Brevet FR2663871A1 — publié le 19920103

i "Dispositif d'usinage pour ébarber ou casser les arêtes des dents sur les faces frontales des dents de roues dentées" L'invention concerne un dispositif pour ébarber ou casser les arêtes des dents sur les faces frontales de dents de roues dentées droites ou inclinées par un usinage avec ou sans enlèvement de copeaux, pour des roues dentées à denture droite ou inclinée (constituant les pièces), dispositif10 comportant: au moins un outil engrenant avec la pièce montée à rotation, usinant les flancs de dents à la manière d'une roue dentée, avec une roue de guidage engrenant avec la pièce et entraînant celle-ci, au moins un outil comportant un couteau et coopérant avec une face frontale de la pièce pour enlever les barbes secondaires (aciers d'ébarbage secondaires). L'état de la technique concernant la présente invention est par exemple défini par le document DE-Gbm 83 07 877 Dans ce document, à l'aide d'outils analogues à des roues dentées et qui comportent de part et d'autre une roue de guidage engrenant avec la roue dentée constituant la pièce à25 usiner, on ébarbe les couteaux frontaux des flancs de dents et dans la zone du fond des dents y compris les transitions intermédiaires ou encore on casse les couteaux et on enlève les barbes qui subsistent dans ces zones ou viennent en saillie et proviennent de la taille des dents L'ébarbage secondaire qui résulte de cet usinage des faces frontales de la roue dentée s'enlève par des disques de coupe appliqués contre ces faces frontales Ces disques de coupe ne permettent toutefois d'enlever les barbes secondaires que sur des pièces dont les surfaces frontales des dents sont perpendiculaires à l'axe de la pièce. Or, en pratique, il arrive fréquemment qu'il faille ébarber des roues dentées dont les surfaces frontales des dents sont inclinées par rapport à l'axe de la pièce Pour de telles pièces il faut, pour que la position des couteaux de coupe correspondent à l'inclinaison des surfaces frontales, indépendamment de l'angle d'inclinaison de ces surfaces frontales, réaliser des outils d'ébarbage adaptés et qui sont analogues aux aciers de tours, connus Pour pouvoir utiliser de manière universelle un tel outil d'ébarbage, il a déjà été proposé d'associer un support de couteau à une articulation à rotule réglable en rotation et en angle (DE-Gbm 31 34 544). Toutefois, ces outils ne conviennent pas pour enlever des barbes secondaires sur des roues dentées fortement sollicitées: en effet, dans les intervalles de dents qui passent sur les couteaux de coupe on a des conditions de coupe qui varient en permanence et dans le cas extrême on a des coupes interrompues, ce qui aboutit à une formation de rainures et à des marques sur les faces frontales des dents; la conséquence en est la formation de fissures de durcissement et de ruptures en fonctionnement A cela s'ajoute que les couteaux avec des surfaces frontales inclinées ne sont pas dirigés radialement par rapport à l'axe de la pièce mais inclinés dans la direction périphérique sur une surface enveloppe conique définie par les surfaces frontales inclinées, ce qui n'est réellement possible de manière exacte qu'en mettant en oeuvre des moyens de fabrication exceptionnellement importants (il faut que le couteau de coupe soit concave pour s'appliquer contre la surface enveloppe conique). Partant de cet état de la question, la présente invention a pour but de développer un dispositif du type défini ci-dessus pour que les couteaux de l'outil d'ébarbage secondaire puissent être adaptées exactement à une éventuelle inclinaison de la surface frontale des dents et permettre de créer une surface parfaite sur la pièce. A cet effet, l'invention concerne un dispositif du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'au moins un acier d'ébarbage secondaire est intégré dans un logement de pièce, coaxial à l'axe de la pièce, de manière non rotative mais mobile comme un cardan et élastiquement dans la direction axiale, avec un support d'outil susceptible d'être appliqué contre la pièce. La réception des aciers d'ébarbage secondai- res dans les porte-outils non rotatifs, prévus coaxialement à l'axe de la pièce permet un meulage simple des couteaux, par exemple dans une meuleuse qui a une forme correspondant à la surface enveloppe conique mentionnée ci-dessus La mobilité à la manière d'un cardan du porte-outil donne en liaison avec sa suspension, une application permanente fiable des couteaux contre la pièce. Suivant une autre caractéristique avantageu- se de l'invention, pour le logement de la pièce le dispositif comporte deux supports non rotatifs, coulissant axialement à la manière de broches de poupées, support dont l'un comporte un premier adaptateur monté à rotation, conçu pour recevoir et supporter la pièce et dont l'autre est conçu pour maintenir axialement la pièce en comportant un second adaptateur monté à rotation et élastique axialement. Cela correspond à une réalisation simple du moyen de réception de la pièce. Suivant une autre caractéristique avantageu- se de l'invention, le dispositif comporte au moins un porte-outil monté sur un support avec au moins un acier d'ébarbage secondaire, le centrage du porte- outil se faisant par un ou plusieurs couteaux annulaires ou bourrelet permettant une mobilité de type cardan Cela correspond à une disposition appropriée du support de pièce. Suivant une autre caractéristique avantageu- se de l'invention, le dispositif comporte au moins une tige, fixe, dont une extrémité libre traverse un perçage du porte-outil et ne gêne pas la mobilité de type cardan, tige dont l'extrémité frontale arrive jusqu'au voisinage de la pièce et constitue un organe de raclage de la pièce Cela correspond également à une disposition appropriée pour enlever la pièce ébarbée. Pour le réglage du mouvement de type cardan du support de pièce, il est avantageux selon l'invention en ce qu'en plus d'au moins un acier d'ébarbage secondaire dont l'arête usine la pièce au niveau des surfaces frontales de dents, il comporte des couteaux d'appui supplémentaires sur le support de pièce ou dans les supports de pièces et qui sous l'action d'une force de ressort (ressort de compression) s'appliquent contre une surface plane de la pièce. Suivant une autre caractéristique de l'invention trois couteaux d'appui sont prévus chaque fois à un support et les couteaux d'appui ont un angle de dégagement égal à O . Même si avec un acier d'ébarbage secondaire pour chaque porte-outil on obtient de bons résultats, il est possible d'améliorer encore ces résultats si chaque porte-outil comporte au moins trois aciers d'ébarbage secondaires. Le meulage des couteaux est dans ce cas également plus simple. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les couteaux du ou des aciers d'ébarbage secondaire se situent sur une surface enveloppe conique définie par les parties inclinées des surfaces frontales des dents. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les couteaux du ou des aciers d'ébarbage secondaires et les couteaux d'appui sont prévus chaque fois suivant un angle par rapport à un rayon partant de l'axe de la pièce, pour que l'enlèvement de copeaux se fasse toujours d'un point radialement à l'extérieur vers un point radialement à l'intérieur Cela permet d'améliorer considérablement le résultat des opé- rations. La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale du dispositif de l'invention, la figure 2 est une coupe transversale selon la ligne II-II, la figure 3 est une coupe longitudinale analogue à la figure 1 mais dans un autre plan de coupe et en supprimant des détails qui apparaissent déjà à la figure 1. Pour ébarber les faces frontales des couteaux des dents d'une roue dentée (pièce à usiner W), on a un outil d'ébarbage 1, connu et qui pour cette raison n'est représenté que de manière schématique; cet outil se compose de deux outils 31, 32 analogues à une roue dentée, qui travaillent les flancs de dents avec ou sans enlèvement de copeaux; entre ces deux outils se trouve une roue de guidage 33 L'outil d'ébarbage 1 est entraîné en rotation par des moyens non représentés et cet outil entraîne lui- même par la roue de guidage 33, la pièce W qui est engrenée Dans le dessin, il s'agit d'une roue dentée d'une boîte de vitesse munie d'un perçage 34 par lequel elle est montée dans une machine d'usinage non représentée, entre deux poupées 12, 22 avec des broches 13, 23 ou moyens analogues, non rotatives mais susceptibles de coulisser axialement L'une des broches 13 est munie d'un organe de fixation 14 sur lequel est rapporté un adaptateur 15 libre en rotation et qui est adapté au perçage 34 de la pièce de manière à porter la pièce W L'autre broche 23 est munie d'un support 24 recevant libre en rotation, un téton 4 avec un adaptateur 25 et qui sous l'effet d'un goujon 7 et/ou un dispositif qui coulisse la broche 23, bloque axialement la pièce W. Chaque support 14, 24 est muni d'un porte- outil annulaire 16, 26 bloqué en rotation par un goujon respectif 7 Les porte-outils 16, 26 sont centrés par une arête périphérique 17 à la manière d'un support de couteau ou par un bourrelet périphérique 27 par rapport aux supports 14, 24 pour pouvoir se déplacer dans certaines limites, à la manière d'un cardan et aussi de manière axiale sous l'effet des ressorts 8; les goujons 7 ne gênent pas ce mouvement. Des aciers d'ébarbage secondaires 10, 20 sont logés dans les porte- outils 16, 26 et y sont serrés de manière que leurs couteaux 19, 29 s'appliquent contre les surfaces inclinées, c'est-à- dire entre les surfaces frontales 35, 36 des dents qui sont inclinées par rapport au plan de rotation de la pièce W Les couteaux sont disposés en biais selon un certain angle a par rapport à un rayon R pour être toujours en contact avec la pièce W et de ne pas avoir de coupe interrompue par un éventuel intervalle entre les dents Cette position inclinée exige des couteaux 19, 29 légèrement concaves pour qu'elles s'appliquent totalement sur l'enveloppe conique passant par les surfaces frontales des dents La direction de l'enlèvement de copeaux passe ainsi d'un point radialement à l'extérieur jusqu'à un point radialement à l'intérieur pour enlever la barbe secondaire, avec sûreté de la dent et de la conduire le cas échéant sur une surface plane Pl, P 2 d'o la barbe est alors enlevée pour être éliminée complètement. En plus des aciers d'ébarbage secondaires 10, 20, les porte-outils 16, 26 comportent également des couteaux d'appui 11, 21 qui s'appliquent sous l'effet de ressorts de compression 6 contre les surfaces planes Pl, P 2 de la pièce W et exercent ainsi une double fonction Ces couteaux servent, d'une part à l'adaptation du réglage des porte-outils 16, 26 contre la pièce W, ou d'éviter les éventuels mouvements de nutation, pour que les aciers d'ébarbage secondaires 10, 20 ou leurs couteaux 19, 29 soient toujours dans une position correcte par rapport aux surfaces frontales 35, 36 des dents et pour que par ailleurs on puisse enlever d'éventuels résidus de barbe secondaires des surfaces planes Pi, P 2 ou pour donner aux surfaces planes Pi, P 2 une meilleure structure de surface Pour tenir compte de ces exigences, ces couteaux ont un angle de dégagement de seulement O c'est-à-dire qu'ils fonctionnent plus au lissage qu'à la coupe De façon analogue aux couteaux 19, 29, ils sont en biais par rapport à un rayon R' avec un angle " pour qu'ici également l'enlèvement du copeau se fasse d'un point radialement à l'extérieur vers un point radialement à l'intérieur Etant donné la suspension nécessaire, la position des couteaux d'appui 11, 21 ne peut être garantie par serrage comme pour les aciers d'ébarbage secondaires 10, 20 mais par application contre une surface correspondante des butées 9 qui délimitent la course du ressort. L'installation décrite ci-dessus fonctionne comme suit: La pièce W se trouve en position d'usinage sur l'adaptateur 15 La broche 23 avec l'adaptateur 25 est poussée contre les faces frontales 35, 36 des dents de la pièce W jusqu'à ce que les couteaux 19, 29 soient en appui et la pièce W est bloquée axialement par compression par l'adaptateur 25 contre une collerette de l'adaptateur 15 Les tolérances de largeur de la pièce W sont compensées par le ressort 5 ou par les ressorts 8 qui permettent un certain prolongement du mouvement des broches, même lorsque les couteaux 19, 29 sont déjà appliqués Déjà auparavant, les couteaux d'appui 11, 21 sont appliqués contre les surfaces planes Pi, P 2 d'o elles peuvent s'échapper contre la force du ressort de compression 6 lorsque le mouvement des broches n'est pas terminé et o elles servent par leur guidage sur le porte-outil 16, 26 à permettre le réglage du couteau 17 ou du bourrelet 27 pour que la ou les couteaux 19, 29 puissent compenser un éventuel défaut de nutation de la pièce W ou une position inclinée de la pièce Pour cela, on a avantageusement prévu de chaque côté trois couteaux d'appui 11, 21. Pour qu'après l'opération d'ébarbage, on puisse extraire la pièce W sans difficulté de l'adaptateur 15 ou de l'adaptateur 25 qui ne comporte qu'un moyen de centrage court, les poupées 12, 22 sont montées sur des barres 18, 28 fixes par rapport à l'axe 3 de la pièce et dont l'extrémité libre respective traverse les porte-pièces 16, 26 avec du jeu radial en arrivant jusqu'à une faible distance axiale de la pièce Lors du retrait des broches 13, 23, la pièce W arrive en appui sur une barre qui l'enlève de son adaptateur. Si on supprime l'un des porte-outils 16, 26 et ces aciers d'ébarbage secondaires 10, 20 et les couteaux d'appui 11, 21, le dispositif peut également s'appliquer à des pièces ne nécessitant que l'ébarbage d'une seule face ou l'arrondi des couteaux avec enlèvement des barbes secondaires Dans le cas de pièces à surface frontale de dents non inclinée, les aciers d'ébarbage secondaires 10, 20 peuvent également être alignés parallèlement à l'axe 3 de l'outil Il s'est toutefois avéré qu'avec chaque fois trois aciers d'ébarbage secondaires de chaque côté de la pièce, on arrivait à d'excellents résultats d'usinage mais on pouvait également avoir un nombre plus réduit ou plus important d'aciers d'ébarbage mais cela complique le meulage des couteaux concaves 19, 29 adaptés à la surface enveloppe conique mentionnée ci- dessus, en particulier lorsqu'il n'y a qu'un seul acier d'ébarbage secondaire par porte-outil. REVENDICATIONS 1) Dispositif d'usinage pour ébarber ou casser les arêtes frontales des dents des roues dentées à denture droite ou inclinée (constituant les pièces), dispositif comportant: au moins un outil engrenant avec la pièce montée à rotation, usinant les flancs de dents à la manière d'une roue dentée, - avec une roue de guidage engrenant avec la pièce et entraînant celle-ci, au moins un outil comportant un couteau et coopérant avec une face frontale de la pièce pour enlever les barbes secondaires (aciers d'ébarbage secondaires), dispositif caractérisé en ce qu'au moins un acier d'ébarbage secondaire ( 10, 20) est intégré dans un logement de pièce ( 2), coaxial à l'axe ( 3) de la pièce, de manière non rotative mais mobile comme un cardan et élastiquement dans la direction axiale, avec un support d'outil ( 16, 26) susceptible d'être appliqué contre la pièce (W). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour le logement de la pièce ( 2) il comporte deux supports ( 14, 24) non rotatifs, coulissant axialement à la manière de broches de poupées, support dont l'un ( 14) comporte un premier adaptateur ( 15) monté à rotation, conçu pour recevoir et supporter la pièce (W) et dont l'autre ( 24) est conçu pour maintenir axialement la pièce (W) en comportant un second adaptateur ( 25) monté à rotation et élastique axialement. 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par au moins un porte-outil ( 16, 26) monté sur un support ( 14, 24) avec au moins un acier d'ébarbage secondaire ( 10, 20), le centrage du porte- il outil ( 16, 26) se faisant par une ou plusieurs couteaux annulaires ( 17) ou bourrelet ( 27) permettant une mobilité de type cardan. 4) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par au moins une tige ( 18, 28), fixe, dont une extrémité libre traverse un perçage du porte-outil ( 16, 26) et ne gêne pas la mobilité de type cardan, tige dont l'extrémité frontale arrive jusqu'au voisinage de la pièce (W) et constitue un organe de raclage de la pièce. ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'en plus d'au moins un acier d'ébarbage secondaire ( 10, 20) dont l'arête usine la pièce (W) au niveau des surfaces frontales de dents, il comporte des couteaux d'appui ( 11, 21) supplémentaires sur le support de pièce ou dans les supports de pièces ( 16, 26) et qui sous l'action d'une force de ressort (ressort de compression 6) s'appliquent contre une surface plane (Pi, P 2) de la pièce (W). 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que à chaque fois un support ( 14, 24) on a trois couteaux d'appui ( 11, 21). 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les couteaux d'appui ( 11, 21) ont un angle de dégagement égal à 0 . 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par chaque fois trois aciers d'ébarbage secondaires ( 10, 20) prévus dans le ou les porte-outils ( 16, 26). 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 pour travailler des pièces à surfaces frontales de dents en biais, dispositif caractérisé en ce que les couteaux du ou des aciers d'ébarbage secondaire ( 10, 20) se situent sur une surface enveloppe conique définie par les parties inclinées des surfaces frontales des dents. 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les couteaux du ou des aciers d'ébarbage secondaires ( 10, ) et les couteaux d'appui ( 11, 21) sont prévues chaque fois suivant un angle (a, f) par rapport à un rayon (R) partant de l'axe ( 3) de la pièce, pour que l'enlèvement de copeaux se fasse toujours d'un point radialement à l'extérieur vers un point radialement à l'intérieur.