Brevet FR2691089A1 — publié le 19931119

"Procédé pour générer des outils de travail de précision en forme de roues dentées, notamment pour la rectification de roues de raclage, et outil en forme de roue dentée, notamment roue de raclage, pour lequel5 le procédé est susceptible d'être utilisé " L'invention concerne un procédé pour générer des outils de travail de précision en forme de roues dentées, notamment pour la rectification de roues de raclage, procédé dans lequel du matériau est enlevé10 des flancs de l'outil de travail de précision au moyen d'un outil, et la géométrie des flancs de dents est alors modifiée et l'invention concerne également un outil de travail de précision en forme de roue dentée, avec des cavités s'étendant radialement dans ces15 flancs de dents, qui subdivisent les flancs de dents en parties de flancs en saillie et en parties de flancs en retrait, outil qui lorsqu'il est usé peut être récupéré selon le procédé indiqué ci-dessus, no- tamment roue de raclage Même si l'invention concerne d'abord des roues de raclage, elle est cependant éga- lement applicable pour d'autres outils de travail de précision en forme de roues dentées Comme ces outils peuvent également être finis, récupérés, ajustés, etc avec d'autres procédés que la rectification, on25 utilisera ci-après maintes fois l'expression "généré" au lieu de "rectifié". Des outils de travail de précision en forme de roues dentées, qui comportent sur leurs flancs de dents des arêtes de coupe géométriquement définies, sont connus depuis longtemps et sont désignés sous le nom de roues de raclage On connaît, en outre, égale- ment, des outils de travail de précision en forme de roues dentées désignés sous le nom de roues de pierra- ge, de roues de raclage dur, ou analogues, dont les flancs comportent une surface abrasive. Par le document DE 970 027, il est connu pour obtenir un résultat de raclage optimal, de choi- sir les dimensions (modules, angles d'attaque, nombre de dents, déport du profil, angles d'hélices, hauteur de têtes de dents) d'une roue de raclage de façon que dans les lignes de conduite avec la pièce d'oeuvre, un nombre pair de flancs de dents soit toujours en prise simultanément au cours des périodes successives et que le point primitif divise les lignes de conduite au point de transition entre deux lignes partielles cor- respondant à de tels états de contact. Une roue de raclage est pendant sa durée de vie, selon le cas de mise en oeuvre, rectifiée à peu près 10 à 15 fois, tandis qu'on enlève de chaque flanc de dent au moins 0,03 mm par rectification, ou même 0,1 mm pour une forte usure Comme l'angle d'hélice initial est maintenu lors de la rectification, le dé- port du profil tend à diminuer Ce déport du profil se modifiant de façon continue pendant la durée de vie de la roue de raclage, a pour conséquence que "l'état de symétrie" connu par le document DE 970 027 n'est ob- tenu en règle générale, que pour un état de rectifica- tion de la roue de raclage En pratique, lors de la conception d'une roue de raclage, on procède de façon qu'elle se situe à l'état neuf au-delà de l'état de symétrie, donc n'apporte encore aucun résultat de ra- clage optimal, mais seulement lorsqu'elle a été recti- fiée un certain nombre de fois Mais ensuite, le ré- sultat du raclage se dégrade toujours plus avec chaque autre rectification, jusqu'à ce que la roue de raclage soit hors d'usage. Le but de l'invention est de remédier à cet inconvénient, c'est-à-dire qu'un procédé doit être dé- veloppé pour générer des outils de travail de préci- sion en forme de roues dentées, notamment pour la rec- tification de roues de raclage, procédé qui permet dans chaque état ainsi généré (pour la première fois ou à nouveau) de l'outil, un résultat d'usinage opti- mal Il doit en outre être développé une roue de ra- clage ou bien un outil abrasif de travail de préci- sion, dont les flancs sont rainurés et qui est suscep- tible d'être généré selon ce procédé. En ce qui concerne le procédé, ce but de l'invention est atteint en ce qu'alors l'angle de l'hélice et donc également le module apparent et le diamètre du cercle de base sont modifiés de façon que le déport du profil existant initialement n'est pas modifié ou ne l'est que de façon insignifiante. Ceci a certes pour conséquence que le régla- ge de la machine doit être modifié lorsqu'intervient un nouvel outil à générer, mais cela est tout à fait justifiable si l'on considère le bon résultat de l'u- sinage ne maintenant sur toute la durée de vie de l'outil. Pour la roue de raclage ou bien pour un ou- til abrasif de travail de précision dont les flancs de dents sont rainurés, l'invention consiste en ce que l'outil est caractérisé en ce que la profondeur des différentes rainures croît constamment de la première rainure à une extrémité d'un flanc de dent jusqu'à la dernière rainure à l'autre extrémité de ce même flanc de dent, cependant que pour des flancs de dents voi- sins, les rainures avec les plus grandes profondeurs et les rainures avec les plus petites profondeurs sont respectivement en face les unes des autres. Si l'angle d'hélice de l'outil est supérieur à l', linvention prévoit que les rainures avec les plus grandes profondeurs sont disposées à l'extrémité des flancs de dents faisant un angle aigu avec la face frontale de la dent. L'invention va être décrite ci-après à l'ai- de d'un exemple de réalisation représenté sur quatre figures. Les figures 1 et 2 montrent en élévation une dent 1 d'une roue à racler traditionnelle et une coupe sur la ligne II-II Les flancs de dents 2, 3 sont in- terrompus par des rainures 4 dont les parois 5 forment à leur transition vers les parties de flancs subsis- tantes, des arêtes de coupe 6 Lorsque les arêtes de coupe 6 se sont émoussées après l'usinage d'un certain nombre de pièces d'oeuvre, la roue de raclage doit être rectifiée Du matériau est alors enlevé des flancs de dents 2, 3 avec une meule de rectification rotative, à peu près jusqu'à la ligne en tirets 7 qui représente un état possible après rectification Sur la figure 1, la dent rectifiée est montrée avec le profil en tirets 8, qui par rapport au profil initial présente un déport du profil en diminution Une recti- fication des flancs de dents 2, 3 est possible aussi souvent que les rainures 4 ont une profondeur suffi- sante pour le passage des moyens de coupe et de re- froidissement et pour l'évacuation des copeaux Comme l'angle d'hélice P après rectification a été également un peu modifié, ainsi que les autres données importan- tes de la denture (nombre de dents z, module m, diamè- tre de cercle de base dg), il en résulte après la rec- tification, rapportée à la même pièce d'oeuvre, d'au- tres conditions d'engrènement que précédemment, grâce à quoi le nombre des flancs de dents se trouvant si- multanément en prise périodiquement l'un après l'autre lors du roulement, se modifie Selon la conception ré- alisée et l'état atteint après rectification, ceci a pour conséquence une modification du résultat d'usina- ge dans le bon ou également dans le mauvais sens Un bon résultat d'usinage obtenu avant la rectification n'est en règle général plus obtenu ensuite. Les figures 3 et 4 montrent une dent 11 d'u- ne roue de raclage selon l'invention, en élévation et selon une coupe le long de la ligne IV-IV Les flancs de dents 12, 13 sont interrompus par des rainures 14, dont les parois 15 forment des arêtes de coupe 16 à la transition vers les parties de flancs subsistantes. Lorsque les arêtes de coupe 16 se sont émoussées après l'usinage d'un certain nombre de pièces d'oeuvre, la roue de raclage doit être rectifiée On enlève alors à nouveau avec une meule de rectification rotative, du matériau des flancs de dents 12, 13, et ceci à peu près jusqu'à la ligne en tirets 17 qui représente un état possible après rectification et qui, contraire- ment à la ligne 7 précédemment mentionnée, ne s'étend pas parallèlement aux flancs de dents 12, 13 mais se- lon un nouvel angle d'hélice Px Ce nouvel angle d'hé- lice PN est choisi de façon qu'en maintenant le nombre de dents précédemment existant et le module normal mn précédemment existant, ainsi qu'en modifiant le module apparent m précédemment existant et le diamètre dg du cercle de base, un déport précédemment existant x du profil n'est pas modifié ou ne l'est que de façon in- signifiante Il est ainsi possible d'atteindre le ré- sultat optimal d'usinage, obtenu avec une roue de ra- clage conçue selon le modèle initialement mentionné, pendant toute la durée de vie de la roue de raclage, donc même respectivement après la rectification néces- saire de temps en temps Une rectification des flancs de dents 12, 13 est également, dans ce cas, possible aussi souvent que les rainures 14 ont une profondeur suffisante, mais en raison de la modification respec- tive de l'angle d'hélice A, la possibilité de rectifi- cation dépend également de la largeur d de l'interval- le 19 au fond des dents Chaque nouvel angle d'hélice PN conditionne un enlèvement de matériau inégal sur les flancs. La profondeur des rainures 14 se modifie en conséquence sur la largeur des dents de façon telle qu'elle croît constamment, depuis la première rainure 14 ' au voisinage de l'une des faces frontales, jusqu'à la dernière rainure 14 " au voisinage de l'autre face frontale, tandis que pour des flancs de dents 12, 13 se situant l'un en face de l'autre, les rainures avec la plus grande profondeur et celles avec la plus peti- te profondeur sont en face l'une de l'autre Dans le cas de roues de raclage à dentures obliques, les rai- nures 14 " avec la plus grande profondeur doivent être respectivement prévues à l'extrémité du flanc de dent 12 formant avec la face frontale un angle aigu y De cette façon, il est possible de réduire quelque peu l'angle d'hélice 3 lors de chaque rectification, en ce qu'on enlève sur les extrémités de flancs comportant les rainures 14 " les plus profondes, davantage de ma- tériau que sur les extrémités comportant les rainures plus plates 14 '. Dans un cas d'application concret, on ob- tient lors de la conception selon "l'état de symétrie" pour différents angles d'hélice P, les facteurs sui- vants de déport du profil: 9 f EN X 17 O 5781 O,5739 13 0, 5703 On peut voir d'après cela, que le déport du profil peut être maintenu presque constant pour une faible modification de l'angle d'hélice P. Le principe sur lequel est basé l'invention est également susceptible d'être appliqué sans autres modifications dans le cas de roues de raclage fendues d'un bout à l'autre, et dans le cas de roues de racla- ge à lamelles, sans que celles-ci doivent être modi- fiées dans leur construction L'invention est égale- ment susceptible d'être appliquée dans le cas des roues de pierrage normales et d'outils analogues, tan- dis que dans ce cas, l'enlèvement du matériau lors de la génération, ne s'effectue pas forcément avec une meule de rectification Dans ce cas, on peut également utiliser des outils à dresser munis de diamants ou bien des outils analogues Il est seulement important que l'intervalle 19 en fond de dent est une largeur b permettant la modification de l'angle. Bien entendu, l'invention peut également être appliquée à tous les outils en forme de roues dentées avec dentures internes. REVENDICATIONS 1. Procédé pour générer des outils de tra- vail de précision en forme de roues dentées, notamment pour la rectification de roues de raclage, procédé dans lequel du matériau est enlevé des flancs ( 12, 13) de l'outil de travail de précision au moyen d'un ou- til, et la géométrie des flancs de dents est alors mo- difiée, caractérisé en ce qu'alors l'angle de l'hélice (P) et donc également le module apparent (m) et le diamètre du cercle de base (dg) sont modifiés de façon que le déport du profil (x) existant initialement n'est pas modifié ou ne l'est que de façon insigni- fiante. 2 Outil de travail de précision en forme de roue dentée, avec des cavités s'étendant radiale- ment (rainures 14) dans ces flancs de dents ( 12, 13), qui subdivisent les flancs de dents ( 12, 13) en par- ties de flancs en saillie (nervures) et en parties de flancs en retrait (fonds des rainures), outil qui lorsqu'il est usé peut être récupéré selon le procédé indiqué dans la revendication 1, notamment roue de ra- clage, caractérisé en ce que la profondeur des diffé- rentes rainures ( 14) croît constamment de la première rainure ( 14 ') à une extrémité d'un flanc de dent ( 12, 13) jusqu'à la dernière rainure ( 14 ") à l'autre extré- mité de ce même flanc de dent ( 12, 13), cependant que pour des flancs de dents voisins ( 12, 13) les rainures ( 14 ") avec les plus grandes profondeurs, et les rainu- res ( 14 ') avec les plus petites profondeurs, sont res- pectivement en face les unes des autres. 3. Outil de travail de précision en forme de roue dentée, selon la revendication 2, avec un an- gle d'hélice p > 0, caractérisé en ce que les rainu- res ( 14 ") avec les plus grandes profondeurs sont dis- posées à l'extrémité des flancs de dents ( 12, 13) fai- sant un angle aigu avec la face frontale de la dent.