Brevet FR2298385A1 — publié le 19760820

la présente invention concerne le moletage longitudinal à froid pour la réalisation de cannelures sur les arbres au moyen d'une tête de coupe et, plus précisément, la construction des têtes de moletage destinées à usiner les arbres pour la réalisation sur ceux-ci de cannelures en nombre supérieur à dix (de 12 jusqu'à 20). On connaît les têtes de coupe servant au moletage longitudinal à froid des arbres multicannelés et ayant des coulisseaux en forme de coins, montés dans une même monture annulaire, disposés sur une même embase et orientés, par leurs extrémités étroites, vers l'axe commun de moletage cofncidant avec l'axe de l'arbre à moleter, et des galets de moletage montés sur des axes dans les zones étroites indiquées des coulisseaux de façon qu'ils puissent tourner dans des plans radiaux. La ligne d'intersection de ces plans coïncide avec ledit axe longitudinal de moletage. Les têtes de moletage des cannelures employées à l'heure actuelle (y compris celles réalisées en conformité avec le Certificat d'auteur de l'URSS NO 264 330) assurent l'usinage, par voie de moletage, des arbres à petit nombre de cannelures (jusqu'à 10). L'application des principes sur lesquels est basée la construction de la tête de moletage d'après le Certificat d'Auteur nO 264 330 pour le moletage des arbres à nombre de cannelures dépassant 10, donne lieu à des difficultés de construction importantes en ce qui concerne la disposition des coulisseaux, avec les galets de moletage, dans le corps de la tête d'usinage, réduit la stabilité et la rigidité desdits coulisseaux et galets et, dans tous les cas, ne permet pas d'obtenir, lors du moletage, des cannelures précises (comparables aux cannelures fraisées du point de vue de la précision). Tous ces inconvénients exposés plus haut se rapportent aux têtes de moletage dans lesquelles chaque galet forme un seul creux de cannelure, et notamment aux tettes de moletage précitées. On connaît aussi les têtes de moletage réalisées conformément au brevet d'invention de la RFA NO 114823, cl. 7 f 1, permettant de moleter des arbres à cannelures multiples en nombre supérieur à 10. On obtient cela grace à l'application de galets multiprofilés, dont chacun forme deux ou plus de deux creux de cannelure L'inconvénient d'une telle construction consiste en ce que la réalisation et l'utilisation de l'outil de moletage multiprofilé sont très difficiles et en ce qu'il est impossible, à la mise hors d'usage de l'un des galets, d'usiner autant de cannelures qu'il y a de gorges de moletage réalisées sur le galet. De plus, les galets multiprofilés formant simultanément plusieurs cannelures ont, par rapport à un outil uniprofilé, l'inconvénient important qu'ils sont (toutes conditions étant égales par ailleurs) moins rigides à cause des forces de frottement considérables lors de la déformation du métal dans les gorges de moletage voisines d'un même galet. le but de la présente invention est de supprimer les inconvénients exposés ci-dessus. On s'est proposé, pour atteindre ce but, de changer la forme de réalisation des galets de moletage et les méthodes de leur fixation de façon à assurer la possibilité de moletage de plus de dix cannelures longitudinales sur l'arbre, avec un maintien sûr de l'orientation des galets et du prof à tailler par rapport à l'axe de la pièce à usiner Ce problème est résolu du fait que la tête de moletage longitudinal d'arbres multicannelés à froid, du type contenant des coulisseaux en forme de coins montés dans une mse monture sur une même embase et orientés, par leurs extrémités les plus étroites, vers l'axe commun de moletage coMncidant avec l'axe de l'arbre à usiner, et des galets de moletage montés sur des axes dans lesdites zones étroites des coulisseaux, de façon qu'ils puissent tourner dans des plans radiaux dont la ligne d'intersection coïncide avec l'axe longitudinal de moletage, est caractérisée, suivant l'invention, parle fait que chaque galet est composé de deux disques au moins, dont les bords profilés sont réalisés de manière que le jeu entre eux et les galets composites voisins corresponde au profil du tenon de cannelure de l'arbre à moleter, ladite embase comportant, pour chaque galet composite, une rainure radiale distincte dans laquelle s'engagent les parties des surfaces d'embout du galet composite, en plaçant, de ce fait, le galet pour qu'il conserve son orientation radiale précise. Un tel perfectionnement technique permet de moleter des arbresoennelés à nombre de cannelures supérieur à dix, d'obtenir une précision plus haute de réalisation du profil de la cannelure de l'arbre à moleter gracie à l'emplacement du galet composite dans la rainure radiale de l'embase, de diminuer considérablement l'action des forces de frottement lors de la déformation du métal, de rendre plus stables et plus rigides les coulisseaux et de faciliter, dans une grande mesure, les difficultés de construction en ce qui concerne la disposition des coulisseaux, avec les galets de moletage, dans le corps de la tête. Conformément à une variante de la présente invention, la tête de moletage est caractérisée par le fait que l'axe précité sur lequel est monté chaque galet composite possède, aux extrémités, des zones à section transversale rectangulaire qui s'engagent dans des rainures correspondantes à section rectangulaire du coulisseau, à la suite de quoi la partie relativement plus grande de la surface conique du galet monté sur la partie cylindrique de l'axe reste ouverte et est capable de se placer dans la rainure précitée de l'embase. Un tel perfectionnement permet d'augmenter la surface d'emplacement du galet composite dans la rainure radiale de l'embase, de prévenir la rotation de l'axe au moment du moletage et d'exclure la possibilité d'un déplacement axial de l'axe grace à l'emplacement des embouts de la partie cylindrique de l'axe dans la rainure de l'embase. Conformément à une autre variante de la présente invention, la tête de moletage est caractérisée par le fait que sur le méme axe que celui des disques de chaque galet composite sont interposées, entre les disques, des bagues de réglage déterminant la dimension en largeur requise du profil de la cannelure. Un tel perfectionnement technique permet d'obtenir une dimension plus précise de la largeur du tenon de cannelure tout en exécutant les éléments de travail de la tête de moletage avec un degré de précision élevé, ce qui réduit considérablement les dépenses de main d'oeuvre pour la fabrication de la tête de moletage. Conformément à encore une autre variante de l'invention, la têtue de moletage est caractérisée par le fait que les zones précitées des surfaces d'embout du galet composite glissent sur la surface intérieure des rainures de guidage radiales lors de la rotation du galet et lors du déplacement du coulisseau avec le galet au cours du réglage de la tête. Un tel perfectionnement technique permet de conserver la disposition radiale des galets lors du travail et du réglage de la tette de moletage en vue d'obtenir la dimension requise de 1 'arbre cannelé. Enfin, conformément à une autre variante de la présente invention, la tête de moletage est caractérisée par le fait que chaque axe précité, portant le galet composite correspondant est réalisé de façon que l'une des faces de sa zone rectangulaire précitée soit disposée en contact glissant avec la surface portante de l'embase. Un tel perfectionnement technique permet de faciliter considérablement l'assemblage et le désassemblage de la tête de moletage. Plus loin, la présente invention est décrite en détail, avec un exemple non limitatif de réalisation pratique, illustré par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre une vue de dessus (en plan) d'une moitié symétrique de la tette de moletage d'arbres multicannelés conformément à l'invention ; - la figure 2 représente une vue en coupe suivant la ligne II-II de la tête de moletage donnée sur la figure 1 - la figure 3 illustre une vue en coupe suivant la ligne III-III de la tête de moletage conforme à la figure 2. la tête de moletage longitudinal des arbres multicannelés à froid possède, conformément à l'invention, une monture 1 dans laquelle est -antée l'embase 2 à rainures radiales, des coulisseaux en forme de coins 3, des axes 4 portant des galets de moletage 5 des boulons 6, des coins de réglage 7, des clavettes 8, des vis différentielles 9 et des bagues de réglage 10. L'essentiel de la construction proposée est montré sur les figures 1, 2 et 3 et consiste en ce que sur l'axe 4 sont pontés les galets de moletage 5 composés de deux disques au moins, les bouts profilés desquels sout réalisées de façon à assurer un jeu entre eux et les galets voisins correspoedant au profil du tenon de cannelure de l'arbre à moleter. Le profil de travail des galets 5 dépend de la forme des cannelures à moleter.Les parties des surfaces d'embout das galets composites 5 s'engagent dans la rainure radiale "C" de l'embase 2 en vue de placer les galets 5 de façon qu'ils puissent conserver leur orientation radiale précise. les coulisseaux en coin 3, comme le montrent les figures 2 et 3, sont réalisés avec une rainure longitudinale sous un angle par rapport à l'embase 2 pour l'emplacement des galets 5 suivant leurs aurfacas latérales et sont montés sur des clavettes 8 et serrés au moyen de boulons 6, par leur plan inférieur, cont@e le plan de l'ea-e 2. Entre le plan transversal d'embout des coulisseaux en forme de coin et la surface intérieure conique de la monture 1 il y a des coins de réglage 7. Les axes 4 portant les galets de moletage 5 sont introduits, par leurs extrémités libres, dans des logement à section correspondante des coulisseaux 3 en forme de coin. Les ases 4 peuvent être réalisés suivant deux variantes. D'après une première variante, l'axe 4 se présente sous forme d'un cylindre dont les bouts libres sont biseautés dans le plan transversal. Avec une telle réalisation de l'axe 4, sa rotation est interdite, au moment du moletage du profil de la cannelure, par la clavette qui est montée dans les rainures de l'axe 4 et dans les logements des coulisseaux 3 en forme de coin, respectivement. Une telle conception de l'axe affaiblit, dans une grande mesure, le coulisseau en coin 3 et l'axe luimême, ce qui peut conduire à leur cassure au cours du moletage. D'après une seconde variante, l'axe 4 comporte, à ses extrémités, des zones à section rectangulaire introduites dans des rainures correspondantes à section rectangulaire du coulisseau en coin 3 et glissant sur la surface de l'embase 2, à la-suite de quoi la'surface d'emplacement du galet composite 5 dans la rainure radiale de 1 'embase 2 augmente considérablement, ce qui permet d'élever la précision des cannelures moletées et d'accrottre la rigidité du coulisseau en coin 3. De plus, dans un tel mode de réalisation, l'axe 4 peut reposer, par les bouts de sa partie cylindrique, sur laquelle est monté le galet composite 5, dans la rainure radiale de l'embase 2. Tout cela empêche l'axe 4 de se déplacer dans le sens axial. En vue de -régler la dimension des cannelures, en largeur entre les disques formant le galet de moletage 5, ainsi qu'entre les bouts des disques et les plans latéraux de la rainure longitudinale disposée sous un angle par rapport à la base de la rainure du coulisseau 3, on monte les bagues de réglage 10 sur la partie cylindrique des axes 4. Afin d'obtenir la précision requise lors du moletage des cannelures, la tette de moletage est réglée préalablement pour la dimension nécessaire au moyen des coins de réglage 7. Le déplacement des coins 7 est assuré par rotation des vis différentielles 9. A ce moment, les coulisseaux en coin 3 se déplacent dans le sens radial, tandis que les zones des surfaces d'embout du galet composite 5 et de l'axe 4 glissent sur la surface intérieure des rainures de guidage radiales et le plan de l'embase dans le mEme sens, en changeant, grâce aux zones profilées, le diamètre intérieur de l'arbre cannelé et la largeur du tenon. la tête de moletage des cannelures longitudinales sur les arbres se monte sur la table d'une presse à moleter les cannelures ou bien sur d'autres machines à moleter spéciales. La pièce à usiner est montée, soit manuellement, soit à l'aide d'un dispositif, entre les pointes de la moletteuse. A l'application du mouvement de coupe aux éléments mobiles de la machine à moleter, l'ébauche à usiner, serrée entre les pointes, se déplace suivant la ligne des pointes et passe entre les galets montés suivant une circonférence dans la tête de moletage. Chaque galet forme alors un creux de cannelure par son profil de travail. Sous l'action des moments de forces de frottement engendrées lors du moletage des cannelures, le galet tourne sur son axe.Pendant la formation du profil de la cannelure sur la paire axe-galet, On admet la graisse Bous pression de 80 à 125 atmosphères en vue de prolonger la durée de vie des galets de moletage et de leurs axes, ainsi que pour prévenir l'adhésion de contact due à l'action de grandes forces radiales et des forces de frottement agissant sur l'coutil de moletage. la formation du creux de cannelure s'effectue par expulsion d'un volume déterminé de métal qui se déplace dans les sens radial et axial et augmente le diamètre et la longueur de l'arbre à moleter. De ce fait, la pièce à usiner acquiert, lors du moletage, une longueur un peu plus petite. la tette de moletage est destinée à moleter les arbres cannelés répondant à la condition de rigidité ss l'arbre, d, son diamètre. d En utilisant des dispositifs supplémentaires on peut élargir le domaine d'application de la tette de moletage, et la tête de moletage peut autre utilisée pour le moletage de pièces pour lesquelles l Afin d'augmentr la résistance de l'outil (des galets de moletage), il est conseillé de moleter des arbres fabriqués à partir d'aciers ayant une haute formabilité plastique et une dureté ne dépassant pas 230HB. La précision obtenue lors du moletage des arbres par une téte à plusieurs galets de moletage est généralement plus élevée que celle obtenue lors du taillage des cannelures. La classe de finition de la surface du diamètre intérieur de l'arbre cannelé et des faces latérales du tenon de cannelure est de 2 unités plus élevées que celle de la finition de la surface utile de l'outil de coupe. Vu qu'il est impossible de commander le fluage du métal dans le sens radial, la pièce à moleter doit 8tre, au besoin, soumise à une rectification suivant son diamètre extérieur. Une haute précision du profil obtenu de la cannelure suivant tous les paramètres à contrôler est atteinte grtce aux particularités constructives de la tête de moletage. L'emplacement des galets de moletage 5 dans des rainures radiales "C", réalisées avec précision, de l'embase 2, permet de conserver la position des disques par rapport au plan axial de l'arbre à moleter. L'emplacement des galets de moletage 5 dans les rainures radiales C se fait suivant la surface de contact limitée par l'arc et la partie de corde de la circonférence des disques. Les disques qui composent le galet de moletage 5 sont exécutés de façon que leur largeur totale soit plus petite que la largeur de la rainure radiale "C" de l'embase 2, ce qui assure un contact glissant étroit des surfaces latérales des galets avec les parois de la rainure "C". L'emploi des galets composites 5 permet de conserver la rigidité de la tête de moletage et la stabilité des coulisseaux mobiles j au moment du moletage, grâce à la conservation de la surface de contact du coulisseau 3 et de l'embase 2. Dans la construction proposée de la tête de moletage, le galet de moletage composite 5 farme deux creux de cannelure, ce qui permet de moleter des arbres dont le nombre de cannelures est deux fois plus élevé que dans le cas du moletage avec utilisation d'un galet de moletage classique. Vu que chaque galet monté sur l'axe est fixe sur le coulisseau, le moletage, avec un galet classique, d'un arbre cannelé à nombre de cannelures supérieur à dix, donne lieu à des difficultés sérieuses en ce qui concerne la disposition des coulisseaux sur l'embase de la tête dans la monture. Tout cela conduit à une diminution de la largeur des coulisseaux en forme de coin et, de ce fait, à une diminution de la surface de contact du plan du coulisseau avec le plan de l'embase.La diminution de la surface du contact conduit à une perte de stabilité du coulisseau en forme de coin, par suite de l'action des forces de moletage, ce qui empêche d'obtenir des cannelures de précision requise. De ce fait, la réalisation composite du galet de moletage 5, avec possibilité de formation de deux creux de cannelure et de fixation dans un même coulisseau 3 en forme de coins, permet de conserver les dimensions nécessaires, suivant la largeur, des coulisseaux 3 en forme de coins et de conserver la surface nécessaire de contact du plan inférieur du coulisseau et de l'embase 2, en assurant ainsi la stabilité du coulisseau 3 en forme de coin au cours de la formation du profil de la cannelure. L'exécution carrée des extrémités libres de l'axe portant 4 facilite considérablement et réduit le temps nécessaire pour l'assemblage et 7e désassemblage de la têtue de moletage. Outre cela, une telle exécution de l'axe 4 permet d'augmenter la surface d'emplacement des disques du galet composite 5 pour le plan des surfaces latérale s de la rainure radiale "C", grâce à l'augmentation de la surface de contact entre les surfaces d'embout des disques et les parois de la rainure "C". On obtient cela en déplaçant verticalement l'an 4 avec les galets de moletage 5, jusqu'à ce que la face inférieure de l'axe 4 entre en contact avec le plan de l'embase 2. Les bouts de la partie cylindrique de l'axe 4 entrent alors en contact avec les parois de la rainure "C", ce qui ne lai permet pas de se déplacer dans le sens axial au moment du moletage. L'emploi des bagues de réglage 10 permet, dans une certaine mesure, de compenser le manque de précision de fabrication des pièces de la tête de moletage, en choisirent des bagues de largeur appropriée. L'utilisation des bagues de réglage, qui se montent entre les parois de la rainure C", inclinées par rapport à l'embase, du coulisseau 3, permet de régler le pas de disposition des tenons de cannelure de l'arbre. L'utilisation de la bague s'interposant entre les tranches du disques de moletage permet de régler la largeur dee cannelures à usiner de l'arbre. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au iode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. son particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendicqtions qui suivent. REVENDICATIONS 1. Tette de moletage longitudinal pour la réalisation de cannelures multiples sur des arbres à l'état froid, du type comportant, montés dans une même monture sur une m8me embase, des coulisseaux en forme de coins orientés par leurs extrémités les plus étroites vers un axe commun de moletage cotncidant avec l'axe de l'arbre à moleter, et des galets de moletage montés sur des axes dans lesdites zones étroites des coulisseaux de façon qu'ils puissent tourner dans des plans radiaux dont les lignes d'intersection coïncident avec l'axe longitudinal de moletage, caractérisée en ce que chaque galet est composite en étant constitué de deux disques au moins, dont les zones périphériques profilées sont réalisées de manière que le Jeu entre eux et les galets composites voisins corresponde au profil de la saillie ou tenon de cannelure de l'arbre à moleter, ladite embase comportant, pour chaque galet composite, une rainure radiale distincte dans laquelle s'engagent les zones des surfaces d'embout du galet composite, en plaçant ainsi le galet pour qu'il conserve une orientation radiale précise 2.Tête de moletage conforme à la revendication t, caractérisée en ce que l'axe sur lequel est monté chaque galet composite comporte à see extrémités des zones à section transversale rectangulaire introduites dans des rainures correspondantes à section transversale rectangulaire du coulisseau, à la suite de quoi une partie relativement grande de la surface d'embout du galet monté sur la partie cylindrique dudit axe reste ouverte et est capable de se placer dans ladite rainure radiale de l'embase. 3. Tête de moletage conforme à l'une des revendications t et 2, caractérisée en ce que sur le m8me axe que celui des disques de chaque galet composite sont interposées, entre les disques, des bagues de réglage déterminant la dimension en largeur requise du profil de la cannelure. 4. Tête de moletage conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdites zones des surfaces d'embout du galet composite glissent sur la surface intérieure des rainures de guidage radiales lors de la rotation du galet et lors du déplacement du coulisseau avec le galet au cours du réglage de la tête. 5. Tête de moletage conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque axe portant le galet composite correspondant est réalisé de façon qu'une des faces de sa dite zone rectangulaire soit disposée en contact glissant avec la surface portante de l'embase.