Brevet FR2635705A1 — publié le 19900302

PROCEDE ET APPAREIL POUR EFFECTUER LA FINITION DES SURFACES D'ENGRENEMENT DE DENTURE D'UN ÈNGRENAGE CONIQUE. Cette invention se rapporte à un procédé et à un appareil pour effectuer la finition des surfaces d'engrènement de denture d'un engrenage conique.. Au titre de l'art antérieur pour effectuer la finition d'une surface d'engrènement d'un engrenage conique, le brevet des Etats Unis 3 740 899 décrit une méthode, comme représenté sur la figure 7, o on fait oscillerl'ergrage conique selon une flèche 30 pour effectuer une finition par rodage. La flèche 30' donne la direction d'oscillation des dents d'engrenage en prise. Par ailleurs, le brevet des Etats Unis 2 904 934 décrit un autre exemple de finition par rodage o, comme représenté sur la figure 8, on fait osciller les engrenages coniques selon la direction 31' du contour de l'engrenage. Dans l'un et l'autre des brevets ci-dessus de l'art antérieur, le mouvement d'oscillation n'est pas généré de manière tlle qu'il ait un centre de pivotement qui soit un sommet 19 du cône primitif de ligne d'engrènement. Par conséquent, le produit fini a une tolérance élevée de non finition et présente encore les inconvénients d'un bruit élevé et d'une faible prdxtivité. Un but de la présente invention est de surmonter les problèmes ci-dessus et le principe de base de fonctionnement est décrit en détail dans la demande antérieure de brevet U.S. numéro de série 230 546 du demandeur. Le principe de l'invention est schématiquement représenté sur la figure 5. On fait osciller les engrenages coniques 11 et/ou 12 relativement l'un à l'autre autour de leur axe de pivotement commun 18 qui est placé au sommet 19 du cône primitif de ligne d'engrènement de façon que chacun des engrenages prenne une oscillation relative le long d'un arc de section. Le procédé de l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte en outre l'étape consistant à régler un angle d'engrènement de l'un, dudit premier et dudit second engrenages coniques, par rapport à l'autre, pour avoir un angle de pression entre eux. La figure 1 représente une vue en plan de l'appareil de l'invention; la figure 2 représente une vue en coupe prise selon la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 représente une vue en élévation latérale de la figure 1; la figure 4 représente une autre réalisation de l'appareil de la figure 2; la figure 5 représente le principe de l'invention; la figure 6 représente une vue en coupe prise selon la ligne VI-VI de la figure 5; la figure 7 représente un procédé antérieur pour effectuer la finition d'un engrenage conique; et la figure 8 représente un autre procédé antérieur pour effectuer la finition d'un engrenage conique. On explique ci-dessous la description détaillée. de l'invention en se référant aux figures 1-6. Sur les figures 1-3, le repère 1 désigne un bâti, le repère 2 une colonne, le repère 3 un berceau à mouvement vertical, le repère 4 une boite support, le repère 5 un berceau de réglage angulaire, le repère 6 une base articulée, le repère 7 un plateau oscillant qui peut se déplacer en oscillant et le repère 8 une boite support. Dans cet appareil, chaque engrenage conique 11 ou 12 est supporté, avec liberté de réglage, par un moyen conventionnel de façon à pouvoir se mouvoir selon les flèches 13, 14, 16, 22 et 23. Le sommet 19 du cône primitif de ligne d'engrène- ment est placé sur le prolongement de l'axe de pivotement 18. On fixe l'engrenage conique 11 sur un axe support 51 d'une boîte support 4 entraîné par un moteur 24 et on le règle selon les flèches 13 et 22 de façon que le sommet 19 soit placé sur le prolongement du centre de rotation 21 d'un berceau 5 de réglage angulaire, ainsi que sur un axe support 52 d'une boîte support 8. Puis, on fixe l'engrenage conique 12 sur l'axe support 52 de la boîte support 8 et on le règle selon la flèche 14 de façon que le sommet 19 soit placé sur l'axe géométrique de l'axe de pivotement 18 et on le règle ensuite selon la flèche 16 de façon que l'angle 53 soit par exemple un angle droit, comme représenté sur la figure 1. En outre, un moyen de freinage comportant un élément de frei- nage 10 et un disque 9 fixé sur l'axe support 52 de l'engrenage conique 12 est prévu pour créer une pression de contact adéquate entre les dents en prise des engrenages coniques 11 et 12. Une came excentrée 17, entraînée par un arbre flexible autour de l'axe de pivotement 18 placé sur la base articulée 6, entraîne en oscillation le plateau oscillant 7. Il en résulte que l'engrenage conique 12 oscille contre l'engrenage conique 11, selon la flèche courbe 15'. Le plateau oscillant 7 est supporté, par exemple, par un palier pneumatique et on le fait osciller entre la base articulée 6 et un plateau de guidage 25. On règle la course du mouvement d'oscillation de l'engrenage conique 12 selon la flèche 15' de façon à créer un contact adéquat entre les engrenages coniques 11 et 12. Par conséquent, l'engrenage conique 12 prend un mouvement de va-et-vient par rapport à l'engrenage conique 11. Conformément à la finition par rodage de ce procédé et de l'appareil, il y a exécution simultanée, à la fois, de la finition par rodage mutuel par les engrenages coniques 11 et 12 qui engrènent et de la finition par rodage sous l'action du mouvement d'oscillation autour du sommet et il en résulte que s'effectue une finition idéale et rationnelle. En outre, si on fait tourner la base articulée 6 selon la flèche 23 de la figure 3, d'un angle de pression 26 (angle 28 sur la figure 6) ou 26' (angle inverse 28') autour de l'axe géométrique 52 contenant le sommet 19 pour régler la direction du mouvement d'oscillation 15, la poursuite de la finition idéale par rodage s'effectue. Si l'axe de pivotement 18 est également prévu avec une faible valeur d'excentricité, par exemple de 0,01 mm à 0,2mm, le contact entre les deux surfaces d'engrenage devient plus lisse. La figure 4 représente une autre réalisation du plateau oscillant 7' qui a un autre axe de pivotement 18'. Dans cette réalisation, ce sont soit l'axe de pivotement 17 ou 18' qui peuvent être soit un générateur du mouvement d'oscillation, soit un axe de pivotement. Dans la réalisation ci-dessus, l'invention est expliquée par la finition réciproque entre deux engrenages coniques 11 et 12 taillés; toutefois l'un d'entre eux peut être remplacé par un engrenage conique mère présentant une dureté, une précision et une capacité de finition suffisantes pour assurer la finition de l'autre engrenage usiné. Conformément à la description décrite ci-dessus, les engrenages coniques 11 et 12 doivent être utilisés par paire pour donner un engrènement correct, toutefois, par le procédé consistant à utiliser un engrenage conique mère, on peut obtenir un engrenage conique réciproque et par conséquent celui-ci ne doit pas être utilisé par paire. En ce qui concerne l'engrenage conique mère, on peut en utiliser un sur lequel on a déposé de la poudre de diamant sur la surface d'engrènement par électro-déposition ou analogue. On peut également en utiliser un qui a la forme d'un engrenage conique. Dans le cas o l'on utilise l'engrenage conique mère, on peut utiliser une huile de coupe telle qu'une huile mécanique. Il est plus efficace de prévoir une vibration supersonique si l'on utilise du liquide de rodage ou de l'huile mécanique. Cet appareil peut également s'appliquer aux engrenages hypoïdes et autres. Par conséquent, selon la présente invention, du fait que l'on fait osciller l'engrenage conique 12 selon un arc, la finition de la surface de l'engrenage devient plus idéale et la précision de finition est distinctement améliorée. En outre, le bruit des engrenages finis est remarquablement réduit et la productivité augmente. REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé pour effectuer la finition d'engrenages coniques, comportant les étapes consistant à: supporter en rotation un premier engrenage conique; supporter en rotation un second engrenage en le faisant engrener avec ledit premier engrenage conique; entraîner en rotation au moins l'un desdits premier et second engrenages coniques tout en prévoyant entre eux une force de freinage; et réaliser un mouvement d'oscillation selon une direction de profil de dent s'étendant entre une tête de dent et un pied de dent d'engrenage d'au moins l'un des deux, dudit premier et dudit second engrenages coniques, de façon que ledit engrenage conique oscillant oscille autour d'un sommet du cône primitif dudit engrenage conique oscillant, caractérisé par le fait que ledit premier et ledit second engrenages coniques effectuent la finition par contact des surfaces de dent d'engrenage d'au moins l'un dudit premier et dudit second engrenages, à la fois par contact glissant mutuel et par ledit mouvement oscillant. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier et ledit second engrenages coniques sont des engrenages taillés. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un dudit premier et dudit second engrenages coniques est un engrenage conique mère, et l'autre, un engrenage conique taillé. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, l'étape consistant à régler un angle d'engrènement de l'un, dudit premier et dudit second engrenages coniques, par rapport à l'autre, pour avoir un angle de pression entre eux. 5. Appareil pour effectuer la finition d'engrenages coniques, comportant: un premier engrenage conique supporté en rotation; un second engrenage conique supporté en rotation et engrenant avec ledit premier engrenage conique; un moyen pour entraîner en rotation au moins l'un dudit premier et dudit second engrenages coniques tout en appliquant entre eux une force de freinage; et des moyens pour réaliser un mouvement d'oscillation selon une direction de profil de dent s'étendant entre une tête de dent et un pied de dent d'une dent d'engrenage de prise d'au moins l'un des deux, dudit premier et dudit second engrenages coniques, de façon que ledit engrenage conique oscillant oscille autour d'un sommet du cône primitif de ligne d'engrènement dudit engrenage conique oscillant, caractérisé par le fait que ledit premier et ledit second engrenages coniques effectuent la finition par contact des surfaces de dent d'engrenage d'au moins l'un, dudit premier et dudit second engrenages coniques, à la fois par contact de glissement mutuel et par ledit mouvement d'oscillation. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit premier et ledit second engrenages coniques sont des engrenages taillés. 7. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'un, dudit premier et dudit second engrenages coniques, est un engrenage conique mère, et l'autre, un engrenage taillé. 8. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend une base articulée que l'on peut faire tourner autour de l'axe géométrique contenant le sommet pour régler la direction du mouvement d'oscillation.