Brevet FR2491368A1 — publié le 19820409

- 1 - La présente invention concerne un taraud à gou- jures muni de dents présentant des flancs détalonnés. Le détalonnage des dents de tarauds empêche l'ou- til (le taraud) de "coincer" lorsqu'il commence à s'user t ce détalonnage augmente donc la durée du ta- raud. Alors que dans le caa de tarauds dont les dents ne sont pas détalonnéesles flancs de celles-ci viennent par toute leur surface au contact du filet déjà taillé, leur dètalonnage fait qu'il n'y a plus en contact avec le filet taillé que les arêtes de dent qui, dans la direction de la taille, sont situées du côté des gou- jures. De ce fait, les propriétés de guidage du filet en souffrent et le risque d'une taille défectueuse est plus grand. La valeur correcte du détalonnage oonstitue donc toujours un compromis. Ce problème est particulièrement aigu dans le cas de tarauds à goujures hélicoïdales, car alors une compo- sante de force axiale déterminée par l'angle d'hélicotde c agit lors de la taille. Alors que cette composante de force est, dans les tarauds non détalonnés, supportée par les surfaces des flancs situés en avant dans la direction de la taille, au contact du filet taillé, ceci ne se produit, dans les tarauds détalonnés, que le long de certaines arêtes, comme décrit plus haut. Le dêtalonnage des dents est généralement effectué au moyen d'une meule circulaire, biseautée pour cor- respondre aux angles ouo/d6sirés pour les flancs, qui s'engage entre les dents de l'ébauche pendant que cel- le-ci tourne autour de son axe et est avancée. Si alors la meule en rotation exécute dans son ensemble, en direction de l'axe de l'ébauche, un déplacement re- latif de 90 assez précisément, il en résulte des dents progressivement plus profondes. De mouvement relatif est exécuté de telle sorte que la meule en rotation se trouve, au moment o elle attaque l'une des deux arêtes d'une dent situées côté goujure, exactement dans la position correspnndant à la dimension du filet prévu, tandis que, l'ébauche - 2 - poursuivant sa rotation, on approche la meule de l'axe de l'ébauche jusqu'à l'autre arête c8té goujure de la dent concernée. Jusqu'à pénétration dans la dent suivante, la meule est alors ramenée à la valeur ini- tiale désirée. Tandis qu'une surface développée, concentrique à l'axe du taraud, d'une dent non détalornnée, présente entre deux goujures la forme d'un parallélogramme déli- mité d'une part par les lignes hélicoïdales, d'autre part par les arêtes des goujures, les surfaces corres- pondantes cnt, dans les tarauds détalonnés, la forme d'mu trapèze. Les côtés parallèles de ce dernier sont encore délimités par les goujures, mais ce n'est plus que d'un seul côté de la goujure que les lignes hélicoo- dales parallèles sont touchées par la surface, et les côtés non parallèles de la surface s'écartent de lignes hélicoïdales voisines chacun de la même valeur angulaire 1, et _,. Les dites surfaces sont donc plus petites dane le cas de tarauds détalonnés que dans celui de tarauds non détalonnés, et le taraud n'est plus en contact avec le filet déjà taillé que du cSté de la goujure auquel les angles des dites surfaces touchent les lignes héli- coldales. Le problème auquel l'invention a apporté une solu- tion consistait à créer u-n taraud qui d'une part ait des propriétés de guidage aussi bonnes que celles d'un taraud non détalonné avec lequel il ne peut donc généralement pas se produire de taille défectueuse, et qui d'autre part présente les avantages des tarauds détalonnés. La solution selon l'invention se caractérise par le fait que dans un taraud du genre décrit en préambule le detalonnage des flancs adjacents des dents est inégal, En conséquence, le flanc le moins détalonné présente, surtout lorsque le détalonnage n'est pas très grand, une propriété de guidage presque aussi bonne que celle d'un flanc non détalonné, tandis que le flanc adjacent plus fortement détalonné par rapport au premier assure ne -3 - évacuation des copeaux particulièrement bonne, car ici l'angle de détalonnage est relativement grand, ce qui évite dans une grande mesure un coincement de l'outil en début d'usure. DLes flancs de dent opposés à la direction du perçage peuvent tre plus fortement détalonnés que ceux tournés dans la dite direction lorsque l'éva- cuation des copeaux est prévue dans la direction opposée à celle de l'avance de l'outil. Cette solution est avantageuse notamment dans le cas de tarauds à goujures hélicoïdales, car la composante de force déjà décrite, engendrée par l'angle d'hélicolde c, n'est maintenant plus transmise exactement sous forme ponctuelle, en direction de l'axe du filet, par le flanc de dent le moins détalonné, mais est répartie sur une certaine plage de ce flanc en fonction de la forme de la pointe de l'angle de détalonnage. Une telle solution est donc recommandée dans le cas de tarauds pour tarauder à droite qui ont des goujures à droite et ceux pour tarauder à gauche et qui ont des goujures à gauche. Il existe toutefois aussi des tarauds à goujures hélicoïdales qui évacuent les copeaux dans la direction de l'avance. Dans ce cas, les tarauds pour tarauder à droite ont des goujures à gauche et ceux pour tarauder à gauche ont des goujures à droite. Dans de tels tarauds, l'invention prévoit alors que les flancs tournés dans la direction de l'avance de l'outil présentent le plus fort détalon- nage. Il s'est révélé que les tarauds selon l'invention présentent les meileurs propriétés lorsqu'un seul flanc de dent est d4talonné, tandis que l'autre correspond sur toute sa longueur à une hélicolde. Sdon l'utilisation prévue, c'est l'un ou l'autre des deux flancs qui sera détalonné. Le taraud selon l'invention est avantageusement fabriqué au moyen d'une meule circulaire dont le pour- tour est biseauté pour correspondre aux angles et - 4 - des flancs de dent et que l'on déplace d'une distance fixe en direction de l'axe du taraud pendant que l'on fait tourner ce dernier autour de son axe sur une distance égale à la longueur d'une dent, l'angle r entre la direction du déplacemeatde la meule et l'axe du taraud s'écartant de l'angle droit de plus de 1 environ. Il s'agit dnne, en ce qui concerne le déplaoe- ment relatif de la meule par rapport à la perpendicu- laire à l'axe du taraud, d'un déplacement en avant et en biais, alors que seul un déplacement en avant est connu dans l'état de la technique. Le mouvement de retour de ce déplacement oscillant de la meule a lieu au passage de la goujure. Etant donné que les flancs des dents des tarauds destinés à tailler des filets asymétriques doivent eux aussi présenter des inclinaisons différentes, la meule peut présenter un pourtour qui est biseauté différem- ment des deux cotés pour correspondre aux angles dif- férents des flancs de dent. Le déplacement en avant et en biais de la meule peut alors se faire suivant un angle compris entre o +C(et 90 - K'ou inversement, c'est-àdire entre +et 900 - a; dans le cas de tarauds pour filets symétriques ce déplacement se fait donc suivant un angle compris entre 900 +Cîet 90 Oa. La composante latérale du déplacement de la meule peut s'exercer dans le même sens que l'avance de l'axe du taraud pendant le détalonnage, ou dans le sens opposé à cette avance, suivant que c'est le flbnc tourné dans la direction du perçage ou celui qui est tourné dans la direction oppo- sée qui doit être détalonné le plus fortement. La valeur maximum du déplacement latéral de la meule par rapport à l'axe du taraud doit en tout cas être calculée de telle sorte que dans ce cas l'un de deux flancs ad- jacents soit détalonné tandis que l'autre correspond sur toute sa longueur à la ligne hélicoïdale concernée. Enfin, il peut y avoir un avantage particulier à ce que le déplacement de la meule en cours de détalon- -5 - nage (déplacement relatif) suive une trajectoire in- curvée. L'invention est décrite plus en détail ci-après à l'aide d'exemples d'exécution illustrés au dessin annexé; sur ce dernier - la figure 1 est une vue en élévation lnngitudi- nale d'un taraud à goujures hélico5dales pour un tarau- dage à droite, - la figure 2 est urm vue en perspective d'une partie d'un taraud tel que celui selon la fig.1, - les figures 3a, 3b et 3c sont des faces dévelop- pées concentriques de tarauds avec différents détalon- nages, chacune pour une dent du taraud, et - la figure 4 est une vue en élévation longitudi- nale, avec coupe partielle, d'une ébauche de taraud pour tarauder à droite, la coupe étant faite dans le plan de son axe et par le diamètre de la meule. Aux fig. 1 et 2 les goujures sont inclinées hélico- !dalement de l'angle cpar rapport à l'axe du taraud. Dans le champ de sa pointe, le taraud a une inclinaison conique particulièzient forte, et les flancs 7 et 8 de chacune des dents ne se rencontrent pas en formant un angle aigu mais sont séparés l'un de l'autre par des faces 1 qui sont engendrées par le meulage conique et qui présentent la plus grande surface à la pointe du taraud. Chaque dent comporte, du ceté des gaoures, des faces latérales 5 et 6. Dans les tarauds détalonnés seule l'une de ces faces latérales (ici 5) correspond au taraudage dé- sir4, tandis que l'autre face latérale (ici 6) est, à cause de la dépouille, plus petite. Sur la fig.2, les lignes qui, par rapport au-; dents de taraudage délimitées par les surfaces 1,5,6,7 et 8, sont à l'extérieur, repré- sentent les lismes de délimitation extérieure avant déta- lonnage. On y voit en outre clairement que les flancs 8 présentent ici un détalonnage plus fort que les flancs 7. Lors de l'opération de taraudage, la force 2 engendrée par le taillage de la matière à percer attaque seulement -6 - le flanc 5 qui a la plus grande surface et qui est dans la direction du mouvement de taille ultérieur. Cette force a une composante axiale 4 et une composante radiale 3, Cette composante axiale 4 applique les arètes ante- rieures des flancs 7 adjacentes aux faces latérales 5 contre le filet taillé. Avec ul taraud coupant et une matière facile à tailler, il peut alors arriver que la taille se fasse de travers. Si l'on fait dans une dent du taraud une coupe concentrique à l'axe de celui-ci, cette surface est, comme décrit en préambLeoe, et dans le cas de tarauds dépourvus de détalonnage, un parallélogramme dans lequel les lignes de coupe par les flancs correspondent aux hélicoides du filet tandis que les lignes de coupe par les faces latérales des dents correspondent'aux goujures. Une telle coupe est en forme de trapèze dans be cas de tarauds détalonnés, et, en fonction du détalonnage des flancs 7 et 8, ces lignesde coupe convergent et incluent avec les hélico des correspondantes des angles de détalon- nagePf,2de meme valeur lorsqu'il s'agit de tarauds avec le détalornnage connu (Fig. 3c). Par contre, avec les tarauds selon l'invention, les angles de détalornnage sont, comme il ressort des fig. 3a et 3b, inégaux, l'un d'eux étant considérablement plus petit que les angles de datalonnagefi,,connus jus- qu'à présent. Il est vrai que dans ce cas, aussi, seul un coin 15 est au contact du filet taillé, mais l'héli- code et la ligne de coupe du flanc divergent si lente- ment l'une de l'autre que la force qui attaque au point 15 se répartit sur une partie plus ou moins grande du flanc correspondant, et ce en particu.ier lorsque, par un détalDnnage approprié, on a fait en sotte que l'angle de d6talonnage P se rapproche peu à peu de la valeur zéro en direction du dit point de contact 15, variant ainsi le long de la dent. L'un des deux angles de dé- talonnage peut également être égal à 0 , de sorte que toute la surface du flanc est au contact du filet taillée - 7 - Lors de la fabrication d'un taraudeselon l'inven- tion, illustré à la fig.4, on fait tourner l'ébauche de taraud autour de son axe dans la direction indiquée par la flèche 9, en même temps qu'on la déplace dans la direction indiquée par la flèche 10. Au cours de cette opération la meule circulaire 16 biseautée à son pourtour pour correspondre aux angles met aK tourne entre les flancs 7,8 des dents. Au début de chaque rectification, la meule se trouve dans une position telle (fig.4) que le meulage conduise à donner aux dents la forme voulue pour obtenir le taraudage désiré. L'ébauche continuant de tourner dans le sens 9 sur une distance correspondant à la longueur d'une dent, la meule est alors, dans son ensemble, déplacée relati- vement à l'ébauche de taraud, par exemple vers l'axe de l'ébauche dans la direction 12, donc radialement par rapport à l'ébauche, et latéralement dans la direction 13, c'est-a-dire axialement par rapport à l'ébauche. Ainsi, la meule 16 décrit donc, dans son ensemble et par rapport à l'axe de l'ébauche, un déplacement dans la direction 11. De ce fait, la meule 16 produit, sur la longueur de la dent, u détalornage de plus en plus pro- fond. Pendant que l'ébauche tourne sur une distance correspondant à la largeur de la goujure, la meule re- tourne à la position de départ désirée; à la prochaine dent recommence la rectification "oscillante". Lors de ce déplacement,.de la meule dans son ensemble en avant et de coté, ou d'un déplacement analogue qui se produit immédiatement dans la direction résultante 11, il se forme, indépendamment de la direction de l'axe de rota- tion de la meule par rapport à l'axe du taraud, un angle/"entre l'axe de l'ébauche et la direction résul- tante dans laquelle la meule se trouve déplacée dans son ensemble. Dans le cas limite cet angle rpeut atteindre 90 + Oou 900 + o. Dans ces cas extrêmes, l'un des deux flancs des dents n'est pas du tout détalonné, mais seulement le flanc qui l'avoisine. _ 8 _ Le déplacement relatif peut aussi, par rapport à l'axe de l'ébauche, s'effectuer de telle sorte que l'angle) présente la valeur maximale au début de la rectification d'une dent puis se rapproche progres- sivement d'une valeur d'envirorn 900. De ce fait, les efforts de pointe à l'arête antérieure du flanc en contact avec le filet ta:_llé se trouvent diminués et répartis sur une plus grande surface du flanc. -9- REVENDICATIONS 1. Taraud a goujures muni de dents présentant des flancs détalonnés, remarquable en ce que le déta- lonnage de flancs adjacents (7,8) est inégal. 2. Taraud selon la revendication 1, remarquable en ce que pour une évacuation des copeaux prévue dans la direction opposée a celle du perçage, les iancs (8) opposés àla direction du perçage sont plus fortement détalonnés que les flancs (7) tournés dans la direction du perçage, et vice versa lorsque l'évacuation des copeaux est prévue dans la direction du perçage. 3. Tarad selon la revendication 1 ou 2, remar- quable en ce que seul l'un des flancs (7,8) d'une dent est détalonné, tandis que l'autre correspond sur toute sa longueur à une hélicolde. 4. Procédé de fabrication de tarauds à goujures selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, remar- quable en ce que l'on opère au moyen d'une meule cir- culaire (16) dont le pourtour est biseauté pour corres- pondre aux angles oc etoc' des flancs de dent et que l'on déplace d'une distance fixe en direction de l'axe (9) du taraud pendant que l'on fait tourner ce dernier autour de son axe sur une distance égale. la longueur d'une dent, l'angle 'entre la directon du déplacement relatif de la meule (déplacement relatif) et l'axe du taraud s'écartant de l'angle droit de plus de 10 environ. , Procédé selon la revendication 4, remarquable en ce que l'angle Test compris entre (90 +o (90 -o 6. Procédé selon la revendication 4 ou 5, remar- quable en ce que le déplacement relatif suit une tra- jectoire incurvée.