Brevet FR2573690A1 — publié le 19860530

"Outil abrasif en forme de roue dentée pour l'usinage fin de flancs de roue dentée, procédé pour le dressage d'un tel outil et outil de dressage prévu-à cet effet". L'invention concerne un outil en forme de roue dentée pour l'usinage fin des flancs de roue dentée, outil dont les dents ont une surface abrasive c'est-à-dire sans arête tranchante présentant une orientation homogène. L'invention concerne également un procédé pour le dressage de cet outil ainsi qu'un outil de dressage prévu à cet effet. L'invention part ainsi d'outils abrasifs en forme de roues dentées, tels qu'ils sont connus de façon générale pour l'usinage fin des flancs de roues dentées. (US-PS 3 092 934, DE-OS 27 19 524). Pour le dressage des flancs de dents de l'outil, on se sert en général d'un outil de dressage avec un corps de base métallique revêtant la forme d'une roue dentée, dont les flancs de dents sont revêtus de CBN (grains de nitrure de bore cubique) ou de grains de diamant. L'outil d'usinage fin et de l'outil de dressage sont à cet effet amenés en engrènement. Si l'on opère dans ce cas avec un engrènement sans jeu, des efforts s'exercent alors sur les deux c6tés des dents se trouvant en prise, ces efforts changeant constamment selon le nombre de flancs participant momentanément à l'engrènement. Ces efforts changeants provoquent des défauts sur les flancs de l'outil d'usinage fin, défauts qui sont ultérieurement trans- mis aux pièces devant être usinées avec cet outil. Si l'on -2- opère par contre sur un seul flanc, l'outil de dressage suit dans une certaine mesure les défauts existants sur les flancs de l'outil d'usinage fin, sans éliminer ces défauts. L'invention a en conséquence pour but d'amé- liorer le dressage de façon que les insuffisances constat- tées jusqu'à maintenant soient évitées. En outre, l'outil d'usinage fin devant être dressé et l'outil de dressage sont conçus de façon qu'ils soient utilisables pour ce procédé de dressage amélioré. O10 Pour atteindre ce but, il est proposé un outil en forme de roue dentée pour l'usinage fin des flancs de roue dentée, outil dont les dents ont une surface abrasi- ve c'est-à-dire sans arête tranchante présentant une orien- tation homogène, outil caractérisé en ce qu'il lui est asso- cié une roue de guidage disposée à côté de lui en direction axiale et reliée à lui de façon réglable angulairement, cette roue étant susceptible d'être amenée en prise, lors du dressage des flancs de dents de l'outil avec un pignon de guidage disposé en direction axiale à oôté de l'outil de dressage'et solidaire en rotation de cet outil. L'outil de dressage correspondant est caractérisé en ce qu'au moins un pignon de guidage est disposé en direction axiale à côté de cet outil en étant solidaire en rotation de celui-ci, ce pignon étant susceptible d'être amené en prise avec une roue de guidage disposée en direction axiale à côté de l'outil d'usinage fin à dresser et relié à cet outil en étant réglable angulairement. Le dressage lui-même est réalisé selon un procédé pour le dressage d'un outil abrasif d'usinage fin en forme de roue dentée, qui est amené à cet effet en engrènement rotatif avec un outil de dressage revê- tu de CBN (grains de nitrure de bore cubique) ou bien de grains de diamant, procédé caractérisé en ce que: a) au moins une roue de guidage préalablement disposée en direction axiale à côté de l'outil, est décalée en rotation par rapport à celui-ci de façon que des premiers flancs de l'outil d'usinage fin soient décalés en avant en -3- direction périphérique par rapport à la roue de guidage ou bien par rapport aux roues de guidage d'une quantité correspondant à l'enlèvement prévu du matériau, b) puis ces flancs sont dressés de la façon en soi connue, c) la roue de guidage ou bien les roues de guidage sont ensuite décalées en rotation dans le sens oppo- sé par rapport à l'Qotil d'usinage fin de façon que les autres flancs de cet outil soient décalés en avant en direc- tion périphérique par rapport à la roue de guidage ou bien aux roues de guidage d'une quantité correspondant à l'en- lèvement prévu du matériau, d) puis ces flancs sont dressés de la façon en soi connue en faisant tourner en sens inverse ou bien en retournant l'outil d'usinage fin et l'outil de dressage, e) lors des deux processus de dressage, l'ou- til d'usinage fin et l'outil de dressage sont rapprochés l'un de l'autre jusqu'à ce que la roue de guidage engrène sans jeu avec un pignon de guidage disposé en direction axiale à côté de l'outil de dressage et relié à celui-ci en étant réglable angulairement. Par rapport au dressage connu jusqu'à mainte- nant, le procédé conforme à l'invention se distingue en ce qu'un jeu est certes prévu entre les flancs de l'outil d'usinage fin à dresser et de l'outil de dressage, mais le dressage lui-même s'effectue sans jeu. Comme la roue de guidage et le pignon de guidage peuvent être réalisés de façon très précise, on obtient lors du dressage une forme de flanc très satisfaisante sur l'outil d'usinage fin, car la forme des flancs de la roue de guidage est transmise à l'outil d'usinage fin. L'utilisation de roues de guidage est connue par la demande de brevet français 84 01 629 pour l'usinage fin de roues dentées. Dans ce cas toutefois, la machine sur laquelle est réalisé cet usinage fin doit être prévue pour recevoir co-axialement la paire de roues de guidage - 4 - et elle doit disposer des moyens nécessaires pour changer les appuis sur les flancs dans la paire de roues de gui- date et dans la paire outil-pièce d'oeuvre. Par contre, l'outil d'usinage fin conforme à l'invention, l'outil de dressage et le procédé de dressage conforme à l'invention, sont par contre susceptibles d'être mis en oeuvre sur n'importe quelle machine d'usinage fin de roues dentées connue. Par le document DE-PS 33 46 189 on connaît un outil de dressage solidaire d'une roue de guidage, qui vient également en prise dans la denture de l'outil à dresser. La roue de guidage a ici pour but de remplacer les dents manquantes dans l'outil de dressage. Du fait de son engrènement dans la denture de l'outil elle est soumise à une certaine usure. Cette roue de guidage connue n'est en conséquence pas comparable ni du point de vue de sa fonc- tion, ni du point de vue de son mode d'action avec le dispo- sitif de roue de guidage conforme à l'invention. L'outil d'usinage fin avec sa roue de guidage et/ou l'outil de dressage avec son pignon de guidage peu- vent selon les pièces d'oeuvre à usiner avoir la forme de roues cylindriques avec dentures droites ou obliques, ou bien de roues coniques avec dentures droites ou héli- codales, et elles peuvent également être dentées intérieu- rement. Le nombre de dents de l'outil d'usinage fin et de l'outil de dressage ne doit pas nécessairement coinci- der avec les nombres de dents des roues de guidage. Il peut même être plus avantageux qu'il soit différent, parce qu'alors d'éventuels défauts dans le pas de la denture sont compensés. D'autres avantages sont caractérisés en ce que le nombre de dents de la roue de guidage est différent de celui de l'outil, le rapport de démultiplication entre la roue de guidage et le pignon de guidage correspondant au rapport entre l'outil d'usinage fin et l'outil de dressage, - 5 - et en ce que le nombre des dents du pignon de guidage est différent de celui de l'outil de dressage, le rapport de démultiplication entre le pignon de guidage et la roue de guidage correspondant au rapport entre l'outil de dressage et l'outil d'usinage fin. La seule chose importante est que les deux rapports de démultiplication soient identiques. Lorsque le dressage de l'outil d'usinage fin s'effectue sur une machine dans laquelle l'outil et la pièce d'oeuvre sont rapprochés l'un de l'autre en direc- tion axiale et ainsi amenés en engrènement, il est alors avantageux pour protéger les bords frontaux des dents, de donner, selon le sens du déplacement, à une des faces fron- tales de la roue de guidage ou du pignon de guidage, une forme en toit ou un arrondi, comme cela est en soi connue pour les boîtes de vitesses d'automobiles. En effet, les dents de la roue de guidage et les dents du pignon de gui- dage ont, sur le côté opposé à l'outil d'usinage fin, une forme en toit ou bien un arrondi, ou bien une forme d'en- trée analogue. L'invention va être décrite plus en détail ci-après en se référeant à un exemple de réalisation re- présenté sur les dessins ci-joints dans lesquels: - la figure 1 montre en vue de dessus un outil d'usinage fin et un outil de dressage avec la roue de gui- dage et le pignon de guidage qui leur sont associés,, - les figures 2 & 3 sont respectivement des vues latérales de l'outil d'usinage fin avec des positions diffé- rentes de la roue de guidage. Sur un outil d'usinage fin 1 en forme de roue dentée avec des flancs 12, 13 abrasifs, c'est-à-dire ne comportant pas d'arêtes de coupe orientées de façon.-homogène est fixée latéralement une roue dentée étroite jouant le rôle de roue de guidage 2. A cet effet, il est prévu dans l'outil 1 des vis 3, qui passent à travers destrous longitudinaux 4, dans la roue de guidage 2 et sont maintenues par des écrous 5. De même, sur un outil de dressage 6 en forme de -6- roue dentée, dont les flancs 17,18 sont revêtus de CBN (grains de nitrure de bore cubique) ou bien de grains de diamant, est fixée latéralement une roue dentée étroite jouant le rôle de pignon de guidage 7, cette fixation s'effectuant au moyen de vis 8. Il n'est pas prévu de décalage en rotation entre l'outil de dressage 6 et le pignon de guidage 7, et les flancs des dents des deux pièces restent toujours dans la même position les uns par rapport aux autres. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, l'outil d'usinage fin 1 a une denture droite, tandis que l'outil de dressage 6 a une denture oblique. On peut égale- ment choisir une tout autre combinaison, et aussi une des deux pièces avec sa roue de guidage ou bien son pignon de guidage peut être dentée intérieurement ou bien les deux peuvent avoir la forme de roues coniques. L'outil d'usinage fin 1 et l'outil de dressage 6 roulent l'un sur l'autre. Leur axes 11,16 se croisent alors à une certaine distance l'un de l'autre. La normale commune perpendiculaire aux axes 11,16 (perpendiculaire au plan de la figure 1) relie les deux axes au point de croisement 10 de ces axes. La forme de l'outil d'usinage fin 1 et en conséquence celle de l'outil de dressage 6 se détermine selon la forme de la pièce d'oeuvre devant être usinée avec l'outil 1. Lors de cet usinage fin, la roue de guidage 2 est sans action sur l'outil 1. Lorsque les flancs 12,13 de l'outil d'usinage fin 1 doivent être dressés, la roue de guidage 2, après desserrage des vis 3, est décalée en rotation par rapport à l'outil 1 jusqu'à ce que les flancs 12 soient décalés en avant par rapport aux flancs 22 de la roue de guidage d'une quantité 20 correspondant à l'enlèvement prévu du matériau. Les vis 3 sont alors à nouveau serrées.L'outil d'usinage fin est maintenant amené en engrènement rotatif avec l'outil de dressage 6. Il s'effectue alors un déplace- ment de mise en place (direction de la flèche 21)dans le sens d'une réduction de la distance entres les axes, - 7 - jusqu'à ce que la roue de guidage 2 engrène sans jeu avec le pignon de guidage 7. L'outil d'usinage fin 1 est alors enlevé de la machine.Après avoir à nouveau desserré les vis 3, la roue de guidage 2 est maintenant décalée en rotation dans le sens opposé par rapport à l'outil 1 jusqu'à ce que les flancs 13 soient décalés par rapport aux flancs 23 d'une quantité 24 corespondant à l'enlèvement prévu du matériau. Les vis 3 sont à nouveau serrées et l'outil d'usinage fin 1 est amené dans la machine en engrènement rotatif avec l'outil de dressage 6, et ceci dans le sens de rotation opposé aurprécédent. On effectue alors à nouveau une mise en place (dans la direction de la flèche 25) jusqu'à ce que la-roue de guidage 2 engrène sans jeu avec le pignon de guidage 7. Lors du dressage des flancs 13, on peut éga- lement opérer avec le même sens de rotation que lors du dressage des flancs 12, si on met en place à cet effet dans la machine, l'outil de dressage 6 et l'outil d'usinage fin 1, en les retournant dans l'autre sens, c'est-à-dire de 180 autour de la normale commune. Lorsque l'entrée en prise de l'outil 1 et de l'outil de dressage 6 s'effectue en direction axiale, les dents de la roue de guidage 2 et/ou de pignon de guidage 7 peuvent présenter sur leurs faces frontales, une forme en toit 26 ou bien un arrondi 27 ou encore une autre forme d'entrée analogue, comme le montre la figure 1 sur res- pectivement une dent. Ainsi, l'entrée en prise est facilitée et les bords des dents, notamment ceux de l'outil d'usinage fin 1, sont protégés contre des endommagements. Lorsque l'entrée en prise de l'outil 1 et de l'outil de dressage 6 s'effectue en direction radiale, c'est-à-dire dans le sens des flèches 21, 25, il peut alors être prévu pour la roue de guidage 2 et pour le pignon de guidage 7, d'autres nombres de dents que pour l'outil 1 et pour l'outil de dressage. 6. Les quantités 20,24 sont alors déterminées respectivement à partir -8- d'une dent donnée, servant de référence, de la roue de guidage 2. Toutes les parties non essentielles pour l'invention, comme par exemple la machine elle-même ainsi que les dispositifs de bridage, d'entraînement et de mise en place, ne sont pas représentées sur les figures car ces parties sont en général connues. Lorsque l'outil d'usinage fin 1 et/ou l'outil de dressage 6 sont dentés intérieurement ou bien en forme de roues coniques, le dres- sage des flancs 12,13 s'effectue de la même façon précédem- ment décrite en se référant à des roues cylindriques. 1 / Outil en forme de roue dentée pour l'usinage fin des flancs de roue dentée, outil dont les dents ont une surface abrasive c'est-à-dire sans arête tranchante présen- tant une orientation homogène, outil caractérisé en ce qu'il lui est associé une roue de guidage (2) disposée à côté de lui en direction axiale et reliée à lui de façon réglable angulairement, cette roue étant susceptible d'être amenée en prise,lors du dressage des flancs (12,13) des dents de l'outil, avec un pignon de guidage (7) disposé en direction axiale à côté de l'outil de dressage (6) et solidaire en rotation de cet outil. 2 / Procédé pour le dressage d'un outil abrasif d'usinage fin en forme de roue dentée, qui est amené à cet effet en engrènement rotatif avec un outil de dressage revêtu de CBN (grains de nitrure de bore cubique) ou bien de grains de diamant, procédé caractérisé en ce que: a) au moins une roue de guidage (2), préalablement disposée en direction axiale à côté de l'outil, est décalée en rotation par rapport à celui-ci de façon que des premiers flancs (12) de l'outil d'usinage fin (1) soient décalés en avant en direction périphérique par rapport à la roue de guidage (2) ou bien par rapport aux roues de guidage d'une quantité (20) correspondant à l'enlèvement prévu dui matériau, b) puis ces flancs (12) sont dressés de la façon en soi connue, c) la roue de guidage (2) ou bien les roues de guidage sont ensuite décalées en rotation dans le sens opposé par rapport à l'outil d'usinage fin (1) de façon que les autres flancs (13) de cet outil soient décalés en avant en direction périphérique par rapport à la roue de guidage (2) ou bien aux roues de guidage d'une quantité (24) correspondant à l'enlèvement prévu du matériau, - 10 - d) puis ces flancs (13) sont dressés de la façon en soi connue en faisant tourner en sens inver- se ou bien en retournant l'outil d'usinage fin (1) et l'outil de dressage (6) e) lors des deux processus de dressage (b,d) l'outil d'usinage fin (1) et l'outil de dressage (6) sont rapprochés l'un de l'autre jusqu'à ce que la roue de guidage (2) engrène sans jeu avec un pignon de guidage (7) disposé en direction axiale à côté de l'outil de dressa- ge (6) et relié à celui-ci en étant réglable angulairement. 3 / Outil de dressage avec un corps de base métallique revêtant la forme d'une roue dentée, dont les flancs de dents sont revêtus de CBN (grains de nitrure de bore cubique) ou de grains de diamant,outil de dressage caractérisé en ce qu'au moins un pignon de guidage (7) est disposé en direction axiale à côté de cet outil en étant solidaire en rotation de celui-ci,ce pignon étant susceptible d'être amené en prise avec une roue de guidage (2) disposée en direction axiale à côté de l'outil d'usinage fin (1) à dresser et relié à cet outil en étant réglable angulaire- ment. / Outil en forme de roue dentée selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre de dents de la roue de guidage (2) est différent de celui de l'outil (1), le rapport de démultiplication entre la roue de guidage (2) et le pignon de guidage (7) correspondant au rapport entre l'outil d'usinage fin (1) et l'outil de dressage (6). / Outil en forme de roue dentée selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dents de la roue de guidage (2) ont, sur le côté opposé à l'outil d'usinage fin, une forme en toit (26) ou bien un arrondi, ou bien une forme d'entrée analogue. 6 / Outil de dressage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le nombre des dents du pignon de guidage (7) est différent de celui de l'outil de dressage (6), le rapport de démultiplication entre le pignon de gui- date (7) et la roue de guidage (2) correspondant au rapport entre l'outil de dressage (6) et l'outil d'usinage fin (1). - 11 - / Outil de dressage selon la revendication 3, caractérisé en ce que les dents du pignon de guidage (7), sur le côté opposé à l'outil de dressage (6-) ont une forme en toit (26) ou bien un arrondi, ou bien une forme d'entrée analogue.