Fraise à éléments assemblés pour tailler les engrenages par génération avec réserve d'affûtage La présente invention a pour objet une fraise à éléments assemblés pour tailler les engrenages, par génération avec réserve d'affûtage, caractérisée par le fait que chaque élément la composant comporte une denture dont la succession des dents forme un pas, chacune desdites dents, présentant au moins deux tailles de coupe, étant à profil fraisé et rectifié, les flancs de la fraise étant rectifiés plans.
selon le module voulu, chaque élément formant un pas com plet, égal au module, lesdits éléments; emboîtés l'un dans l'autre, étant intercalés entre deux bagues d'ap pui servant en même temps d'éléments de contrôle de concentricité de la fraise et assemblés au moyen d'au moins deux tiges de centrage filetées, à leurs ex trémités pour le serrage des éléments au moyen d'écrous, la rigidité du jeu d'éléments constitué étant assurée, d'une part, par les tiges de centrage et, d'au tre part, par l'arbre porte-fraise d'une fraiseuse, ces dites tiges traversant de part en part les bagues de contrôle de concentricité et les éléments de fraisage lesquels,
assemblés les uns dans les autres, forment un pas continu tel une vis, ledit assemblage garan tissant une rigidité absolue des éléments les uns, par rapport aux autres, afin d'éviter tout jeu possible durant la rotation de la fraise.
Le dessin annexé représente d'une manière sché matique une forme d'exécution de la fraise selon l'in vention, donnée à titre d'exemple.
La fig. 1 est une vue en élévation d'un élément de la fraise du côté de l'attaque du pas.
La moitié supérieure de la fig. 2 en est une coupe transversale, suivant la ligne II-II de la fig. 1, et la moitié inférieure, une vue de profil, montrant l'attaque et la fin du pas dudit élément.
La fig. 3 est une vue en élévation d'une bague d'extrémité de la fraise. La moitié supérieure de la fig. 4 en est une coupe transversale, suivant la ligne IV-IV de la fig. 3, et la moitié inférieure, une vue de profil de ladite ba gue, celle-ci servant d'élément de contrôle de la concentricité de la fraise.
Les fig. 5 et 6 représentent une fraise compor tant neuf éléments assemblés entre deux bagues d'appui et montée sur un tasseau de fraiseuse, la den ture des éléments de la fraise étant représentée sché matiquement, dont la fig. 5 est une vue longitudinale en élévation, partiellement en coupes verticales, et la fig. 6, une vue en bout de la fraise.
La fig. 7 est une vue longitudinale d'une tige d'assemblage de la fraise.
La fraise, dans, la forme d'exécution représentée aux fig. 1 à 7, est à denture alternée. Elle est cons tituée par des éléments identiques, à profil fraisé et détalonné, lesdits éléments étant emboîtés l'un dans l'autre et assemblés pour être montés sur un arbre porte-fraise de fraiseuse.
Chacun des éléments M (fig. 1 et 2) comprend un moyeu cylindrique 1 à deux portées d'appui sur la périphérie duquel sont disposées en hélice des dents 2, 3, formant un pas complet au module voulu, par exemple au module 5 à 22 dents. Les dents pai res, c'est-à-dire les dents 2, sont orientées suivant la flèche f (fig. 2) et les dents impaires, c'est-à-dire les dents 3, sont orientées suivant la flèche <B>f</B>, formant ainsi une denture alternée.
Chacune des dents 2, 3, est à deux tailles de coupe, dont une taille a au som met et une taille b sur l'un de ses flancs, latéraux alternativement. Ces dents sont à profil fraisé et rec tifié et sont affûtées au moyen de gabarits, les flancs de la fraise étant rectifiés plans selon le module et l'angle de pression et d'après le principe de la rec tification des, filets. En outre, ces dents ont un an- gle de coupe et un angle de dépouille variables, de manière à pouvoir être adaptées à la matière à usi ner. Pour chacune des dents, le plan de l'angle de coupe passe en dehors du centre de rotation de la fraise.
Chacune des faces du moyeu 1 présente deux portées d'appui de l'élément contigu de la fraise, par exemple deux portées circulaires 4, 5, concentri- ques à l'alésage; central 6 destiné au passage d'un arbre porte-fraise de fraiseuse, la périphérie de la portée d'appui 5 formant la jante 7 de l'élément M. Entre les. portées 4 et 5, le moyeu est pourvu d'un évidement dans lequel se situent les trois trous de centrage 8 équidistants et rectifiés en coordonnées, destinés au passage de tiges filetées d'assemblage des éléments de la fraise.
Lorsqu'il s'agit de fraiser des engrenages, la fraise est constituée par plusieurs éléments., tels que M, dont le nombre est fonction du diamètre de la roue à fraiser en génération. Dans la forme d'exé cution représentée, la fraise est constituée par neuf éléments A, B, C, D, E, F, G, H, 1 (fig. 5 et 6) iden tiques, emboîtés les uns dans les autres, de manière que les dents forment un pas ininterrompu.
Une bague cylindrique 9 (fig. 3 et 4), servant d'élément de contrôle de concentricité de la fraise, ayant un diamètre extérieur correspondant à celui de la jante 7 de l'élément M, est appuyée contre la face extérieure de chacun des éléments d'extrémité A et 1 de la fraise, ladite bague étant pourvue d'un alésage central 6', correspondant à l'alésage 6 de l'élément M, et de trous de centrage 8' pour le passage de tiges 10 (fig. 7) d'assemblage des éléments de la fraise et des deux bagues d'appui.
Chacune des tiges 10 est filetée à ses deux extrémités pour rece voir un écrou de serrage 11 (fig. 5 et 6), ledit écrou étant logé dans un évidement 12 pratiqué dans la face extérieure 13 de la bague 9.
Après leur assemblage, les éléments sont reliés les uns aux autres par les tiges 10 que l'on introduit dans les évidements 8' et 8 des bagues 9 et des élé ments A à 1 respectivement. On visse ensuite les écrous 11 dans les extrémités filetées des tiges 10 et la fraise ainsi constituée est fixée sur un arbre porte-fraise de fraiseuse, par exemple sur un tasseau cylindrique 14 sur lequel elle est clavetée.
Il est évident que la fraise pourrait être formée d'un nombre quelconque d'éléments et que l'élément M de la fraise, au lieu de comporter une denture alternée, pourrait être muni d'une denture droite.
On pourrait également prévoir la fixation de la fraise sur un arbre cannelé.
La fraise pourrait aussi être fixée sur un arbre de section polygonale.
Parmi les principaux avantages de la fraise à élé ments assemblés décrite, il y a lieu de citer que, du fait que chaque élément constitutif de la fraise est à profil fraisé et détalonné, cette fraise possède, par conséquent, un angle de coupe et un angle de dé pouille adaptés à la matière à usiner. L'avance minimum de la fraise est environ deux fois plus grande que celle d'une fraise usuelle, la fraise étant coupante, c'est-à-dire que, pour cha cune des dents, le plan de l'angle de coupe passe en dehors du centre de rotation de la fraise.
Un autre avantage réside dans le fait que la fré quence des réaffûtages est diminuée d'au moins trois fois par rapport au réaffûtage d'une fraise de vis- mère d'une seule pièce et à profil constant, la réserve d'affûtage étant ménagée dans le diamètre de la fraise.
En outre, du fait que les arêtes tranchantes du sommet des, dents sont situées à égale distance du point de centre de la fraise, on a la garantie abso lue que toutes les dents qui travaillent sont coupan tes et rigoureusement concentriques, ce qui n'est pas le cas avec les fraises à profil constant.
Au fur et à mesure de l'usure de la fraise et du fait qu'on rattrape sa forme sur la base de son dia mètre, il en résulte que, lorsque la fraise atteint son point maximum d'usure, c'est alors qu'elle est la plus robuste et que son rendement reste toujours le même, contrairement à ce qui se produit sur les fraises à profil constant, lesquelles s'affûtent sur la poitrine de la dent et dont le rendement faiblit au fur et à mesure de leur usure.
Par suite de l'interchangeabilité des éléments de la fraise, on peut remplacer l'élément central E (fig. 5), dont les. dents s'usent les premières, par l'un des éléments d'extrémités A ou I, puis, après usure, l'un de ceux-ci par l'un des éléments B ou H, la permutation de l'élément médian avec un autre élé ment s'effectuant au fur et à mesure de son usure en partant des éléments d'extrémité et en se rapprochant du centre de la fraise.
Enfin, en cas de rupture d'une dent, on peut remplacer l'élément détérioré sans que l'on soit obligé de jeter l'ensemble de la fraise au rebut.
Milling cutter with assembled elements for cutting gears by generation with sharpening reserve The present invention relates to a milling cutter with assembled elements for cutting gears, by generation with sharpening reserve, characterized in that each element comprising it has a toothing in which the succession of teeth forms a step, each of said teeth, having at least two cut sizes, being with a milled and ground profile, the flanks of the cutter being ground planar.
according to the desired modulus, each element forming a complete pitch, equal to the modulus, said elements; nested one inside the other, being interposed between two support rings serving at the same time as elements for checking the concentricity of the milling cutter and assembled by means of at least two threaded centering rods, at their ends for clamping the elements by means of nuts, the rigidity of the set of elements being ensured, on the one hand, by the centering rods and, on the other hand, by the milling cutter shaft of a milling machine, these so-called rods passing right through the concentricity control rings and the milling elements which,
assembled one inside the other, form a continuous pitch like a screw, said assembly guaranteeing absolute rigidity of the elements with respect to each other, in order to avoid any possible play during the rotation of the cutter.
The accompanying drawing shows in a schematic manner an embodiment of the cutter according to the invention, given by way of example.
Fig. 1 is an elevational view of an element of the cutter from the side of the pitch attack.
The upper half of fig. 2 is a cross section, taken along line II-II of FIG. 1, and the lower half, a profile view, showing the attack and the end of the pitch of said element.
Fig. 3 is an elevational view of an end ring of the cutter. The upper half of fig. 4 is a cross section thereof, taken along line IV-IV of FIG. 3, and the lower half, a profile view of said ba gue, the latter serving as an element for controlling the concentricity of the cutter.
Figs. 5 and 6 show a milling cutter comprising nine elements assembled between two support rings and mounted on a milling machine cleat, the den ture of the elements of the milling cutter being shown dry matically, of which FIG. 5 is a longitudinal elevational view, partially in vertical section, and FIG. 6, an end view of the cutter.
Fig. 7 is a longitudinal view of an assembly rod of the cutter.
The cutter, in the embodiment shown in FIGS. 1 to 7, is alternating toothed. It is made up of identical elements, with a milled and relieved profile, said elements being nested one inside the other and assembled to be mounted on a milling machine cutter-holder shaft.
Each of the elements M (fig. 1 and 2) comprises a cylindrical hub 1 with two bearing surfaces on the periphery of which are arranged helically teeth 2, 3, forming a full pitch at the desired module, for example at the module 5 to 22 teeth. The pairs teeth, that is to say the teeth 2, are oriented along the arrow f (fig. 2) and the odd teeth, that is to say the teeth 3, are oriented along the arrow <B > f </B>, thus forming an alternating tooth pattern.
Each of the teeth 2, 3 has two cut sizes, one size a at the top and a size b on one of its sides, alternately lateral. These teeth have a milled and rec tified profile and are sharpened by means of jigs, the sides of the milling cutter being ground planes according to the modulus and the pressure angle and according to the principle of the rectification of the threads. In addition, these teeth have a variable cutting angle and clearance angle, so that they can be adapted to the material to be machined. For each tooth, the plane of the rake angle passes outside the center of rotation of the cutter.
Each of the faces of the hub 1 has two bearing surfaces of the contiguous element of the milling cutter, for example two circular bearing surfaces 4, 5, concentric with the bore; central 6 for the passage of a milling cutter-holder shaft, the periphery of the bearing surface 5 forming the rim 7 of the element M. Between the. carried 4 and 5, the hub is provided with a recess in which are located the three centering holes 8 equidistant and rectified in coordinates, intended for the passage of threaded rods for assembling the elements of the cutter.
When it comes to milling gears, the milling cutter is made up of several elements, such as M, the number of which depends on the diameter of the wheel to be milled in generation. In the embodiment shown, the cutter is made up of nine identical elements A, B, C, D, E, F, G, H, 1 (fig. 5 and 6), nested inside each other, so that the teeth form an uninterrupted step.
A cylindrical ring 9 (fig. 3 and 4), serving as an element for controlling the concentricity of the cutter, having an outside diameter corresponding to that of the rim 7 of the element M, is pressed against the outside face of each of the elements. end elements A and 1 of the cutter, said ring being provided with a central bore 6 ', corresponding to the bore 6 of the element M, and with centering holes 8' for the passage of rods 10 (fig. . 7) assembly of the elements of the cutter and the two support rings.
Each of the rods 10 is threaded at its two ends to receive a tightening nut 11 (fig. 5 and 6), said nut being housed in a recess 12 made in the outer face 13 of the ring 9.
After their assembly, the elements are connected to each other by the rods 10 which are introduced into the recesses 8 'and 8 of the rings 9 and the elements A to 1 respectively. The nuts 11 are then screwed into the threaded ends of the rods 10 and the cutter thus formed is fixed on a cutter-holder shaft of a milling machine, for example on a cylindrical cleat 14 on which it is keyed.
It is obvious that the milling cutter could be formed of any number of elements and that the element M of the milling cutter, instead of comprising an alternating toothing, could be provided with a straight toothing.
One could also provide for the attachment of the cutter on a splined shaft.
The cutter could also be fixed on a shaft of polygonal section.
Among the main advantages of the assembled element milling cutter described, it should be mentioned that, because each constituent element of the milling cutter has a milled and relief profile, this milling cutter therefore has a cutting angle and a die angle adapted to the material to be machined. The minimum feed rate of the cutter is approximately twice that of a conventional cutter, the cutter being cutting, that is to say, for each of the teeth, the plane of the cutting angle passes outside the center of rotation of the cutter.
Another advantage lies in the fact that the frequency of resharpening is reduced by at least three times compared with the resharpening of a single-piece screw-milling cutter with a constant profile, the sharpening reserve being spared. in the diameter of the cutter.
In addition, since the cutting edges of the top of the teeth are located at an equal distance from the center point of the milling cutter, there is an absolute guarantee that all the working teeth are sharp and strictly concentric, which does not is not the case with constant profile cutters.
As the cutter wears and its shape is caught on the basis of its diameter, it follows that when the cutter reaches its maximum wear point, it is then that '' it is the most robust and that its output always remains the same, unlike what happens with constant profile burs, which sharpen on the chest of the tooth and whose output decreases as they are wear.
Due to the interchangeability of the elements of the cutter, it is possible to replace the central element E (fig. 5), whose. teeth are worn out first, by one of the end elements A or I, then, after wear, one of these by one of the elements B or H, the permutation of the middle element with another element taking place as and when it is worn, starting from the end elements and approaching the center of the cutter.
Finally, in the event of a tooth breakage, the deteriorated element can be replaced without having to throw the entire bur to the scrap.