Brevet FR2558755A1 — publié le 19850802

Dispositif pour la fabrication ou l'usinage de-roues dentées à denture droite ou oblique.- La présente invention concerne un dispositif pour la fabrication ou l'usinage de la denture de roues dentées à denture droite ou oblique avec un outil denté de forme similaire hyperboloidique ou globoidique qui présente une surface extérieure abrasive ou analogue et qui possède une dimension axiale telle qu'il est en prise à partir d'une face frontale de la denture de pièce, jusqu'à l'autre face, un angle de croisement d'axes étant prévu entre la pièce et l'outil, chacun étant accouplé coaxialement avec une roue de guidage, ces roues de guidage étant en contact, en présentant le même rapport de transmission que la paire pièce-outil o la paire pièce pièce-outil roule l'un sur l'autre de telle sorte que, pendant une opération d'usinage, seuls le flanc de droite ou le flanc de gauche des dents de l'outil soit appliqué contre les dents de piece. Le but du dispositif de la demande de brevet fran- çaise N 84 01629 est de donner la possibilité d'usiner rapidement des roues dentées trempées ou telles roues en matériau dur, o une haute qualité de surface et une grande qualité de denture doivent être garanties. Par "surface abrasive" on entend ici une surface d'enlèvement de copeaux de l'outil qui ne comporte aucune arête de coupe orientée individuellement ou analogue. Sont ainsi concernés tous les outils pourvus d'une surface d'usinage en grains, par exemple des outils de meulage, mais également des outils pour enlèvement de matière électroly- tique ou électroérosive ou électrochimique. Par contre, ne sont pas concernés par exemple des roues de rasage. Un dispositif connu du genre décrit travail- le d'une manière telle que chaque fois un seul côté des dents de-l'outil est appliqué contre le flanc opposé des dents de la pièce; un jeu est présent sur l'autre c8té du dents. Pendant le processus d'usinage les côtés des dents peuvent être alternés. Les roues de guidage peuvent tourner sans jeu. Mais il peut être préférable, notamment dans le caso un réglage de position est réalisé par changement de la distance entre axes, lorsque les roues de guidage sont appliquées l'une sur l'autre, également avec seulement un c8té des dents et notamment sont appliquées sur la paire outil-pièce avec l'autre côté des dents. Dans ce cas, la paire outil-pièce, et également les roues de guidage tournent avec un jeu entre flancs, mais l'ensemble de mécanisme tourne sans jeu. Le dispositif décrit dans le préambule travaille pratiquement sans déplacement d'avance longitudinal. Il est possible d'utiliser par les roues de guidage, en dehors des roues dentées, dans certaines circonstances, des roues à friction ou des disques A friction ou analogues dont la fabrication est relativement simple. Il suffit de faire attention à ce quelles présentent une démultiplication correcte. La présente invention a pour but d'accélérer la vitesse de travail et de réduire pour un enlèvement de matière déterminé sur la pièce, l'usure sur l'outil indivi- duel. Le problème posé A la base de l'invention est résolu avec un dispositif caractérisé en ce que plus d'un outil engrène avec la pièce à usiner. Ainsi l'usure totale des outils rapportée à un enlèvement de matière déterminé sur la pièce, reste le même, mais le temps entre deux chan- gements d'outil est plus long, parce que chaque outil individuel présente une usure plus faible. Par le croisement entre axes, nécessité par le procédé, entre l'axe de la pièce et l'axe de l'outil, il est nécessaire, dans le cas d'emploi d'au mojins deux outils identiques que les paires de roues de guidage présentent des dentures correspondantes de forme hyperboide ou globoide ou analogue. Leur fabri- cation et leur montage sont naturellement un peu plus coûteux. Le dispositif conforme à l'invention est de constitu- tion essentiellement plus simple, lorsque les outils sont disposés avec leurs axes parallèles entre eux. On obtient ainsi la possibilité de prévoir, par exemple deux outils avec leurs-axes parallèles sur la pièce diamétralement opposée l'un à l'autre. Dans le cas de la direction d'une inclinaison opposée, mais pour le reste, pour la même disposition des denturesd'outil, les axes des deux outils peuvent être accouplés dans le rapport 1/1. Pour cela on peut utiliser des éléments de mécanisme simples ne dépendant pas de la pièce, par exemple des roues inter- changeables connues. Le terme "éléments de mécanisme" ne se limite pas ici à des solutions mécaniques, mais on peut utiliser également des liaisons électriques ou hydrauliques. L'indication faite précédemment au sujet de la direction d'inclinaison se rapporte à l'usinage de pièces à denture droite. Dans le cas de pièces à dentre d'hélice les angles d'hélice des deux outils sont différentes. Dans le cas d'un outil, cet angle est égal à l'angle de croisement des axes- plus l'angle d'hélice de la pièce. Pour d'autres outils, il est égal à l'angle de croisement d'axes moins l'angle d'hélice. Suivant une forme de réalisation de l'invention, entre au moins une paire pièce-outil et une paire de roues de guidage, est prévu un mécanisme de réglage avec lequel on peut communiquer à l'outil ainsi qu'à la pièce une rotation supplémentaire. D'autres avantages et caractéristiques de l'inven- tion résultent de la description suivante et des dessins, dans lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une représentation schématique d'un autre exemple de réalisation; - la figure 3 est une vue en coupe de détail a travers le mécanisme de réglage suivant les figures 1 et 2. Sur la broche porte-pièce 1 (figure 1) est montée une pièce 2, de manière interchangeable, a savoir une roue den- tée à usiner. Le dispositif de serrage, connu en soi, n'est pas représenté. La pièce 2 est usinée avec deux outils dentés 503 et 504 qui sont montés interchangeables, respectivement sur une première et sur une seconde broche pDrte-outil, 505 et 506. Les axes de la broche porte-pièce 1 d'une part, et des broches porte-outil 505 et 506, d'autre part, se croisent à distance et de telle sorte que les deux broches porte-outil forment entre elles un angle de croisement d'axe. Dans la figure 1, les deux broches porte-outil ne sont donc pas dans le plan de la figure et en-conséquence, la paire pièce-outil 2, 503, 504 et également la paire de roues de guidage mentionnée ci-dessus ne sont pas dans le plan de la figure. Les outils 503, 504 s'engagent sur la pièce 2, hyperbololdement ou globoldement ou de manière analogue. Les dents des outils: sont en contact avec les dents de la pièce seulement avec un flanc de dent et sur le flanc arrière axiale un peu par rapport à la dent. Etant donné que le dispositif travaille avec le procédé par plongée, les dents d'outil sont au moins aussi larges que les dents de la pièce. Les dents d'outil sont pourvues d'un matériau abrasif au moins sur les flancs de travail. Sur chaque autre extrémité des broches porte- outil 505 et 506, est montée une roue de guidage 507, 508 interchangeable. Ces roues de guidage engrènent en commun avec un pignon d'entraînement 509. Le mécanisme 507, 508, 509 constitue, comme le mécanisme 1, 503, 504 un mécanisme à axes croisés et les deux mécanismes possèdent des rapports de démultiplication identiques. Ils peuvent présenter un S point de croisement d'axes commun (normale commune) qui est situé, par exemple, entre les deux mécanismes,alors la pièce 2 et le pignon d'entraînement 509 étant alors disposés coaxialement. Ou bien chaque mécanisme possède un point de croisement d'axes propre (séparé) et les éléments 2, 509 ne sont plus nécessairement coaxiaux. Le pignon d'entraînement 509 peut être entraîné en rotation, par l'intermédiaire d'un arbre 510, par un moteur 511 à commutation.Sur chacune des broches porte- outil 505, 506 est disposé un frein 512, 513, afin de pouvoir freiner les broches à volonté par adaptation au procédé d'usinage choisi. La figure 2 montre une disposition différente de la figure 1. Sur la broche porte-pièce 1 est montée la pièce à usiner 2 laquelle est usinée aux deux outils dentés 543 et 544 qui sont montés de manière interchangeable sur les broches 505 et 506. Les axes de la broche porte pièce 1 d'une part, et des broches porte-outil 505, 506, d'autre part, se croisent a distance et cela de telle manière que les deux broches porte-outil s'étendent parallèles entre elles. Far conséquent, dans la figure 2, les deux broches porte- outil sont situées dans le plan de la figure. Les outils 543 et 544 sont engagés sur la pièce 2 en position hyperbo- lo'de ou globoide ou de manière analogue. Les dents des outils sont alors en contact avec les dents des pièces seulement chaque fois sur un côté de flanc des dentssur le flanc arrière duquel se trouve chaque fois un jeu. Les dents d'outil sont ici également du moins de même largeur que les dents de la pièce et elles présentent au moins sur les flancs usinants une surface abrasive. Le mécanisme formé par les outils 503, 504 qui ont le même nombre de dents et par la pièce 2 représente un mécanisme à axes croisés. Le point de croisement d'axes (normale commune 502) des deux engrènements de dents se trouve de préférence, comme représenté, au milieu de la dent. Sur chaque autre extrémité des broches porte- outil 505, 506 est montée une roue de guidage 547, 548, de manière interchangeable. Ces roues de guidage engrènent en commun avec un pignon d'entraînement 549. A la différence avec la disposition de la figure 1, le mécanisme formé par le pignon d'entraînement 549 et les roues de guidage 547, 548 n'est pas à axes croisés, mais à axes parallèles. L'axe du pignon d'entraînement peut alors être situé dans un même plan avec les axes des broches porte-outil 505, 506 c'est-à-dire dans le plan de la figure 2. Mais il peut éga- lement se trouver parallèlement aux axes des broches à l'exté- rieur de ce plan. Les dimensions des roues de guidage et du pignon d'entraînement peuvent être choisies librement. La seule importance est que les deux roues de guidage possèdent le même nombre de dents. Le pignon d'entraînement 549 et la pièce 2 ne sont pas coaxiaux l'un par rapport à l'autre. La disposition et le but de l'arbre d'entraînement 510 du moteur 511 et des freins 512, 513 sont identiques a ceux décrits pour la figure 1. L'une des broches porte-outil, par exemple 505, est pourvue d'un mécanisme de réglage de position 514 qui est représenté schématiquement à la figure 3. La première broche porte-outil 505 est partagée pour cela en deux ar- bres 505a et 505b qui sont accouplés chacun à la roue de guidage correspondante 507 ou 547 ainsi qu'à l'outil 503 ou 543. Sur les extrémités tournées l'une vers l'autre de chacun de ces arbres est disposé un pignon efi denture à hélice 515a et 515b. Leurs dents en hélice sont de sens opposés comme indiqué schématiquement dans la figure 3, et ils ont le même nombre de dents. Les deux pignons 515a et 515b engrènent chacun avec une roue 516a et 516b qui sont tous les deux en correspondance aux pignons à denture en hélice et aussi large qu'ils peuvent être déplacées le long de leur axe sans se trouver hors de prise. Les deux roues 516a, 516b sont calées sur un arbre 517 coulissant longitudi- nalement. Pour l'entraînement de ce coulissement longitudi- nal, il est prévu un moteur 518 qui agit sur l'arbre 517 au moyen d'une fourchette d'embrayage 519. Lorsque le moteur 518 est actionné, les roues à denture en hélice 516a, 516b sont déplacées linérairement. Etant donné que les dents en hélice des paires de roues tournent en sens opposés, les deux pignons 515a et 515b tournent lbn par rapport à l'autre. Suivant chacun de ces déplacements supplémentaires il est possible dans la paire pièceioutil 1, 503, 504, ainsi que dans la paire 1, 543, 544 d'amener en application l'un ou l'autre des côtés des dents au choix et avec une constitution appropriée du dispositif, dans la paire de roues de guidage 507, 508, 509 ainsi que 547, 548, 549 le contre flanc approprié correspondant des dents. Entre les deux extrémités intérieures des arbres 505a, 505 n ainsi qu'entre les pignons à dentures en hélice 515a, 515b peut être prévu un accouplement embrayable 550 qui est ouvert de préférence lors du déplacement des pignons 515a et 515b mais qui sinon reste fermé. Ainsi est assurée la rigidité de la première broche pourte-outil 505 malgré le mécanisme de réglage. - Les flancs peuvent également être échangés par action- nement au choix des freins 512 et 513. Ainsi, dans les dis- positifs suivant les figures 1 et 2, les flancs de dent usi- nants peuvent être échangés, soit avec le mécanisme de réglage, soit avec les freins, soit avec une combinaison des deux systèmes. Les paliers, les moyens d'avancement et les autres éléments usuels dans des machines-outils sont connus et par conséquent non représentés. L'invention convient également, par une configu- ration appropriée du dispositif pour l'usinage de pièces à denture intérieure ou avec des outils à denture intérieure. REVENDICATIONS 1 ) Dispositif pour la fabrication ou l'usinage de la denture de roues dentées à denture droite ou oblique avec un outil denté de forme similaire kyperboloidique ou globoldique qui présente une surface extérieure abrasive ou analogue et qui possède une dimension axiale telle qu'il est en prise à partir d'une face frontale de la denture de pièce, jusqu'à l'autre face, un angle de croisement d'axes étant prévu entre la pièce et l'outil, chacun étant accouplé coaxialement avec une roue de guidage, ces roues de guidage étant en contact, en présentant le même rapport de transmis- sion que la paire pièce-outil, o la paire pièce - outil roule l'un sur l'autre de telle sorte que, pendant une opé- ration d'usinage, seul le flanc de droite ou le flanc de gauche des dents de l'outil soit appliqué contre les dents de pièce, dispositif caractérisé en ce que plus d'un outil (503, 504) engrène avec la pièce (2). 2 ) Dispositif suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que les outils sont disposés avec leurs axes parallèles entre eux. ) Dispositif suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, entre au moins une paire pièce- outil (2, 503,504) et une paire de roues de guidage (507,508, 509) est prévu un mécanisme de réglage (514) avec laquelle une rotation supplémentaire peut être communiquée à l'outil ou à la pièce.