Brevet FR2315355A1 — publié le 19770121

L'invention concerne mi procédé pour fabriquer des filières de filetage destinées à servir à la fabrication de vis indesserrables. Elle concerne également les filières obtenues par ce procédé. Dans un procédé classique de fabrication de filières, on applique un outil tournant de formation de filet, comme par exemple une meule, à une surface d'une ébauche de filière pour former sur celle-ci des arêtes et des rainures parallèles alternées ayant le même pas. L'outil de formation de filière est appliqué à 11 ébauche avec un certain angle par rapport au sens dans lequel on fait passer des vis en blanc sur la filière pendant une opération de façonnage de vis, cet angle étant égal à l'angle d'hélice de la vis à façonner.Pour tenir compte de la différence des sens respectifs de mouvement des vis en blanc et de l'outil, il faut que le pas des arêtes et des rainures sur l'outil de formation de filière soit différent de celui de la vis finies C'est ainsi que pour une vis ayant un pas axial P le pas du filet sur l'outil de formation de filière sera Pc, qui est égal au pas axial P multiplié par le cosinus de l'angle d'hélice, et que l'on appellera ci-après le pas rectifié. Un procédé selon l'invention pour faire une filière de filetage comprend les phases suivantes: fabrication d'un outil de forme tournant en formant sur une surface cylindrique a 'une é- bauche d'outil des premiers et des seconds groupes dtareAtes et de rainures parallèles alternées ayant le mtme pas, gracie à 1' application dtun moyen de forme à cette ébauche, ce moyen de forme étant appliqué de manière à former entre lesdits premiers et seconds groupes une autre arête ou une autre rainure ayant un pas différent; utilisation de l'outil ainsi formé pour former une filière de filetage ou un outil intermédiaire de forme pour former la filière. Toute différence de pas entre filets adjacents sera appelée ici "coefficient de distorsion du pas" et désignée par Pt. Dans une forme préférée du procédé, les groupes d'artes et de rainures sont formés successivement par le moyen de forme, lequel revit la forme d'un autre outil d'une largeur moindre que I1 outil de forme. On fait exécuter à cet autre outil des mouvements radiaux successifs dans un sens en direction de l'ébauche dtoutil de manière à.ce qutil entre en contact avec des portions adjacentes de la surface de cette ébauche, et, entre ces mouve ments radiaux et,tandis qu'il est dégagé (4e íaulte ébauche, on lui fait exécuter un mouvement axial exprimé par la relation N x Pc + Pt, dans laquelle N est égal au nombre d'arêtes sur 11 outil de formation de filière, ce qui fait qu'une arte ou une rainure deux pas plus grand ou plus petit que celui des autres se forme sur ledit outil entre lesdits groupes d'arêtes et de rainures De préférence, cette autre arête ou cette autre rainure est formée en deux parties par des applications radiales successives dudit autre outil à l'ébauche outil, cet autre outil se terminant à chaque extrémité en une demi-arete ou une demi-rainure, de manière à produire dans l'outil de forme, à chaque application radiale, une demi-arête ou une demi-raimire correspondante telle que deux demi-rainures ou demi-arttes adjacentes forment les flancs d'une rainure ou dune autre ayant un pas différent de celui des autres. Une filière à laminer les filets fabriquée par le procédé cidessus en vue de façonner une vis indesserrable a une surface sur laquelle sont formés des groupes dtareAtes et de rainures pa parallèles alternées ayant le mme pas, ces groupes étant séparés par une arête ou une rainure d'un pas différent. Chaque arête ou rainure d'un pas différent est de préférence telle qu'elle produit une ferme correspondante de filet sur au moins une circonférence complète dune vis laminée par la filière. Un appareil selon l'invention pour la mise en oeuvre du procédé susmentionné est caractérisé en ce qutil comprend un moyen de forme portant des arêtes et des rainures de même pas et une demî-arte ou une demi-rainure à 11une de ses extrémités ou aux deux. Le dessin annexe, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Figs. i à 3 sont des schémas montrant divers stades de la fabrication d'une filière selon l'invention Fig 6 représente une filière fabriquée par le procédé suivant l'invention. Fig. 7 est une vue schématique fragmentaire, en coupe et à plus grande telle, de la filière à laminer les filets, coupe e?fentuée suivant la ligne 7-7 de la Fig. 6. ig. 8 montre schématiquement les filets combinés d'une vis (en traits pleins) obtenue au moyen de la filière des Figs. 6 et 7, engrenés sur un écrou complémentaire (ligne brisée) à file tage uniforme. Dans le procédé préféré de l'invention, la série fondamentale d'opérations comporte dlabord 11 obtention d'une première meule par un procédé classique de production de meule diamant. Cette première meule, représentée schématiquement dans la Fig. 1 a des aretes ou pleins I et des rainures ou creux 2 à pas rectifié Pc La phase suivante est la productiDn, par meulage sur une ébauche cylindrique, d'un rouleau écraseur pour imprimer dans une seconde meule le profil désiré, cette seconde meule servant ensuite à meuler la filière à fileter ou à laminer qui, dans le cas préféré, aura une arête ou plein de pas différent de celui des autres. Pour produire dans le rouleau écraseur ce plein de pas différent, la première meule a à chaque extrémité un demi-creux 3 (Fig. 1) et est agencée pour être moins large que le rouleau écraseur, si bien que celui-ci doit dextre profilé par deux appli- cations de la première meule à des emplacements axiaux différents, comme représenté dans les Figs. 2 et 3. La meule 4 est avancée dans le sens de la flèche Â pour entrer en.contact avec une ébauche cylindrique tournante 5 afin de former sur une partie de la longueur de cette ébauche une série de pleins 5, tous de meme pas, et un demi-plein 6.La meule 4 est ensuite retirée de l'ébauche puis amenée asialeme-nt par rapport à celle-ci jusqu'à la position mDntrée dans la Fig. 3. Le déplacement axial requis pour atteindre cette position de la Fig. 3 est donné par la relation N x Pc + Pt où Pc et Pt sont comme défini plus haut, et N est le nombre de pleins sur la meule. Un mouvement ultérieur d'avance de la meule 4 dans le sens de la flèche À complète le profil du rouleau écraseur. On voit d'après la Fig. 3 que l'axe des demi-pleins 6 sera décalé d'une distance X par suite du susdit déplacement axial de la meule, pour produire un plein de pas plus grand que les autres et divisant effectivement en deux groupes les pleins de pas normal. Le rouleau écraseur terminé est montré dans la Fig. 4, le plein à pas plus grand étant représenté agrandi en 7. Un exemple de coefficient de distor-tion de pas est 0,254 millimètre environ. On verra d'auprès la Fig. 4 qu'une portion 8 est laissée entre les deux demi-pleins 6 et s1étend vers l'extérieur sur une distance Y au-delà du grand diamètre du rouleau écraseur. t1 opéra tion suivante consiste à supprimer cette protubérance par un meulage pour obtenir un rouleau écraseur à grand diamètre constant comme montré dans la Fig. 5* Cette Fig. 5 montre clairement la cemparalson entre le pas Pc des pleins normaux et le plein large 9 comportant le coefficient de distorsion Pt. La suite du procédé de formation de la filière consiste en une opération classique d'ecrasement dans laquelle le rouleau ecraseur est utilisé pour former une meule définitive, en l'ame- nant sur une ébauche pour imprimer dans la surface de celle-ci la forme désirée. On fait tourner 11 ébauche de meule lentement et on laisse le rouleau tourner à vide pendant une avance radiale centrôlée dans ébauche, ottteopération peut sans inconvé- nient Qtre effectuée sur la machine qui sert ensuite à meuler les filières de filetage désirées à partir de la meule defini- tive. La Fig. 6 montre la position du plein élargi 9 formé par la meule définitive dans la confection de la filière finie 10, le reste de la surface portant des pleins et des creux à pas normal. La position du plein 9 sur la filière doit atre telle que son axe T à l'extrémité d'entrée de la filière soit correctement disposé par rapport au point d'engrénement auquel deux filières opposées prennent une vis en blanc et sont complètement en prise l'une avec l'autre, c'est-à-dire que les fonds d'une filière sont en face des sommets de l'autre. T1 désigne l'axe du plein 9 au point d'engrénement, et T2 désigne l'axe de ce plein 9 à l'extrémité de sortie. Cette dernière position est également la position approximative du creux correspondant de vis lamines par les filières.La position T peut gtre transposée en T2 en tenant compte de Tr, et des filets classiques d'entrée et de sortie sont meulés dans la filière de manière conven*ionnelle. Dans une variante du procédé décrit ci-dessus, le rouleau écraseur peint etre obtenu par une opération de tournage dans laquelle un déplacement axial mutuel entre ébauche et outil est exécuté pour introduire le coefficient de distorsion de pas dans un plein ou un creux. Le rouleau écraseur ou la meule définitive peuvent autre façonnés par des techniques pantographiques connues en employant des gabarits de traçage à deux ou trois dimensions. Une autre possibilité est 11 emploi d'une technique de rectifi cation électrolytique utilisant un inducteur profilé possédant un plein ou un creux comportant le coefficient désiré de distor- tion de pas. Une autre solution possible 3 consiste à meuler une fraise-mère ayant un plein ou un creux comportant un coefficient désiré de distortion de pas, et à tailler la filière directement à partir de cette fraise-mère, en supprimant de ce fait les meules intermédiaires. Bien que le procédé de façonnage de filières selon lsslnven- tion ait été décrit en référence à des filières plates, il est également possible de l1appliquer a façonnage de filières ayant des surfaces partiellement ou complétement cylindriques. La Fig. 7 montre une vue agrandie d'une partie de la filière de la Fig. 6, d'après laquelle on peut voir qu'en dehors de ltaccroissement de la section-du plein 15 pour donner une augmentation de pas entre les deux groupes de pleins et de creux, 13 et 14 respectivement, de part et d'autre de ce plein i5, aucune autre déformation du plein élargie ntest effectuée et ce plein est) comme l'est chacun des autres pleins et creux normaux, symétrique autour dlune ligne passant par le sommet du plein ou la base du creux, respectivement, à angle droit par rapport à l'axe longitudinal de la partie filetée. Pour laminer une vis en employant des filières fabriquées selon l'invention, on dispose deux filières comme celle de la Fig. 6 de manière que leurs faces de filetage soient en opposition de manière classique, une de ces filières étant rigidement fixée tandis que l'autre est mobile par rapport à elle dans le sens de la longueur des filières. tTne vis en blanc introduite entre les filières recevra l'impression d'un filetage comportant une portion filetée ayant un pas différent du reste du filetage, cette portion procurant une action de blocage entre la vis et une pièce filetée normale coopérant avec cette vis. Le filet formé sur une ébauche cylindrique en employant la filière des Figes. 6 et 7 est montré dans la Fig. 8 sur une vis engagée dans un écrou à filetage uniforme. La vis a deux groupes de pleins et de creux 16, 17 séparés par un creux 18 qui est légèrement plus large que les autres creux normaux, ce qui a pour effet d'introduire une augmentation de pas entre les deux groupes de vis. Lut effet de blocage produit par cette différence de pas est visible dans la Fige 8, dans laquelle la ligne pointillée repré sente les formes de filet régulier d1un écrou; tandis que le trait plein montre les portions du profil de filet sur la vis correspondante, d'un côté du creux élargi, portions qui ne corn- cident pas avec les profils de l'écrou et qui produisent une action de coincement contre ceux-ci. On se rendra compte qu'une fois ltécron vissé sur la vis jusqu1à un point où commence le coincement, la poursuite du vissage fera s'engrener successivement les flancs de coinçage de l'écrou et de la vis, et l'action de coincement augmentera. Bien que l'intention ait été décrite comme appliquée à des filières pour fabriquer des éléments à filetage extérieur, elle peut également s'appliquer à des filières pour fabriquer des éléments à filetage intérieur. Revendications 1. Procédé de fabrication d'une filière de filetage, caracté- risé en ce qulil comporte les phases suivantes: confection d'un outil de forme tournant, par la formation sur une surface cylindrique d'une ébauche, à laquelle on applique un moyen de forme, dlun premier et d'un second grDupe de pleins et de creux parallèles alternés ayant le mveme pas, le moyen de forme étant appli- qué de manière à former entre ce premier et ce second groupe un autre plein ou un autre creux dlun pas différent; utilisation de l'outil ainsi formé pour former une filière de filetage ou bien un outil intermédiaire pour former cette filière. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que que ledit autre plein ou creux a un pas plus grand ou plus petit que le reste des pleins ou creux, tandis qutil est formé en deux parties. 3. Procédé suivant la revendication 2, caracterise en ce que les deux parties dudit autre plein ou creux sont formées successivement par deux applications à l'ébauche d'outil du moyen de forme servant à former le premier et le second groupe de pleins et de creux 4e Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les groupes de pleins et de creux sur l'outil de forme sont formés successivement par ledit moyen de forme, lequel est un autre outil de largeur moindre que l'outil de forme, cet autre outil étant manoeuvré pour exécuter d'lune part des mouvements radiaux successifs dans un sens en direction de l'ébauche d'outil de manière à engager successivement des portions adjacentes de la surface de cette ébauche, et autre part, entre ces mouvements radiaux et pendant qu'il est dégagé de ladite ébauche, un mouvement axial exprimé par la relation N x Pc + Pt dans laquelle N est égal au nombre de pleins sur l'outil de formation de la fi- lière, ce qui fait quel 'autre plein ou creux de pas plus grand ou plus petit que les autres est formé sur ledit outil entre lesdits groupes de pleins et de creux. 5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit autre plein ou creux est formé par des applications radiales dudit autre outil à l'ébauche d'outil, ledit autre outil se terminant à chaque extrémité par un demi-plein ou un demi-creux de manière à produire dans ledit outil de forme, à chaque application radiale, un demi-plein ou un demi-creux correspondant tel que deux demi-pleins adjacents ou deux demi-creux adjacents forment les flancs dtun plein ou d'un creux ayant un pas différent de celui des autres pleins ou creux 6. Filière de filetage par roulage fabriquée suivant le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que sur l'une de ses surfaces sont formés des premiers et des secondsgroupoe de pleins et de ces parallèles alternés ayant le mine pas, ces groupes étant séparés par un plein ou un creux d'un pas différent. 7. Filière de filetage par roulage suivant la revendication 6, caractérisée en chaque chaque plein ou creux de pas différent est tel qu'il produit une forme de filet correspondante sur au moins une circonférence complète d1une vis roulée par la filière, 8. Appareil pour la misé en pratique du procédé de l'une quelconque des revendications î à 5, caractérise en ce qu'il comprend un moyen de forme ayant des pleins et des creux de momie pas sur sa surface et un demi-plein ou un demi-creux à l'une de ses extrémités ou aux deux. 9. Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen de forme est une meule.