Brevet FR2254390A1 — publié le 19750711

La présente invention concerne un procédé pour fabriquer facilement un ovale précis sans utiliser de plaque modèle ovale spéciale mais en utilisant un corps cylindrique ordinaire comme référence en taillant une pièce ovale présentant un périmètre elliptique par l'intermédiaire d'un appareil à copier. Des pièces présentant un périmètre ovale telles que des vis ovales, des arbres ovales, des pistons ovales, etc.., montrent une grande efficacité quand elles sont assemblées à des trous ovales d'autres pièces, parce qutelles entrent en contact sur tout le périmètre ovale de ces trous. Ce cas est différent de celui des pièces à périmètre polygonal. Cependant, on trouve difficile d'exécuter la finition du périmètre d'un calibre ou d'un gabarit pour la fabrication en grandes séries de telles pièces ovales suivant une ellipse précise. L'opération de taille pour obtenir un périmètre ovale est exécutée d'une manière habituelle par usinage par copiage. Cependant, pour utiliser un tour à copier, c'est-à-dire pour exécuter la taille en guidant un outil de coupe suivant le contour d'une plaque modèle et en imprimant un mouvement en même temps à ltoutil et à une pièce à reproduire, il est nécessaire de réaliser la plaque modèle avec une très grande précision. Jusqutà présent, la plaque modèle a été exécutée par un procédé exigeant beaucoup de temps et d'effort tel qu'en l'ébauchant à la main et en la rectifiant ensuite d'après un agrandissement obtenu par projection. a apour objet de réaliser une plaque ovale à bords droits, servant de plaque modèle pour tailler une pièce ovale et habituellement désignée par profil maitre, directement à partir de la section d'un corps cylindrique sans utiliser le procédé de projection habituel. Ine est basée sur le fait qu'une ellipse est une section obtenue quand on coupe obliquement un corps en forme de cylindre droit à base circulaire. Suivant 11 invention, un procédé pour fabriquer une pièce ovale présentant un périmètre ovale par une opération de coupe consiste en ce qu'on fixe un corps cylindrique à une extrémité d'un arbre de rotation principal suivant un angle d'inclinaison prédéterminé par rapport à l'arbre principal, de telle manière que la section dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'arbre principal prend la forme d'une ellipse semblable au périmètre d'une pièce ovale désirée, en ce qu'on dispose un appareil à copier prenant pour référence le périmètre du corps cylindrique entourant la section ( dans une position où le centre de ladite section ovale correspond à l'axe de l'arbre principal), en ce qu'on taille dans une matière un profil matte fixé à l'arbre principal en forme de piè- ce présentant un périmètre ovale, en ce qu'on utilise ce profil maître ainsi obtenu comme base de référence, et en ce au'on taille une pièce ovale désirée par 11 intermédiaire d'un appareil à Copier. L'invention vise également les machines pour tailler des pièces ovales suivant ce procédé, ainsi que les pièces ovales ainsi obtenues. D'autres objets et avantages de l'invention apparaitront clai- rement gracie à la description détaillée suivante, en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est un schéma expliquant le principe de 1' inven- tion; la figure 2 est un schéma explicatif représentant un exemple de dispositif conforme à l'invention; la figure li est un schéma explicatif représentant la manière dont une pièce ovale est fabriquée à partir d'un profil maître. Dans le cas où le grand et le petit axe d'une pièce elliptique sont déterminés, on peut obtenir une section elliptique en conformité à la pièce elliptique désirée en coupant, comme représenté sur la figure 1, un corps cylindrique, qui a un diamètre D correspondant au petit axe A, obliquement de telle manière que la longueur de cette section oblique corresponde à celle du grand axe B. Dans ce cas, un angle (a) entre ladite section et un plan orthogonal à l'axe du corps s'exprime comme suit D À cos a = D 3 3 Ainsi, on peut calculer facilement une valeur désirée de l'angle (a)o le guidage d'un outil de l'appareil à copier, c'est-à-dire d'un mécanisme à copier, est accompli suivant une surface (habi tellement un plan horizontal) qui est orthogonale à l'axe de l'arbre de rotation principal. Par conséquent, si ledit corps cylindrique est fixé obliquement suivant un angle (a) par rapport au plan horizontal, le contour de sa surface à copier devient un périmètre ovale présentent le grand et le petit axe désirés. Comme on l'a décrit dans les paragraphes précédents, l'inven- tion vise à tailler ledit profil maître directement par usinage par copie en référence au périmètre d'une section oblique du corps cylindrique. On va maintenant expliquer ci-dessous une réalisation de l'invention en référence aux dessins annexés. Sur la figure 2, un arbre principal 1 est fixé sur un bati (non représenté) en rotation autour d'un axe vertical; un bloc de matière 2 est destiné à réaliser un profil maître; une cale inclinée 3 est fixée sur le bloc de matière 2; un corps cylindrique 4 est fixé sur ladite cale inclinée. Ces éléments sont assemblés l'un à l'autre par des vis et sont entraînés ensemble en rotation par l'arbre principal 1. Un palpeur mobile 5 est fixé au bâti et son extrémité pointue vient au contact du périmètre du corps cylindrique 4.Le palpeur est continuéllement poussé horizontalement contre le corps cylindrique 4 par un ressort ou par un dispositif à pression d'huile (non représentée Un outil de coupe 6 coulisse horizontalement en liaison avec le palpeur mobile 5 et se déplace peu à peu vers le bas pour tailler le contour du bloc de matière 2. Dans ce cas, comme on l'a déjà établi, il est nécessaire que le corps cylindrique 4 soit fixé suivant un angle d'inclinaison tel que la section de ce corps par un plan orthogonal à l'axe de l'arbre principal 1, ctest-b-dire un plan horizontal, forme un contour elliptique semblable à celui de la pièce ovale désirée, à une échelle identique, ou agrandie, ou réduite, et que le centre de la section elliptique correspondant au point de contact de l'ex- trémité pointue du palpeur mobile 5 soit en concordance avec l'axe de l'arbre principal 1. Par conséquent, il est évident que le degré d'inclinaison de la surface supérieure de la cale inclinée 3 et la position des vis de fixation vissées à la surface inférieure du corps cylindrique 4 sont respectivement décidés avec précision. Dans le dispositif présentement montré à la figure 2, le bloc de matière 2 pour fabriquer le profil maître est d'une échelle bien supérieure à celle de la section oblique du corps cylindrique 4, et la distance de déplacement de l'outil de coupe 6 est égale à celle du palpeur mobile 5. Ainsi, le profil maître à exécuter a un petit axe plus grand que celui de l'ellipse, c'est-à-dire de la section oblique du corps cylindrique 4, mais son grand axe est seulement égal à la somme dudit petit axe et de la différence entre le grand et le petit axe de la section elliptique du corps cylindrique 4. En conséquence, le profil maître présente une forme elliptique très proche de celle d'un cercle parfait. Mais ceci n'a aucune importance. En effet, Si, comme représenté figure 3, on remplace le corps cylindrique 4 par le profil maître 2' ainsi obtenu dans le meme appareil d'usinage, et Si on remplace le profil maître 2 par la matière d'une pièce ovale 211 pour usiner ensuite une pièce ovale ayant le meme petit axe que celui du corps cylindrique 4 par l'outil de coupe 6, qui est relié au palpeur mobile 5 venant au contact du périmètre du profil mat- tre 2' et qui se déplace de la même distance que le palpeur mobile 5, le grand et le petit axe de la pièce ovale sont respectivement égaux à ceux de la section oblique du corps cylindrique 4.En pratique, une machine d'usinage séparée peut être utilisée dans ce but. En outre, quand le corps cylindrique 4 a le petit axe supérieur à celui de la pièce ovale dé irée, lwopération de taille peut etre effectuée uniquement en réduisant la distance de déplacement de l'outil de coupe dans le même rapport, en comparaison à la distance de déplacement du palpeur mobile 5. Cette opération est semblable à celle d'un tour à copier ordinaire. Dans la rénlisation précédemment décrite, le corps cylindrique 4 est un cylindre droit et il est fixé sur la cale inclinée 3 pour conserver une inclinaison déterminée. Mais la cale inclinée 3 n'est; pas toujours nécessaire. L'important est que le corps cylindrique 4 garde une inclinaison prédéterminée et une position prédéterminée. Dans ce but, on peut concevoir de couper le bas du corps cylindrique 4 obliauement et de le fixer directement sur l'arbre principal 1, ou bien de courber la partie supérieure du corps cylindrique 4 d'un cOté pour obtenir cette partie inclinée. De plus, pour obtenir la concordance entre le centre de la section du corps cylindrique 4 avec le centre de l'arbre principal 1, le palpeur mobile 5 peut etre toujours maintenu horizontalement tandis que son extrzmité pointue peut se déplacer vers le haut et vers le bas légèrement. On peut le faire facilement en tournant 1'arbre principal 1 et en réglant le degré de balancement de 1' ex- trémité pointue au comparateur à cadran. Comme on l'a décrit aux paragraphes précédents, l'i~vention a rendu possible de tailler une pièce modèle qu'on a jusqu'à pré- sent considérée comme difficile à finir en un ovale précis, très facilement à partir d'un corps cylindrique incliné. Pour préciser, il est devenu possible d'obtenir une forme ovale présentant un grand axe et un petit axe désirés, en maintenant le corps cylindrique sous un angle d'inclinaison ayant été calculé auparavant. L'invention a donc une application très étendue. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée à l'exemple décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela du cadre de l'invention. - REVENDICATIONS lc Procédé pour fabriquer une pièce ovale présentant un périmètre ovale par une opération de coupe caractérisé en ce qu'on fixe un corps cylindrique à une extrémité d'un arbre de rotation principal suivant un angle dtinclinai on prédéterminé par rapport à 11 arbre principal, de telle manière que la section dans un plan perpendiculaire à l'ase de l'arbre principal prend la forme d'une ellipse semblable au périmètre d'une pièce ovale désirée,en ce qu'on dispose un appareil à copier prenant pour référence le périmètre du corps cylindrique entourant la section, en ce qu'on taille dans une matière un profil maître fixé à l'arbre principal en forme de pièce présentant un périmètre ovale, en ce qu'on utilise ce profil maître ainsi obtenu comme base de référence et en ce qu'on taille une pièce ovale désirée par l1intermédiaire d'un appareil à copier. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil à copier précité prenant pour référence le périmètre du corps cylindrique est disposé dans une position où le centre de la section elliptique correspond à l'axe de l'arbre principal. 3*- Appareil pour fabriquer une pièce ovale caractérisé en ce qu'il met en oeuvre un procédé suivant l'une des revendications 1 ou 2. 4.- Pièce ovale obtenue par mise en oeuvre d'un procédé suivant l'une des revendications 1 ou 2.