La présente invention concerne une machine-outil comportant une poupée montée sur un support mobile comportant un chariot et deux coulisses. Une telle machine peut être par exemple une machine à affûter ou une fraiseuse.
L'utilisateur d'une machine à affûter est amené à affûter des outils de formes très diverses et notamment des fraises cylindriques, à dentures hélicoïdales dont l'extrémité est de forme hémisphérique.
On connaît une machine, décrite par exemple dans le brevet anglais N0 1235278, destinée à affûter des fraises de cette forme, dans laquelle la fraise est entraînée dans un mouvement hélicoïdal dans un plan horizontal, l'affûtage de l'extrémité hémisphérique se faisant par un mouvement de rotation autour d'un axe vertical superposé au mouvement hélicoïdal. Le réglage d'une telle machine est non seulement extrêmement délicat mais la plupart des fraises actuelles ne peuvent pas être affûtées correctement car leur extrémité présente des arêtes de coupe s'inscrivant dans des plans et non dans des surfaces courbes telles que définies par le mouvement de la machine connue.
Pour tenter d'affûter de telles fraises, on pourrait supprimer le mouvement hélicoïdal lors de la rotation autour de l'axe vertical, mais alors on se rend compte que la meule ne suit pas l'arête de coupe de la partie hémisphérique. Il convenait dés lors de rechercher une nouvelle solution permettant de faire un passage correct de l'arête de coupe située sur la partie hémisphérique à l'arête de coupe hélicoïdale.
La présente invention a pour but de mettre à la disposition de l'utilisateur une machine universelle permettant notamment d'affûter ou d'usiner, en une seule opération une fraise hélicoïdale se terminant par une extrémité hémisphérique.
L'invention a pour objet une machine-outil comportant une poupée montée sur un support mobile comportant un chariot et deux coulisses, caractérisé par le fait que le chariot porte une cou
lisse transversale sur laquelle est montée une coulisse longitudi
nale dont le support est monté rotativement et inclinable sur la coulisse transversale, et un dispositif d'entraînement hélicoïdal de
la broche de la poupée, solidaire de la partie inclinable du support, comprenant un curseur se déplaçant sur un guide fixé orien
table de 0 à 90 par rapport à la coulisse longitudinale, et dont
les composantes longitudinale et transversale de déplacement engendrent respectivement un déplacement de la coulisse longitu
dinale sur son support inclinable et une rotation de la broche de
la poupée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme
d'exécution de l'invention.
La fig. 1 en représente une vue d'ensemble en perspective
d'une machine à affûter.
La fig. 2 représente une vue en élévation et en coupe selon la
ligne Il-Il de la fig. 1 montrant seulement les coulisses et le porte
meule.
La fig. 3 représente une vue en élévation et en coupe selon la
ligne III-III de la fig. 1 montrant les mêmes éléments que la fig. 2.
La fig. 4 est une vue schématique explicative montrant spé
cialement le dispositif de détalonnage.
La fig. S illustre schématiquement le fonctionnement de la
machine avec table inclinée.
La machine à affûter représentée au dessin comprend un bâti 1
sur lequel est montée d'une part une colonne 2 portant un support
de meule orientable 3 et d'autre part un chariot 4 supportant une
coulisse transversale 5 et une coulisse longitudinale 6 sur laquelle
est fixée une poupée 7 pour le support d'un outil à affûter 8.
La colonne 2 comprend un arbre central vertical fixe 9 autour
duquel tourne une chemise 10 et sur laquelle peut coulisser un
palier 11, dont le positionnement s'effectue au moyen d'une cré
maillera entraînée par un pignon, le palier 11 étant muni d'une
plateforme 12 sur laquelle est tourillonné au moyen d'un arbre 13
le support de broche 3 qui porte une broche 14 entraînant une
meule d'affûtage 15, la broche 14 étant entraînée en rotation par
l'intermédiaire d'une courroie par un moteur non représenté qui vient se fixer sur un support 16 fixé au support de broche 3. Le support de broche 3 est ainsi orientable autour de l'axe de la colonne 2 et autour de l'axe 13 et peut occuper toutes les positions désirées.
La broche est également positionnable axialement dans le support de broche dans lequel elle est maintenue par serrage d'une partie 17 présentant une fente d'élasticité 18.
Le chariot longitudinal 4 est monté coulissant sur une base fixe 19 par une queue d'aronde 20, le déplacement étant obtenu par la rotation d'une manivelle 21 solidaire d'une vis coopérant avec un écrou. Le chariot 4 comporte une glissière 22 dans laquelle coulisse la coulisse transversale 5 montée sur roulement à aiguilles. A la coulisse transversale 5 est fixé un plateau 23 qui sert de plateforme pour la rotation d'une glissière 112 de la coulisse longitudinale 6 montée sur roulement à aiguilles comme la coulisse 5.
La glissière 112 de la coulisse 6 est en effet montée d'une part rotativement, et d'autre part inclinable sur la coulisse transversale 5 au moyen d'un arbre 25 dont l'extrémité supérieure est vissée dans une partie centrale surélevée 26 d'un support intermédiaire 24 et dont la partie inférieure 27 est pivotée dans un alésage 28 de la coulisse transversale 5 au moyen de deux roulements à billes 29 et 30. La glissière 112 est articulée autour d'un arbre 113 (fig. 2 et 3) à une extrémité de la partie saillante 26 du support intermédiaire et peut être bloquée dans l'inclinaison désirée par des moyens de blocage non représentés.
La glissière 22 porte un bras 31 à l'extrémité duquel est fixé un palier 32 soutenant une vis 33 commandant le déplacement de la coulisse transversale 5 au moyen d'une manivelle 34. L'extrémité 35 de la vis est fixée par serrage à la coulisse transversale 5 au moyen d'une pince 36 de telle sorte qu'il est possible de débrayer le dispositif d'avance de la coulisse 5 en desserrant la pince 36.
La glissière 112 présente un prolongement latéral 37 formant une plate-forme limitée par un bord en demi-cercle 38 dont le centre est occupé par un pivot 39 autour duquel peut tourner un bras horizontal 40 dont les extrémités portent deux plaques verticales 41 et 42 dans lesquelles sont fixées deux barres cylindriques parallèles et horizontales 43 et 44 servant de rails à un chariot 45.
Au-dessus des rails 43 et 44 s'étend un bras horizontal 46 rigidement solidaire d'une plaque 47 reposant sur la table ou coulisse longitudinale 6 sur laquelle elle est fixée dans la rainure en T 48 de cette table. La poupée 7 est montée rotativement sur une tourelle 49, cette tourelle étant reliée au bras 46 par un axe 50 autour duquel elle peut pivoter. Des moyens de serrage, non représentés, permettent de fixer la tourelle et la poupée sur la tourelle dans la position désirée. Les bras 40 et 46 sont les éléments essentiels d'un dispositif utilisé pour l'affûtage d'outils de coupe hélicoïdale. A cet effet, le mouvement rectiligne du chariot 45 sur les barres 43 et 44 est transformé d'une part en un mouvement d'avance rectiligne de la coulisse longitudinale 6 et d'autre part en un mouvement de rotation de la broche 51 de la poupée 7 portant l'outil à
affûter 8.
Le déplacement du chariot est assuré par une cour
roie 52 dont un point est fixé au chariot par une pièce d'attache 110 et s'enroulant sur deux galets à axe vertical 53 et 54,
le galet 53 étant pivoté dans la plaque 40 et servant de renvoi et le galet 54, moteur, étant fixé à l'extrémité d'un arbre entraîné par un moteur à vitesse variable et deux sens de rotation associé à un réducteur dans une unité 55 fixée sous le bras 40, la transmission à
l'arbre du galet 54 s'effectuant par deux pignons coniques 56. Le chariot 45 porte un arbre vertical 57 dont l'extrémité est solidaire d'une courroie 58 montée à l'intérieur du bras 46 et s'enroulant
sur deux galets 59 et 60 pivotés entre les parois latérales 61 et 62
du bras creux 46.
Le galet 59 est solidaire d'une poulie de transmission 63 entraînant, par une courroie 64, une poulie 65 solidaire
d'une poulie 66 entraînant par une courroie de transmission 67 la poulie 68 de la poupée. La courroie 67 est maintenue tendue par
un galet tendeur 69.
L'arbre 57 du chariot 45 porte en outre un galet 70 constitué
par un roulement à billes qui peut se déplacer dans un canal 71 du bras 46 en roulant contre l'une ou l'autre des parois latérales verticales de ce canal avec un très faible jeu. Ainsi le bras 40 étant fixé dans une position angulaire déterminée sur la plate-forme 37, le déplacement du chariot aura pour effet d'une part d'entraîner la courroie 58, c'est-à-dire d'entraîner la broche 51 en rotation, et d'autre part d'entraîner la coulisse longitudinale 6 en agissant sur le bras 46 par le galet 70. Lors du déplacement du chariot la broche 51 de la poupée effectue ainsi un déplacement hélicoïdal, le pas de l'hélice étant fonction de la position angulaire du bras 40 par rapport à la coulisse longitudinale 6. Cette position angulaire est déterminée au moyen d'une graduation 72 portée sur le support 37.
La machine est en outre munie d'un dispositif de détalonnage dont les éléments sont visibles en détail à la fig. 4. Le dispositif comprend une poupée 73 montée sur un support 74 fixé amoviblement sur la coulisse longitudinale 6. L'arbre de cette poupée porte d'un côté une came 75 déterminant l'angle, le nombre de dents et la profondeur maximale de détalonnage de l'outil de coupe à affûter et de l'autre côté une poulie 76 pouvant être reliée à la poulie 68 de la poupée 7 par une courroie de transmission 77. Sur la came 75 s'appuie l'extrémité d'un levier 78 monté pivotant sur un axe horizontal 79 et munie d'un doigt 80 contre lequel s'appuie un second levier 81, horizontal et monté pivotant autour d'un axe vertical 82.
Sur une portée parallélépipédique 83 du support 74, est montée, pivotante autour d'un axe horizontal 84, une pièce rectangulaire en forme de U 85 entourant une partie rectangulaire 86 du support 74, coudé à l'équerre. Cette partie 86 présente une fente horizontale 87 traversée par une vis 88 à tête moletée se vissant dans un plot 89 dont la base plane repose sur la partie 83 du support de manière à tenir ce plot 89 dans une position verticale. Au moyen de la vis moletée 88, il est possible de fixer le plot 89 dans la position désirée, cette position étant repérée au moyen d'une échelle graduée 90 portée sur le bord supérieur incliné de la partie 86. Dans le plot 89 coulisse une tige 91 qui transmet le déplacement du levier 81 au levier 85.
Ce levier 85 est maintenu appuyé contre une butée réglable à vis 92 par un ressort de traction 93 accroché à la partie 86 d'une part et d'autre part à un bras 94 portant la butée 92 et fixé amoviblement à une équerre 95 fixée à la glissière 22 de la coulisse transversale. Le support 94 et l'équerre 95 présentent des trous correspondants 96 et 97 permettant de fixer de manière précise le bras 94 sur l'équerre 95, ceci dans la position désirée le long de cette équerre.
Sur le socle 1 est en outre fixé un support vertical 98 portant une tige cylindrique horizontale 99 dont la position axiale peut être choisie à volonté et bloquée au moyen d'une vis 100. L'extrémité de la tige 99 porte un doigt de butée 101 destiné à coopérer avec un chablon 102 fixé amoviblement sur la coulisse longitudinale 6 et utilisé pour l'affûtage de fraises profilées comme ceci sera décrit plus loin.
Quelques exemples d'utilisation de la machine illustreront son fonctionnement et son infinité de possibilités d'utilisation pour l'affûtage d'outils de coupe de toutes formes, notamment d'outils présentant une extrémité sphérique, tous ces outils pouvant être affûtés sans qu'il soit nécessaire de démonter l'accessoire précédemment utilisé pour le remplacer par un autre accessoire, le seul élément à enlever, dans certains cas, étant le bras 94, bras qui pourrait d'ailleurs être réalisé sous forme rabattable de telle sorte qu'il ne serait même pas nécessaire d'enlever ce bras lorsqu'on n'utilise pas le dispositif de détalonnage.
On décrira l'affûtage d'une fraise de profil, d'enveloppe cylindrique et présentant un profil, selon une coupe axiale, telle que représenté en 103 à la fig. 4, 104 désignant l'axe de la broche 7 sur laquelle est fixée la fraise 103. Dans ce cas l'axe et la broche sont bloqués. Le chablon 102 présente une forme 105 reproduisant le profil de la fraise 103. L'extrémité du doigt 101 est positionnée exactement à la verticale du point d'attaque de la meule 15 sur la fraise 103. Au cas où la coulisse longitudinale était bloquée rotativement sur la coulisse transversale, elle est débloquée de manière à pouvoir tourner librement par son pivot 25. La coulisse transversale est également débloquée. L'utilisateur saisit alors la coulisse longitudinale 6 par ses extrémités et amène le chablon 102 contre l'extrémité du doigt 101 de telle sorte que la meule 15 attaque la fraise 103.
Pour affûter le profil il suffit alors à l'opérateur de déplacer la coulisse 6, totalement libérée dans le plan, tout en appuyant légèrement sur cette coulisse en direction du doigt 101 de telle sorte que le chablon 102 reste en contact avec le doigt 101. Il est laissé au choix de l'opérateur d'orienter la coulisse 6 de telle sorte que le profil de la fraise 103 se présente sous l'angle favorable devant la meule 15. Pour passer à la denture suivante de la fraise 103 on fait tourner l'axe 104 de la broche 7 (fig. 1) pour l'amener dans une nouvelle position dans laquelle il est à nouveau bloqué, ceci au moyen d'un appareil diviseur monté en arrière de la broche 7 sur le dessin.
On décrira maintenant l'affûtage d'une fraise hélicoïdale à extrémité hémisphérique telle que représentée schématiquement auxfig. 1 et 5.
Cette fraise cylindrique 8 qui pourrait être également conique, présente des arêtes de coupe hélicoïdale 106 et se termine par une partie hémisphérique 107 de centre 108. Pour affûter les arêtes de coupe hélicoïdale 106 de cette fraise on utilise le dispositif repré senté a la fig. 1.
Supposons que les arêtes de coupe hélicoïdale 106 de la fraise 8 (fig. 5) ont un angle de 200 par rapport à l'axe de l'hélice.
Pour affûter cette fraise on libère tout d'abord rotativement la coulisse longitudinale 6, puis on incline la coulisse 6 au moins approximativement de 200. Le centre 108 de la sphère est ensuite amené sur le prolongement de l'axe vertical du pivot 25 et la coulisse 6 est bloquée sur la glissière 112, elle-même bloquée à l'inclinaison de 200.
On incline ensuite la broche 14 de telle sorte que la surface 114 de la meule 15 soit horizontale et soit au même niveau que le point d'intersection 115 de la sphère et de l'axe de la fraise, puis on amène la meule en contact avec le point 115,1'axe de la fraise 8 et l'axe de la meule 15 étant coplanaires dans cette position, c'està-dire que l'axe de la fraise est parallèle au plan du dessin à la fig. 3. L'angle de coupe se règle si nécessaire au moyen de la meule.
On règle également le dispositif d'avance hélicoïdal. Le pas de l'hélice étant connu, la règle pivotante 40 est amenée en face de la graduation 72 correspondant à ce pas et elle est bloquée dans cette position. La machine est alors prête pour l'affûtage.
On affûte l'outil 8 en partant de son extrémité 115. Le support intermédiaire 24 étant libre rotativement ou le fait tourner à la main sur son pivot 25,1'extrémité hémisphérique 107 de l'outil étant entraînée dans un mouvement de rotation autour de son centre 108. On obtient ainsi automatiquement un affûtage sphérique.
Après avoir tourné de 900 on immobilise le support intermédiaire 24 sur la coulisse transversale et l'on enclenche le moteurréducteur 55 du dispositif d'avance hélicoïdale. L'outil 8, toujours en contact avec la meule est alors animé d'un mouvement hélicoïdal. Une position intermédiaire de la meule 15 est représentée en
traits mixtes en 15'.
L'hélice 106b ne commence en fait qu'au point 116, alors que
l'affûtage sphérique s'arrête au point 117, mais il s'avère que le
raccordement des points 117 et 116 se fait de façon satisfaisante.
Quant à l'angle de coupe il est égal à zéro à l'extrémité 115, croît jusqu'au point 116, puis reste constant le long de l'hélice 106b.
La conception du dispositif de guidage hélicoïdal est telle
qu'elle permet de réaliser un déplacement hélicoïdal dont l'angle
de pente peut être choisi entre 0 et 900. Ainsi le dispositif d'avance
automatique commandé par le moteur réducteur 55 peut être au
besoin utilisé soit pour obtenir seulement la rotation de la broche,
soit pour obtenir seulement l'avance de la coulisse longitudinale 6
sans rotation de la broche, selon que la règle 40 est perpendicu
laire ou parallèle à la coulisse longitudinale.
Pour effectuer ensuite un détalonnage de la fraise 8 il suffit de changer la meule et l'on répète les mêmes opérations, sans modifier la position de la fraise et les réglages de la coulisse 6 et de l'avance hélicoïdale. L'angle de détalonnage est donné par la meule
Si l'on désire maintenant effectuer un détalonnage au moyen du dispositif de détalonnage représenté à la fig. 4, ce dispositif pouvant avoir été monté à demeure sur la coulisse 6, il suffit de fixer ou de dresser le bras 94 et de remplacer la courroie 67 par la courroie 77 sur la poulie 68 de la poupée. La coulisse longitudinale 6 est bloquée en rotation et en translation sur la coulisse transversale 5, cette coulisse 5 étant libérée sur sa glissière 22 en débrayant le dispositif d'avance transversale 35 par desserrage de la pince 36.
Le ressort 93 accroché entre le support 74 et le bras 94 maintient le levier 85 contre la butée 92, ces deux pièces déterminant la position de la coulisse 5, c'est-à-dire de la broche 7. La machine est prête à fonctionner. La came 75 est entraînée en rotation soit manuellement soit automatiquement par un ensemble moteur-réducteur, non représenté, dans le sens de la flèche F. En tournant, la courbe 109 de la came 75 vient buter contre le galet 111 fixé à l'extrémité du levier 78 et fait pivoter ce levier qui agit à son tour sur le levier 81 qui agit sur la tige coulissante 91 qui agit sur le levier 85. Le levier 85 étant retenu par la butée 92 c'est le support 74 qui s'écarte du bras 94 en entraînant tous les éléments solidaires de la coulisse transversale 5. Comme le galet 111 suit le pourtour de la came 109, le levier 78 oscille autour de l'axe 79 avec une amplitude constante.
La profondeur de détalonnage est fixée par la distance de la tige coulissante 91 à l'axe 82 du levier 81. Cette distance est réglable par déplacement du plot 89, permettant une profondeur de détalonnage de 0 à un maximum déterminé. L'utilisation d'un système à deux leviers (78 et 81) permet d'obtenir un réglage linéaire du déplacement de la coulisse transversale 5 par un déplacement du plot 89 qui déplace la tige coulissante 91 le long du levier 81.
Le point d'attaque de la meule sur l'outil peut être déplacé en agissant sur le chariot longitudinal 4.
Les trois exemples décrits ci-dessus montrent bien le caractère universel de cette machine à affûter qui permet, par des manoeuvres simples et rapides, de passer instantanément d'un mode d'affûtage à un autre, et d'un type d'outil à un autre sans aucune perte de temps.
Les moyens de blocage de différents éléments mobiles tels que coulisse, bras et tourelle, sont des dispositifs connus et n'ont pas été représentés pour ne pas charger inutilement le dessin.
Il est aisé de réaliser une fraiseuse selon le même principe en remplaçant la meule 15 par une fraise. Il sera particulièrement avantageux d'usiner une fraise telle que la fraise 8 au moyen d'une telle fraiseuse, puisque l'arête de coupe sera engendrée par un mouvement identique au mouvement de la fraise lors de l'affûtage, de telle sorte que l'on réalisera un affûtage avec un enlèvement minimum de matière sour toute l'arête de coupe, y compris et notamment entre les points 116 et 117, car aucune correction ne sera nécessaire par rapport à la forme usinée.
The present invention relates to a machine tool comprising a headstock mounted on a movable support comprising a carriage and two slides. Such a machine may for example be a sharpening machine or a milling machine.
The user of a sharpening machine is required to sharpen tools of very different shapes and in particular cylindrical cutters, with helical teeth, the end of which is hemispherical.
A machine is known, described for example in English Patent No. 1235278, intended to sharpen cutters of this shape, in which the cutter is driven in a helical movement in a horizontal plane, the sharpening of the hemispherical end being done by a rotational movement around a vertical axis superimposed on the helical movement. Adjusting such a machine is not only extremely delicate but most current cutters cannot be sharpened properly because their end has cutting edges that fit into planes and not into curved surfaces as defined by movement. of the known machine.
To try to sharpen such cutters, one could suppress the helical movement during the rotation around the vertical axis, but then one realizes that the wheel does not follow the cutting edge of the hemispherical part. It was therefore necessary to search for a new solution allowing correct passage from the cutting edge located on the hemispherical part to the helical cutting edge.
The object of the present invention is to provide the user with a universal machine making it possible in particular to sharpen or machine, in a single operation, a helical milling cutter terminating in a hemispherical end.
The invention relates to a machine tool comprising a headstock mounted on a movable support comprising a carriage and two slides, characterized in that the carriage carries a neck
transverse rail on which a longitudi slide is mounted
nale whose support is rotatably and tiltably mounted on the transverse slide, and a helical drive device of
the spindle of the doll, integral with the tilting part of the support, comprising a cursor moving on a guide fixed orien
table from 0 to 90 with respect to the longitudinal slide, and of which
the longitudinal and transverse displacement components respectively generate a displacement of the longitudinal slide
dinale on its tilting support and a rotation of the
the doll.
The accompanying drawing shows, by way of example, a shape
execution of the invention.
Fig. 1 shows an overview in perspective
of a sharpening machine.
Fig. 2 shows a view in elevation and in section according to
line Il-Il in fig. 1 showing only the wings and the door
grinding wheel.
Fig. 3 shows a view in elevation and in section according to
line III-III of fig. 1 showing the same elements as in FIG. 2.
Fig. 4 is an explanatory schematic view showing special
in particular the relief device.
Fig. S schematically illustrates the operation of the
machine with inclined table.
The sharpening machine shown in the drawing comprises a frame 1
on which is mounted on the one hand a column 2 carrying a support
of orientable grinding wheel 3 and on the other hand a carriage 4 supporting a
transverse slide 5 and a longitudinal slide 6 on which
is attached a headstock 7 for the support of a sharpening tool 8.
Column 2 comprises a fixed vertical central shaft 9 around
which rotates a shirt 10 and on which can slide a
level 11, the positioning of which is carried out by means of a
mesh driven by a pinion, the bearing 11 being provided with a
platform 12 on which is journalled by means of a shaft 13
the spindle support 3 which carries a spindle 14 driving a
grinding wheel 15, the spindle 14 being driven in rotation by
via a belt by a motor not shown which is fixed on a support 16 fixed to the spindle support 3. The spindle support 3 is thus orientable around the axis of the column 2 and around the axis 13 and can occupy any desired position.
The spindle can also be positioned axially in the spindle support in which it is held by clamping a part 17 having an elasticity slot 18.
The longitudinal carriage 4 is slidably mounted on a fixed base 19 by a dovetail 20, the displacement being obtained by the rotation of a crank 21 integral with a screw cooperating with a nut. The carriage 4 comprises a slide 22 in which slides the transverse slide 5 mounted on a needle bearing. To the transverse slide 5 is fixed a plate 23 which serves as a platform for the rotation of a slide 112 of the longitudinal slide 6 mounted on a needle bearing like the slide 5.
The slide 112 of the slide 6 is in fact mounted on the one hand rotatably, and on the other hand tiltable on the transverse slide 5 by means of a shaft 25 whose upper end is screwed into a raised central part 26 of an intermediate support 24, the lower part of which 27 is pivoted in a bore 28 of the transverse slide 5 by means of two ball bearings 29 and 30. The slide 112 is articulated around a shaft 113 (fig. 2 and 3) at one end of the projecting part 26 of the intermediate support and can be locked in the desired inclination by locking means, not shown.
The slide 22 carries an arm 31 at the end of which is fixed a bearing 32 supporting a screw 33 controlling the movement of the transverse slide 5 by means of a crank 34. The end 35 of the screw is fixed by clamping to the transverse slide 5 by means of a clamp 36 so that it is possible to disengage the device for advancing the slide 5 by loosening the clamp 36.
The slide 112 has a lateral extension 37 forming a platform limited by a semi-circular edge 38, the center of which is occupied by a pivot 39 around which a horizontal arm 40 can rotate, the ends of which carry two vertical plates 41 and 42 in which are fixed two parallel and horizontal cylindrical bars 43 and 44 serving as rails for a carriage 45.
Above the rails 43 and 44 extends a horizontal arm 46 rigidly secured to a plate 47 resting on the table or longitudinal slide 6 on which it is fixed in the T-slot 48 of this table. The doll 7 is rotatably mounted on a turret 49, this turret being connected to the arm 46 by an axis 50 about which it can pivot. Clamping means, not shown, make it possible to fix the turret and the tailstock on the turret in the desired position. The arms 40 and 46 are essential parts of a device used for sharpening helical cutting tools. For this purpose, the rectilinear movement of the carriage 45 on the bars 43 and 44 is transformed on the one hand into a straight forward movement of the longitudinal slide 6 and on the other hand into a rotational movement of the spindle 51 of the doll 7 carrying the tool to
sharpen 8.
The carriage is moved by a yard
wheel 52, one point of which is fixed to the carriage by an attachment piece 110 and wound around two rollers with vertical axis 53 and 54,
the roller 53 being pivoted in the plate 40 and serving as a reference and the roller 54, motor, being fixed to the end of a shaft driven by a motor with variable speed and two directions of rotation associated with a reduction gear in a unit 55 fixed under the arm 40, the transmission
the shaft of the roller 54 being effected by two bevel gears 56. The carriage 45 carries a vertical shaft 57, the end of which is secured to a belt 58 mounted inside the arm 46 and winding
on two rollers 59 and 60 pivoted between the side walls 61 and 62
hollow arm 46.
The roller 59 is integral with a transmission pulley 63 driving, by a belt 64, a pulley 65 integral with
a pulley 66 driving the pulley 68 of the headstock via a transmission belt 67. The belt 67 is kept tensioned by
a tensioner roller 69.
The shaft 57 of the carriage 45 also carries a roller 70 formed
by a ball bearing which can move in a channel 71 of the arm 46 while rolling against one or the other of the vertical side walls of this channel with a very small clearance. Thus the arm 40 being fixed in a determined angular position on the platform 37, the displacement of the carriage will have the effect on the one hand of driving the belt 58, that is to say of driving the spindle 51 in rotation, and on the other hand of driving the longitudinal slide 6 by acting on the arm 46 by the roller 70. During the movement of the carriage, the spindle 51 of the headstock thus performs a helical movement, the pitch of the propeller being a function of the angular position of the arm 40 relative to the longitudinal slide 6. This angular position is determined by means of a graduation 72 carried on the support 37.
The machine is also provided with a relief device, the elements of which are visible in detail in FIG. 4. The device comprises a doll 73 mounted on a support 74 fixed removably on the longitudinal slide 6. The shaft of this doll carries on one side a cam 75 determining the angle, the number of teeth and the maximum depth of relief. of the cutting tool to be sharpened and on the other side a pulley 76 which can be connected to the pulley 68 of the headstock 7 by a transmission belt 77. On the cam 75 rests the end of a lever 78 mounted to pivot on a horizontal axis 79 and provided with a finger 80 against which rests a second lever 81, horizontal and mounted to pivot about a vertical axis 82.
On a parallelepiped bearing 83 of the support 74, is mounted, pivoting about a horizontal axis 84, a rectangular U-shaped part 85 surrounding a rectangular part 86 of the support 74, bent at a square. This part 86 has a horizontal slot 87 crossed by a screw 88 with a knurled head screwing into a stud 89, the flat base of which rests on the part 83 of the support so as to hold this stud 89 in a vertical position. By means of the knurled screw 88, it is possible to fix the stud 89 in the desired position, this position being marked by means of a graduated scale 90 carried on the inclined upper edge of the part 86. In the stud 89 slides a rod 91 which transmits the movement of lever 81 to lever 85.
This lever 85 is kept pressed against an adjustable screw stop 92 by a tension spring 93 hooked to part 86 on the one hand and on the other hand to an arm 94 carrying the stop 92 and removably fixed to a bracket 95 fixed to the slide 22 of the transverse slide. The support 94 and the bracket 95 have corresponding holes 96 and 97 making it possible to fix the arm 94 precisely on the bracket 95, in the desired position along this bracket.
On the base 1 is also fixed a vertical support 98 carrying a horizontal cylindrical rod 99 whose axial position can be chosen at will and blocked by means of a screw 100. The end of the rod 99 carries a stop finger 101 intended to cooperate with a template 102 removably attached to the longitudinal slide 6 and used for sharpening profiled cutters as will be described below.
A few examples of the use of the machine will illustrate its operation and its infinite possibilities of use for sharpening cutting tools of all shapes and sizes, in particular tools with a spherical end, all of these tools being able to be sharpened without it is necessary to dismantle the accessory previously used in order to replace it with another accessory, the only element to be removed, in certain cases, being the arm 94, which arm could moreover be produced in a folding form so that it it would not even be necessary to remove this arm when not using the bead breaker.
The sharpening of a profile cutter with a cylindrical casing and having a profile, along an axial section, as shown at 103 in FIG. 4, 104 designating the axis of the spindle 7 on which the milling cutter 103 is fixed. In this case the axis and the spindle are blocked. The template 102 has a shape 105 reproducing the profile of the milling cutter 103. The end of the finger 101 is positioned exactly vertical to the point of attack of the grinding wheel 15 on the milling cutter 103. In the event that the longitudinal slide was rotatably blocked on the transverse slide, it is released so as to be able to rotate freely by its pivot 25. The transverse slide is also released. The user then grasps the longitudinal slide 6 by its ends and brings the template 102 against the end of the finger 101 so that the grinding wheel 15 attacks the milling cutter 103.
To sharpen the profile, the operator then just has to move the slide 6, completely free in the plane, while pressing lightly on this slide in the direction of the finger 101 so that the template 102 remains in contact with the finger 101. It is left to the choice of the operator to orient the slide 6 so that the profile of the milling cutter 103 presents itself at a favorable angle in front of the grinding wheel 15. To switch to the next toothing of the milling cutter 103, one rotates the axis 104 of the spindle 7 (fig. 1) to bring it into a new position in which it is again locked, this by means of a dividing device mounted behind the spindle 7 in the drawing.
We will now describe the sharpening of a helical milling cutter with a hemispherical end as shown schematically in auxfig. 1 and 5.
This cylindrical cutter 8 which could also be conical, has helical cutting edges 106 and ends with a hemispherical part 107 with center 108. To sharpen the helical cutting edges 106 of this cutter, the device shown in FIG. 1.
Suppose the helical cutting edges 106 of milling cutter 8 (Fig. 5) have an angle of 200 with respect to the axis of the helix.
To sharpen this cutter, first of all the longitudinal slide 6 is rotated free, then the slide 6 is inclined at least approximately 200. The center 108 of the sphere is then brought onto the extension of the vertical axis of the pivot 25 and the slide 6 is blocked on slide 112, itself blocked at the inclination of 200.
The spindle 14 is then inclined so that the surface 114 of the grinding wheel 15 is horizontal and is at the same level as the point of intersection 115 of the sphere and the axis of the milling cutter, then the grinding wheel is brought into contact. with the point 115,1 'axis of the milling cutter 8 and the axis of the grinding wheel 15 being coplanar in this position, that is to say that the axis of the milling cutter is parallel to the plane of the drawing in FIG. 3. The cutting angle can be adjusted if necessary by means of the grinding wheel.
The helical advance device is also adjusted. The pitch of the propeller being known, the pivoting rule 40 is brought opposite the graduation 72 corresponding to this pitch and it is blocked in this position. The machine is then ready for sharpening.
The tool 8 is sharpened starting from its end 115. The intermediate support 24 being free to rotate or rotated by hand on its pivot 25, the hemispherical end 107 of the tool being driven in a rotational movement around it. its center 108. A spherical sharpening is thus automatically obtained.
After having turned 900, the intermediate support 24 is immobilized on the transverse slide and the gear motor 55 of the helical advance device is engaged. Tool 8, still in contact with the grinding wheel, is then driven in a helical movement. An intermediate position of the grinding wheel 15 is shown in
mixed lines in 15 '.
Propeller 106b does not actually start until point 116, whereas
the spherical sharpening stops at point 117, but it turns out that the
connection of points 117 and 116 is done satisfactorily.
As for the cutting angle, it is zero at the end 115, increases to point 116, then remains constant along the helix 106b.
The design of the helical guide device is such
that it allows a helical displacement of which the angle
slope can be chosen between 0 and 900. Thus the advance device
automatic controlled by the reduction motor 55 can be
need used either to obtain only the rotation of the spindle,
either to obtain only the advance of the longitudinal slide 6
without spindle rotation, depending on whether rule 40 is perpendicular
laire or parallel to the longitudinal slide.
To then perform a relief of the cutter 8, it suffices to change the grinding wheel and the same operations are repeated, without modifying the position of the cutter and the settings of the slide 6 and of the helical feed. The relief angle is given by the grinding wheel
If it is now desired to perform a relief by means of the relief device shown in fig. 4, since this device may have been permanently mounted on the slide 6, it suffices to fix or straighten the arm 94 and replace the belt 67 with the belt 77 on the pulley 68 of the headstock. The longitudinal slide 6 is locked in rotation and in translation on the transverse slide 5, this slide 5 being released on its slide 22 by disengaging the transverse feed device 35 by loosening the clamp 36.
The spring 93 hooked between the support 74 and the arm 94 maintains the lever 85 against the stop 92, these two parts determining the position of the slide 5, that is to say of the spindle 7. The machine is ready to operate. . The cam 75 is rotated either manually or automatically by a motor-reducer assembly, not shown, in the direction of the arrow F. By rotating, the curve 109 of the cam 75 abuts against the roller 111 fixed at the end lever 78 and rotates this lever which in turn acts on the lever 81 which acts on the sliding rod 91 which acts on the lever 85. The lever 85 being retained by the stop 92 it is the support 74 which moves away of the arm 94 by driving all the elements integral with the transverse slide 5. As the roller 111 follows the periphery of the cam 109, the lever 78 oscillates around the axis 79 with a constant amplitude.
The relief depth is fixed by the distance of the sliding rod 91 to the axis 82 of the lever 81. This distance is adjustable by moving the stud 89, allowing a relief depth of 0 to a determined maximum. The use of a system with two levers (78 and 81) makes it possible to obtain a linear adjustment of the displacement of the transverse slide 5 by a displacement of the stud 89 which moves the sliding rod 91 along the lever 81.
The point of attack of the grinding wheel on the tool can be moved by acting on the longitudinal carriage 4.
The three examples described above clearly show the universal character of this sharpening machine which allows, by simple and rapid maneuvers, to switch instantly from one sharpening mode to another, and from one type of tool to another. another without any waste of time.
The means for blocking various movable elements such as slide, arm and turret are known devices and have not been shown so as not to burden the drawing unnecessarily.
It is easy to produce a milling machine according to the same principle by replacing the grinding wheel 15 by a milling cutter. It will be particularly advantageous to machine a milling cutter such as milling cutter 8 by means of such a milling machine, since the cutting edge will be generated by a movement identical to the movement of the milling cutter during sharpening, so that the 'sharpening will be carried out with a minimum removal of material sour the entire cutting edge, including and in particular between points 116 and 117, since no correction will be necessary with respect to the machined shape.