Brevet FR2606307A1 — publié le 19880513

La présente invention a trait à une machine à tailler les engrenages par fraise-mère, pourvue de dispositif de contrôle des dents de la pièce en cours de travail. Comme on le sait, pendant la construction d'une roue dentée au moyen d'une machine à tailler les engrenages par fraise-mère, il faut assez fréquemment, après avoir créé la dent, contrôler les dimensions de la dent elle-même, du fait que des erreurs peuvent se produire dues par exemple au remplacement des outils et au remplacement des tables porte-pièce et plus généralement contrôler la constance de l'usinage. Actuellement quand on effectue ce contrôle il faut démonter la pièce en cours de travail de la table et la fixer ensuite à un banc d'essai positionné généralement à proximité de la machine. Les systèmes de contrôle actuels prévoient des calibres étalons ou des rouleaux qui mesurent une entraxe et quin'ont pas un caractère d'universalité. Etant donné que la machine à tailler les dents est agencée pour différents types de dentures, c'est-à-dire droites, hélicoidales, etc., il faudra changer chaque fois le calibre étalon ou le rouleau en fonction des-valeurs de denture qu'on doit contrôler. L'opération de remontage de la pièce sur la machine à tailler les engrenages demande en outre une perte de temps considérable. Le but de la présente invention est de pouvoir effectuer le contrôle des dents de la pièce en cours de travail directement sur la machine à tailler les engrenages par fraise-mère sans devoir démonter la pièce de la machine. Un autre but de l'invention est de prévoir, sur une machine à tailler les engrenages par fraise-mère, un dispositif universel qui soit en mesure de contrôler tout type de denture cylindrique et hélicoidale. Ces buts et d'autres encore sont atteints par la machine à tailler les engrenages par fraise-mère faisant l'objet de la présente invention, laquelle est caractérisée en ce qu'elle comporte une sonde pourvue d'un élément sensible au contact, introduite dans un support monté sur latête porte-fraise-mère, ledit support étant susceptible de se déplacer d'une position dans laquelle ladite sonde se trouve loin de la zone de travail de la fraise-mère à une position dans laquelle ladite sonde se trouve en correspondance d'un plan dans lequel est disposé le diamètre primitif des dents de la pièce en cours de travail, ledit plan étant compris dans la hauteur des dents. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui suit d'une forme d'exécution préférée mais non exclusive prise à simple titre d'exemple non limitatif en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 montre en perspective une machine à tailler les engrenages par fraise-mère dans son ensemble, le dispositif de contrôle des dents étant positionné danr la tête porte-fraise-mère; - la figure 2 montre le dispositif de contrôle des dents de la pièce en cours de travail en vue en coupe de côté et en position de repos; - la figure 3 montre le dispositif de contrôle des dents de la pièce en cours de travail selon la même vue représentée sur la figure 2, en position de rapprochement de la pièce à contrôler. - les figures 4, 5 et 6 montrent schématiquement et en plan le dispositif de contrôle pendant plusieurs étapes de contrôle de la pièce. En se référant à la figure 1, on a indiqué en 1 une machine à tailler les engrenages, du type comprenant une fraise-mère 2 equipée d'un arbre 3 pourvu de mouvement rotatoire. L'arbre 3 est relié à une tête d'entratnement 3a à son tour montée sur une tête porte-fraise-mère 4. La tte d'entratnement 3a est pourvue d'éléments de guidage connus pour le mouvement selon l'axe Y, alors que la tête porte-fraise-mère 4 peut se déplacer selon l'axe vertical Z et tourner autour de. son propre axe central. En outre, la tête porte-fraise-mère est soutenue par un montant 30 lequel peut se déplacer selon l'axe X perpendiculaire à l'axe de mouvement Y de la tête d'en traînement 3a. Au-dessous de la tête porte-fraise-mère il y a une table 5 sur laquelle est fixée une pièce 6 dans laquelle il faut tailler les engrenages, cette pièce étant maintenue centrée pendant le travail par une contrepointe 7. De manière connue, la table 7 est susceptible de tourner autour de son propre axe vertical. Tous les mouvements décrits ci-dessus sont contrôlés par une commande numérique située dans un armoire 8 selon un programme préétabli en fonction du type de denture. Tel que visible plus clairement sur les figures 2 et 3, on a indiqué en 9 un dispositif de contrôle des dents de la pièce en cours de travail 6. Le dispositif de contrôle 9 comporte une sonde 10 pourvue d'un élément sensible au contact, tel que par exemple le modèle TP5 de Renishaw. La sonde 10 est solidaire d'un support comportant une tige 11 d'un cylindre hydraulique ou pneumatique 12 pourvu de deux prises de l'huile ou de l'air 13 et 14 pour le déplacement alternatif d'un piston 15 solidaire de la tige 11. La tige 11 est munie d'un trou de passage 16 axial dans lequel passent les câbles 17 qui sont reliés à la commande numérique 8. A l'extrémité inférieure du cylin- dre hydraulique ou pneumatique 12 il y a un élément de guidage 18 qui pénètredans une glissière correspondante 19 solidaire de la tête porte-fraise-mère 4 pour le réglage de la position de tout le dispositif de contrôle par rapport à la fraise-mère et par rapport à la table 5. Sur le cylindre hydraulique ou pneumatique 12 on prévoit également deux microinterrupteurs 20 et 21 destinés à contrôler la course de la tige 11. En outre, pour la non rotation du piston 11 il y a un goujon 25 guidé dans le creux d'une plaque 26 faisant fonction de coulisse et solidaire du corps 12. On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif de contrôle de la pièce en cours de travail. Pendant l'étape de travail de la fraise-mère, représentée sur la figure 2, la sonde 10 pourvue de l'élément sensible au contact se trouve en une position éloignée de la zone de travail protégée par le cylindre 12 et par l'élément de guidage 18. La denture de la pièce en cours de travail étant terminée, la fraise-mère 2 se déplace le long de l'axe X s'éloigant de la pièce en cours de travail d'une quantité suffisante à permettre à la tige 11 de porter la sonde 10 en une position, représentée sur la figure 3, dans laquelle elle vient se trouver sur un plan dans lequel est également situé le diamètre primitif des dents de la pièce en cours de travail. La tête porte-fraise-mère et donc la sonde 10 sont déplacées vers la pièce en cours de travail, par un mouvement de translation le long de l'axe X, jusqu'à quand ladite sonde 10 coupe le diamètre primitif 22 de la pièce à contrôler, tel que représenté sur la figure 4. A ce point on met en rotation la fraise-mère à laquel le sont reliés les moyens de synchronisme de rotation de la table 5, de type connu et donc non représentés, de manière à amener la sonde 10 contre le flanc droit d'une dent 23 de la pièce à examiner, tel que montré sur la figure 6. Dès que la sonde, très sensible, vient buter contre le flanc de la dent, il y a l'arrêt de la rotation de la fraise-mère et , en même temps, la commande numérique effectue la lecture et la mémorisation de la valeur de l'angle effectué par l'axe de la fraise-mère. A ce point, on inverse la rotation de la fraise-mère, les moyens de synchronisme précités étant toujours reliés, de manière à porter la sonde contre le flanc gauche d'une dent suivante 24, tel que représenté sur la figure 5. Dès que le contact de la sonde avec le flanc de la dent aura été effectué, il y aura l'arrêt instantané de la fraise-mère, la lecture et la mémorisation de la valeur de l'angle de rotation de la fraise-mère, utilisant toujours la commande numérique qui effectuera automatiquement une comparaison entre la valeur de l'angle établi et celle de l'angle mesuré. Si les deux valeurs sont égales ou leur différence rentre dans les limites de tolérance possibles sur la base des valeurs établies, la sonde reprendra sa position de repos et la fraise-mère sa position de début cycle. Si les valeurs comparées donnent un écart supérieur à la tolérance admise, on pourra, en cas d'écart positif, effectuer la correction automatique des valeurs de denture sans démonter la pièce de la table. Cette correction pourra être effectuée automatiquement par la commande numérique. On peut facilment comprendre que la mesure de l'an gle pourra être également effectuée, en portant la sonde contre les flancs droit et gauche d'une même dent. I1 est évident qu'au moyen du dispositif décrit ci-dessus on pourra effectuer le contrôle de tout type de denture droite ou hélicoldale sans devoir remplacer des pièces de la sonde. Evidemment la sonde pourra être de tout type actuellement trouvable dans le commerce, sans pour autant sortir du cadre de protection des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Machine à tailler les engrenages par fraise-mère, pourvue de dispositif de contrôle des dents de la pièce en cours de travail, caractérisée en ce qu'elle comporte une sonde (10) pourvue d'un élément sensible au contact, introduite dans un support (11), monté sur la tête porte-fraise-mère (4), ledit support (11) étant susceptible de se déplacer d'une position dans laquelle ladite sonde (10) se trouve loin de la zone de travail de la fraise-mère (2) à une position dans laquelle ladite sonde (10) se trouve en correspondance d'un plan dans lequel est situé le diamètre primitif (22) des dents (23, 24) de la pièce en cours de travail (6), ledit plan étant compris dans la hauteur des dents. 2. Machine à tailler les engrenages par fraise-mère selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support (11) dans lequel la sonde (10) est introduite est essentiellement constitué par la tige d'un cylindre pneumatique ou hydraulique (12) pourvu d'un trou axial (16) destiné à loger un câble (17) de liaison de la sonde à une unité de commande numérique (8) mise dans le circuit électrique de commande des moyens de déplacement de type connu. 3. Machine à tailler les engrenages par fraise-mère selon la revendication 1, caractérisée en ce zigue le support (11) comporte un élément de guidage (18) coulissant dans une glissière correspondante (19) solidaire de la tête porte-fraise-mère (4) pour le positionnement du mê- me support par rapport à la fraise-mère (2).