise à partir d'une face frontale de la denture de la pièce jusqu'à l'autre, auquel cas les axes de la pièce et de l'outil se croisent à distance, l'outil et la pièce étant accouplés entre eux avec un engrenage à roues de guidage, qui présente le Mgme rapport de transmis- sion que le couple pièce-outil, la pièce et l'outil roulant l'un sur l'autre, de telle sorte que, pendant l'opération d'usinage, chaque fois, seuls les flancs de droite ou les flancs de gauche de la denture de la pièce et de la dentu- re d'outil sont en conrtact. L'insention a pour but de réaiser un diînosi- tif de ce genre, qui dorne la possibilité de rectifier ra- ?iement Des roues dentées trempées ou en matériau durci dans lesquelles est assurée une haute qualité de surface et de denture. L'invention se propose d'accroître la quali- té du travail dans le cas d'usinage difficile de la roue dentée. Ce problème est résolu, conformément à l'in- vention par un dispositif caractérisé en ce que l'un des 2.- organes du couple outil-pièce est constitué par une roue à denture intérieure qui présente un corps de roulement (ana- logue à un cylindre de roulement) de forme byperbololde ou globolde ou analogue. L'invention part du fait que, dans le cas d'un mécanisme à engrènement intérieur, les flancs de l'outil s'ap- pliquent mieux contre les flancs de la pièce que dans le cas d'un mécanisme à engrènement extérieur, car davantage de grains des flancs abrasifs de l'outil viennent en prise si- multanément, le dispositif conforme à l'invention peut, éga- lement être utilisé pour l'usinage de pièces à denture inté- rieure au moyen d'un outil pourvu d'une denture extérieure ou de pièces à denture extérieure au moyen d'un outil pourvu d'une denture intérieure. Un dispositif avantageux, conforme à l'inven- tion, est caractérisé en ce que, dans l'engrenage à roue de guidage, sont disposées, au moins deux paires de roues de guidage à la suite l'une de l'autre, en vue d'une disposi- tion d'ensemble plus simple et d'une possibilité de charge et de décharge et de réglage de position. Une autre caractéristique de l'invention pré- voit qu'au moins l'un des arbres dans le train d'engrenages est un arbre à cardan homocinétique pour un changement d'équi- pement du dispositif plus facile. D'après un brevet connu et d'autres proposi- tions antérieures, si le couple outil-pièce est un mécanisme à engrènement intérieur, il est facile d'utiliser également pour la paire de roues de guidage, un mécanisme à engrène- ment intérieur. Cependant, conformément à la présente inven- tion, l'exploitation du procédé prévoit que toutes les roues de guidage sont des roues à denture extérieure. D'autres avantages et caractéristiques résul- tant de la description ci-après avec référence aux dessins annexeés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique de l'en- 3.- grènement d'une dent de pièce dans l'intervalle entre dents d'un outil à denture intérieure, - la figure 2 est une vue schématique d'un dis- positif conforme à l'invention, donné à titre d'exemple, - la figure 3 est une vue schématique d'un au- tre exemple de réalisation d'un dispositif conforme à l'in- vention. Sur une broche porte-outil 1, est montée et bloquée une roue dentée à usiner (pièce 2). Cette pièce 2 est usinée au moyen d'un outil 6 qui présente des flancs de dents abrasifs, par exemple revêtus d'une couche de grains en mat ériau dur, ou en matériau abrasif, par exemple une masse à rectifier. L'outil a la forme d'une roue à denture intérieure. La pièce et l'outil rotlent l'un sur l'autre, leurs axes se croisant. Dans les figures 2 et 3, la pièce et l'outil se trouvent dans des plans différents, de sorte que leurs dentures engrènent entre elles. Le point de croi- se.ent des axes (normale commune 8) peut se trouver à l'in- térieur ou à l'extérieur de l'engrènenent pièce-outil. Dans l'exe.ple représenté, le point de croisement d'axes 8 se trouve au rilieu de l'extension longitudinale de la dent de la pièce. Dans cet exemple, la pièce est usinée a den- ture droite, et la référence 408 désigne l'angle d'obliquité de l'outil qui usine la pièce sans déplacement d'avancement long"iudinal. L'outil est, par conséquent, dtuune largeur telle, qu'il s'étende d'un c8té frontal de la pièce, jusqu'à l'autre mais, avantageusement, il est un peu plus large. Etant donné le procédé par plongée représenté (sans avancement longitudinal), il est nécessaire que le corps de roulement de l'outil entoure le corps de roulement cylindrique, ou d'autre forme de la pièce, de manière hyper- boloique ou globolque (le corps de roulement étant le cer- cle de roulement s'étendant sur la largeur de dent). DanzLs l'invention, le corps de roulement est donc formé par l'hyperboloide 9 ou analogue. L'outil est 4.- monté de manière interchangeable sur une broche porte-outil qui est supportée de manière appropriée dans le bâti de la machine 401. Sur cette broche porte-outil, est montée éga- lement, une première roue de guidage 402 qui engrène avec une seconde roue de guidage 403, laquelle est également mon- tée dans le bâti de machine 401. La première et la seconde roues forment un premier couple de roues de guidage. Sur l'autre c8té du couple pièce-outil est monté un second couple de roues de guidage comprenant une troisième et une quatrième roues de guidage 405 et 406. La seconde et la troisième roues de guidage 403 et 405 sont accouplées au moyen d'un arbre à cardan 407 homocinétique. L'articulation homocinétique et son arbre propre sont connus. La quatrième roue de guidage 406 est montée sur l'extré- mité libre de la broche porte-pièce 1. Les roues de guidage sont interchangeables et sont adaptées chacune au couple pièce-outil en question. Dans l'exemple représenté, ce cou- ple pièce-outil présente un rapport de multiplication de 1/3. La première paire de roues de guidage et la seconde paire présentent un rapport de 1/1. La broche porte-pièce 1 est partagée et se compose d'une partie montée rigidement dans le bâti de ma- chine 401 et une partie coulissante 410. Cette dernière peut coulisser longitudinalement dans une pièce 409 et elle peut être immobilisée en direction longitudinale, re- lativement à la pièce fixe, non tournante. la pièce à usi- ner est montée sur la partie coulissante 410. La broche porte-pièce peut être entraunée en rotation par un moteur 411 qui est prévu pour la connexion d'une inversion de sens de rotation. La broche porte-outil peut être freinée par un frein 412. La partie montée fixe 409 de la broche porte- pièce est pourvue d'un accouplement embrayable 413, de telle sorte que la pièce peut être séparée des roues de guidage 406 et 405. Au lieu du frein 412 peut être prévu un disque de volant. 5. Loraoqulî est eD^.stion de cette decrîiptiou de 'bti de machi"nesl l re;rle dans cette déigu:ionq tou- tes _es pièces reliées à ce bâti, teles que chario't, eou- lisseau et analoguea, la grandeur eïtre-dents de loutil 6 est is le cercle de roulement respectif, supérieuxe ë l'épaiï seur de dent de la pièce à usiner 2. Le processus de travail s'effectue par conséquent, avec un certain jeu entre flancs. L'essentiel est que, dans le cas des roues de guidage, tm jeu entre flancs soit également prévu, mais précisément sur les contre-flancs, de telle sorte que l'ensemble de l'engre- nage composé du couple pièce-outil et de la première et de la seconde paire de roues de guidage, fonctionne sana jeu entre flancs. Par une réduction de l'entre-axe (par des moyens connus en soi et non repréesentés) l'enlèvement des co- peaux peut s'effectuer de cette manièreo Par une connexion appropriée du sens de rota.tion du moteur 411, il est possi- ble, au moyen du frein 412 de modifier la position d'appli- cation des flancs, en ouvrant, pour cela, temporairement, l'accouplement 413. La disposition du moteur, du frein, ou du ilsque de volant et de l'accouplement peut être variée dans l'ensemble d'engrenages, ainsi que cela est décrit dans d'au- tres brevets antérieurs. La figure 3 représente un exemple de réalisa- tion qui correspond, dans son principe, à celui décrit ci- dessus. Il y est représenté schématiquement, la manière dont l'outil 6 est mont4, interchangeable, sur un support d'ou- til 430, lequel est supporté de son c8té, directement, dans le bâti de machine 401. La seconde paire de roues de guidage 432, 433 est du type dénommé engrenage à roue hélicodale, dans lequel au moins l'une des roues 432, 433 est une combi- naison d'une roue hyperbololde et d'une roue conique. Il en résulte des conditions de constrection plus favorables pour la liaison avec la premiere paire de roues de guidage 402 403, notamment pour l'angle de dvitbion de larbre à carda 6.- qui peut même éventuellement, être remplacé par une autre liaison cinématique. Le moteur 434 est affecté à la broche porte- outil 5, le frein 435 étant affecté à la broche porte-pièce et l'accouplement étant prévu entre les paires de roues de guidage. Par changement du sens de rotation du moteur, frei- nage d'arrêt de la broche porte-pièce, et ouverture et fer- meture de l'accouplement, il est possible de changer, sur la pièce, la position d'application des flancs. Avec ce dispositif et celui décrit précédem- ment, il est naturellement possible d'usiner également des roues à denture oblique. Dans la figure 3, l'angle d'obli- quité de la denture de la pièce est désigné par 437 et l'an- gle d'obliquité de la denture de l'outil est désigné par 438. Il est à remarquer que, dans cette figure 3, l'obli- quité de dent est représentée sur la face inférieure de la pièce 2. Les chariots, les moyens d'avancement, les dispositifs de pivotement et les moyens d'entraînement, tels qu'ils sont usuels dans la constitution d'une machine- outil, ne sont pas représentés dans le schéma. 7.- REVEND I C A T 1 0 N S 1.- Dispositif pour la fabrication et ltusi- nage de roues dentées à denture droite ou oblique, avec un outil en forme hyperbololde, ou globoide, ou analogues, qui présente une surface extérieure abrasive ou analogue et qui possède une dimension axiale telle qu'il soit en prise à partir d'une face frontale de la denture de la pièce, jus- qu'à l'autre, auquel cas les axes de la pièce et de l'outil se croisent à distance, l'outil et la pièce étant accouplés entre eux avec un engrenage à roues de guidage, qui présente le même rapport de transmission que le couple pibce-outil, la pièce et l'outil roulant l'un sur l'autre, de telle sorte que, pendant l'opération d'usinage, chaque fois seuls les flancs de droite ou les flancs de gauche de la denture de la pièce et de la denture d'outil, sont en contact, disposi- tif caractérisé en ce que l'un des éléments du couple outil (6) et pièce (7) est constitué par une roue dentée à dentu- re intérieure qui présente un corps de roulement (analogue à un cylindre de roulement) en forme d'un hyperboloïde ou globolde ou analogue. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que, dans l'entraînement à roue de guidage, sont disposées au moins deux paires de roues de guidage (402, 403; 405, 406; 432, 433) à la suite l'une de l'autre. 3.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins l'un des arbres dans le train d'engrenages est un arbre à cardan homocinétique (407). 4.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les roues de guidage sont des roues dentées à denture extérieure.