Brevet FR2556259A1 — publié le 19850614

Procédé et dispositif pour la fabrication et l'usinage de roues dentées ". La présente invention concerne un procédé pour la fabrication ou l'usinage de la denture de roues dentées à denture droite ou oblique, extérieure ou inté- rieure, avec un outil, de forme hyperboloide ou globoide ou analogue, pourvu d'une surface extérieure abrasive ou analogue, auquel cas les axes de la pièce et de l'outil se croisent à un certain espacement, et pendant l'opéra- tion d'usinage, alternativement, les flancs de dent de droite et de gauche de l'outil sont appliqués contre les dents de la pièce (jeu de flancs). Des dispositifs de ce genre ont déjà été proposés qui, par eux-mêmes travaillent de façon satis- faisante. Cependant, il a été observé que les flancs de dents ainsi usinés présentent fréquemment des cannelu- res ou analogues dont les causes n'ont tout d'abord pas été reconnues. Les inventeurs ont constaté que la cause pour cette irrégularité doit être recher- chée déjà lors de la rectification de l'outil. En effet, s'il subsiste alors des grains de diamant hors de la masse, il se produit sur l'outil des creux qui sont alors la cause de saillies sur la surface extérieure de 1'ou- til. Mais, inversement, les surfaces extérieures abrasi- ves de l'outil peuvent présenter des parties en saillie qui seront la cause de creux sur les flancs de la pièce usinée. En conséquence, l'invention a pour but d'éviter, ou tout au moins d'amoindrir les insuffisances décrites, c'est-à-dire d'améliorer également la surface de l'outil lui-même. Sans ce but, l'invention a pour objet un procédé de fabrication, caractérisé en ce que, lors de modifications de la distance entre les axes de pièce et d'outil, au cours de l'usinage, l'angle de croisement entre les axes est adapté chaque fois à la distance res- pective, en tenant compte de leangle d'hélice des dents. Conformément à l'invention, l'angle de croisement des axes, pendant le retrait de séparation de la pièce et de l'outil, lors de l'accroissement de la distance entre les axes, est adapté à l'angle d'hélice des dents. Pour une application du procédé de l'in- vention, il est prévu un dispositif caractérisé en ce qu'est prévue une installation de réglage de position pour la distance entre les axes de la pièce et de l'ou- til, pourvue d'un transmetteur, lequel agit sur un récep- teur qui commande une installation de réglage pour l'an- gle de croisement des axes. Suivant une autre caractéristique, l'ou- til conforme à l'invention, il est prévu qu'avec l'outil et la pièce, est accouplable à rotation une roue de gui- dage, ces roues engrenant entre elles et presentant le meme rapport de transmission que la paire de roues outil- pièce. Dans le cas de ce dispositif, la paire pièce-outil ainsi que la paire de roues de guidage tour- nent ensemble avec un jeu entre flancs. Cependant, les jeux entre flancs des roues de guidage sont disposés de telle manière que la combinaison, dans son ensemble, tourne sans jeu entre flancs, c'est-à-dire que, par exemple, lorsque dans l'outil le flanc de gauche est appliqué contre la pièce, c'est le flanc de droite qui est appliqué contre la roue de guidage de la broche porte- outil. Au sens de l'invention, on entend par "surface extérieure abrasive" une surface d'outil à enlè- vement de copeaux qui ne présente aucune arête de coupe orientée particulièrement. Dans ce cas sont compris tous les outils à surface de travail à grains, par exemple outils de meulage, mais également des outils destinés par exemple à une abrasion électrolytique, électro-érosive ou électro-chimique. L'invention est expliquée ci-après à l'aide d'exemples avec référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif utilisable pour l'application du procédé de l'invention. - la figure 2 est un autre exemple d'un dispositif conforme à l'invention. Dans le dispositif suivant la figure 1, une broche porte-pièce 1 reçoit une pièce 2, susceptible d'être changée. Une broche porte-outil 5 reçoit un outil en forme de roue dentée 6, susceptible d'être changé. La denture de l'outil engrène pendant l'usinage avec la den- ture de la pièce. Les axes de la broche porte-pièce 1 et de la broche porte-outil 5 se croisent à distance, ce qui, dans la figure 1 (comme dans la figure 2) se manifes- te par le fait que la pièce est représentée vue de côté et l'outil est représenté en perspective. La denture de l'outil est de forme hyper- boloide ou globoide, de telle sorte que les flancs de dents de la pièce et de l'outil sont appliqués l'un sur l'autre sur toute leur largeur pendant l'usinage. Pour cette raison, l'outil est formé de telle manière que sa denture s'étend au moins d'une face frontale de la pièce jusqu'à l'autre. Dans l'exemple de la figure 1, la bro- che porte-outil 5 peut être entraînée avec un moteur 301 par son mouvement de rotation. (déplacement en dévelop- pante). La denture de l'outil entraîne la pièce. Afin que les flancs de dents, au cours de l'usinage, ne soient appliqués que sur un seul c&té (toujours, chaque fois, le flanc entraînant contre le flanc entraîné), la broche porte- outil 1 est pourvue d'un frein 302. Les flancs de dent qui travaillent sont changés par inversion du sens de rotation de l'entraînement. La broche porte-pièce 1 est supportée par un support de pièce 304 au moyen de contre-poupées 303 ou analogues, ce support 304 étant entraîné au moyen d'une broche d'avancement 305 et d'un écrou d'avancement 306 ainsi que par l'intermédiaire d'un mécanisme à vis sans fin 307, à partir d'un moteur d'avancement 308 perpendi- culairement aux broches 1, 5 (avancement en profondeur). D'autres moyens d'avancement appropriés pourraient éga- lement être prévus. Les éléments de machine usuels et connus, tels que guidages, paliers, et analogues, ne sont pas représentés dans le schéma. La broche porte-outil 5 est supportée également, par l'intermédiaire de contre-poupées 309, par un support d'outil 310 ou un carter. Ce support d'outil est monté à pivotement sur un élément de la ma- chine (non représenté) sur un axe orienté à angle droit par rapport aux broches. Le mouvement de pivotement est réalisé, à partir d'un moteur oscillant 312, par l'in- termédiaire d'un mécanisme à vis sans fin 311. L'avancement en profondeur du support d'outil peut être mesuré de manière appropriée par exem- ple par comptage des tours de rotation du mécanisme à vis sans fin 307'. Ces valeurs peuvent être transmises, par un conducteur 313 ou analogue à un transmetteur 314, lequel influence, par un conducteur 315, un organe récep- teur 316 qui commande lui-même le moteur pivotant 312. Si la distance entre axes 317 est modi- fiée, par rapprochement ou retrait du support de la pièce 304, il est possible, avec des moyens de commande 307, 308, 311 à 316, d'adapter, chaque fois, l'angle d'hé- lice 318 à la valeur appropriée pour chaque diamètre du cer- cle de rdulement des roues dentées 2 et 6. Cette adap- tation est possible par rapprochement, c'est-à-dire par diminution de la distance entre axe, mais n'est générale- ment pas important en raison de l'enlèvement de copeaux croissant. Ce qui est important et essentiel pour l'inven- tion est cette adaptation lors d'un retrait de l'outil, c'est-à-dire dans le cas d'accroissement de la distance entre axes. En effet, si après finition de la denture, la pièce et l'outil en action sont éloignés l'un de l'au- tre, les cannelures à éviter sont effacées ou éliminées. Mais si alors l'angle de croisement des axes déterminant pour la pièce finie était maintenu, l'angle d'hélice valable pour la pièce finie serait transmis sur un trop grand cercle de roulement et deviendrait imprécis ou faux. L'exemple de réalisation de la figure 2, est représenté plus schématiquement que l'exemple précé- dent. L'installation d'avancement et l'installation de pivotement sont simplement symbolisées par des flèches. La broche porte-pièce est à nouveau désignée par la référence 1, la pièce par la référence 2, la broche porte-outil par la référence 5 et l'outil par la réfé- rence 6. La distance entre axes 317 peut à nouveau être modifiée au moyen du moteur d'avancement 308. L'angle de croisement des axes est modifiable, comme dans l'exemple précédent avec le moteur pivotant 312. Pour permettre l'adaptation de l'angle d'hélice 318 à chaque distan- ce entre axes 317, sont prévus, comme dans l'exemple précédent, un transmetteur 314 et un récepteur 316. Sur la broche porte-pièce 5, est montée une roue de guidage et sur la broche porte-outil, une autre roue de guidage 7. Ces roues engrènent entre elles et elles ont le même rapport de transmission que la pai- re pièce-outil et elles sont adaptées à la position du point de croisement d'axes (normale commune) laquelle peut être choisie dans une large marge. La broche porte- outil 5 peut être prévue interrompue au moyen d'un accou- plement embrayable 320. Sur l'extrémité de la broche - porte-outil qui est tournée vers l'outil 6, est disposé le moteur 321 pour l'entraînement en rotation. Sur la broche porte-pièce est monté le frein 302, ou un disque de volant. Les deux paires de roues travaillent avec un jeu de flancs, c'est-à-dire que, pendant le travail, un seul côté des dents est appliqué sur l'autre. Hais les jeux de flancs sont accordés entre eux de telle sorte que les deux paires de roues tournent en commun sans Jeu, c'est-à-dire que, par exemple, lorsque dans une roue, les flancs de droite sont appliqués, dans l'autre roue de la même broche, ce sont les flancs de gauche qui sont appliqués. Pour inverser les flancs de dents en travail, l'accouplement est ouvert un court instant et le sens de rotation du moteur est inversé, ou bien un mécanisme d'inversion se trouve connecté. Le frein 302, ou le dis- que de volant, sert alors à l'application des flancs de dent désirés. Comme dans l'exemple précédent, 1' angle de croisement des axes et ainsi l'angle d'hélice sur la pièce, lors d'un recul essentiel de séparation entre outil et pièce, c'est-à-dire lors d'un accroisse- ment de la distance entre axes (317), est adapté à cet accroissement. Pour cela, la modification de l'avance- ment (retrait) est mesurée, communiquée par le transmet- teur 314 au récepteur 316, lequel commande le moteur pivotant 312 en conséquence. L'installation de commande 314, 316 peut être de nature digitale ou analogique. Au lieu de moyens électriques, hydrauliques ou pneumatiques, il est pos- sible d'utiliser des moyens mécaniques, soit, dans ce dernier cas, une commande à coulisse. REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I 0 N S 1 ) Procédé pour la fabrication ou l'usi- nage de la denture de roues dentées à denture droite ou oblique, extérieure ou intérieure, avec un outil, de for- me hyperboloide ou globolde ou analogue, pourvu d'une sur- face extérieure abrasive ou analogue,- auquel cas les axes de la pièce et de l'outil se croisent à un certain espa- cement, et pendant l'opération d'usinage, alternativement, les flancs de dent de droite et de gauche de l'outil sont appliqués- contre les dents de la pièce (jeu de flancs), procédé caractérisé en ce que, lors de modifications de la distance entre les axes (317) de pièce (2) et d'outil (6), au cours de l'usinage, l'angle de croisement entre les axes est adapté chaque fois à la distance respective, en tenant compte de l'angle de l'hélice. 2 ) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle de croisement des axes est adapté à l'angle de l'hklice des dents (318) pendant le recul de la pièce (2) et de l'outil (2) en cas d'accroissement de la distance entre axes (317). 3 ) Dispositif pour l'application du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'est prévue une installation de r&glage de position (304 à 308) pour la distance entre les axes (317) de la pièce (2) et de l'outil (6), pour- vue d'un transmetteur (314) lequel agit sur un récepteur (316) qui commande une installation de réglage (310 à 312) pour l'angle de croisement des axes.. 4 ) Dispositif suivant la revendication 5, carac- térisé en ce qu'dvec l'outil (6) et la pièce (2), est accouplable à rotation une roue de guidage (respective- ment 3 et 7), ces roues engrenant entre elles et presen- tant le même rapport de transmission que la paire de roues outil-pièce (2,6).