Brevet FR2701226A1 — publié le 19940812

TARAUD A GOUJURES HELICOIDALES EVOLUTIVES La présente invention concerne tous les tarauds en quelque matière que ce soit destinés à réaliser par enlèvement de matière des filetages intérieurs de tous types et de tous profils, dans des trous, et plus particulièrement dans les trous qui ne débouchent pas dans toutes les matières taraudées. Les figures 1 et 2 représentent un taraud à 4 goujures hélicoïdales à droite suivant l'art et la technique actuellement utilisés. La figure 3 représente une coupe stylisée faisant apparaître la forme de l'âme 12. La figure 7 représente une vue en perspective de la partie avant de ce taraud. Pour évacuer les copeaux vers l'entrée du trou, les goujures doivent être de même sens que le sens du taraudage à réaliser, et leur nombre est de deux au moins, ou plus. Le diamètre d'âme d4 dans la partie coupante 15 est en continuité avec celui de la partie lg qui évacue les copeaux. Généralement, le diamètre d'âme d4 est plus faible vers la face avant que vers la fin de la partie goujurée. L'âme est dite conique, sa conicité est de l'ordre de O à 5 . Très exceptionnellement, l'âme peut être en conicité inverse, c'est à dire être plus faible à l'arrière qu'à l'avant, mais dans ce cas, les valeurs de conicité sont très faibles car sinon on fragilise le taraud dans sa partie la plus sollicitée, sa partie centrale ll. La figure 4 représente une coupe stylisée d'un taraud suivant l'invention montrant i'âme très fortement croissante vers la face avant f. La figure 8 représente une vue en perspective de l'avant de ce taraud. La présente invention définit notamment une modification caractéristique de l'âme du taraud qui permet de maîtriser sur ltoutil, indépendamment, trois fonctions essentielles d'un taraud à goujures hélicoïdales : la coupe de ia matière dans la partie avant sur la planche de coupe par les arêtes a, , c (fig. 8) qui constituent l'arête de coupe 8, l'évacuation des tresses de copeaux dans 7 es parties médiane et arrire, et le sectionnement des copeaux adhérant à la pièce au moment de l'inversion de rotation en début de détaraudage par les arêtes a', b', c' (fig.8) qui constituent l'arête de coupe 6. La goujure hélicoïdale à droite, g, d'un taraud, génère le copeau sur sa planche de coupe 10 dans la partie 15, l'évacue vers l'arrière du taraud dans la partie lg, et le sectionne en fin de taraudage au moment de l'inversion du sens de rotation dans le cas des trous borgnes, sur le dos du peigne 11 dans la partie 15. Pour bien évacuer les copeaux la goujure doit être large et d'inclinaison g f' importante dans la partie lg. Pour résister à l'usure et former une tresse de copeaux serrée et régulière, elle doit être d'angle d'hélice moindre et plus étroite dans la partie coupante 15. Pour faciliter l'éjection des copeaux au moment de l'inversion au détaraudage, la force F1 de sectionnement des copeaux sur l'arête de coupe 6 sur le dos du peigne devrait être dirigée vers l'entrée du trou. Ces paramètres sont contradictoires dans les différentes parties de la goujure d'un taraud connu. L'invention vise à éviter ces contradictions et à réaliser un taraud qui offre une goujure à géométrie variable et optimisée, pour répondre parfaitement à ses différentes fonctions dans ses différentes parties. On y parvient, selon l'invention, en créant du côté de la face avant f une âme fortement conique sur une longueur lc, qui vient se raccorder en 3 à l'âme traditionnelle des tarauds connus, et qui évacue les copeaux vers l'arrière. Les sections, fig. 10 11 - 5 d'une goujure en 2, 3, 4, montrent la progressivité de la forme de la goujure. Une valeur du diamètre d'âme en 2 égale à 1,5 fois le diamètre d'âme en 3, et une longueur lc comprise entre une et deux fois la longueur 15 sont des valeurs judicieuses prévues par l'invention. D'autres valeurs peuvent être choisies et en particulier celle qui prévoit en 2 un diamètre d'âme égal au diamètre nominal du taraud. Dans ce cas, ou si le diamètre d'âme en 2 est beaucoup plus grand que la valeur recommandée de l'invention, il n'y a pratiquement plus de goujure. Il faut alors retailler sur au moins la longueur 15 une goujure secondaire 5 parfaitement visible sur les figures 6 et 9. Cette opération est réalisée sur les tarauds connus à goujures hélicoïdales avec les inconvénients d'élargir la goujure du taraud dans la zone de coupe et de réduire l'épaisseur du peigne p. Dans le cadre de l'invention ces inconvénients n'existent pas, car la matière vers la face avant est surabondante, la goujure étant plus étroite. La taille d'une âme fortement conique vers la face avant f crée- sur le dos il du peigne p une arête de coupe 6 constituée de a', b', et c' située à l'intersection du cane d'entrée détalonné de la partie coupante 15 et du dos du peigne dont l'angle d'hélice, variable, est totalement différent de l'angle d'hélice de l'arête de coupe 8 constituée de a, b et c. C'est cette arête, 6, qui sectionne les copeaux au début du détaraudage. Sur un taraud connu, les copeaux sont sectionnés tous en même temps car sur la fig 7 les arêtes, 6 et 7, sont pratiquement parallèles, ou en commençant par le plus étroit et le plus éloigné de la face f si la coupe a été redressée. L'effort F1 de coupe est dirigé vers le fond du trou. Le copeau le plus proche du fond du trou est mal coupé, il est projeté vers l'avant et il reste souvent plus ou moins adhérent au fond du taraudage. Avec l'invention, fig. 8, sur un taraud avec une âme fortement conique vers la face f où on a créé une arête 6 dont l'orientation est apparentée à une hélice à gauche au moins à proximité de la face f, le premier copeau sectionné est le plus proche de la face f, à la fin du taraudage, sur chaque peigne p, la coupe s'arrête suivant les lignes a, b, c, et laisse les copeaux fixés à la paroi du trou suivant ces lignes. A l'inversion du sens de rotation, pour détarauder, les arêtes a', b', et c', vont respectivement venir sectionner les copeaux générés par les arêtes a, b, et c. L'augmentation de la largeur des goujures à partir de la face avant f fait que la distance aa' est la plus faible par rapport à bb' et cc et que le copeau le plus proche de la face f est sectionné le premier. 'est le plus large, celui qui donne toute sa rigidité à la tresse de copeaux.L'effort de coupe F2 est dirigé vers l'arrière, ce qui facilite l'éjection des derniers copeaux taillés au début du détaraudage. En fin de taraudage, les copeaux restent solidaires de la matière suivant des lignes apparentées à des hélices à droite comme les arêtes 7, 8 ou 9. L'arête de coupe au détaraudage 6 est, au moins pour son premier filet, sur une ligne orientée comme une hélice à gauche. Il existe au moment du sectionnement des copeaux un effet ciseau qui conduit à une coupe progressive et franche en commençant par le copeau le plus large, ce qui évite de le plaquer au fond du taraudage. Pour un taraudage pas à gauche à réaliser avec un taraud à goujures hélicoïdales à gauche la démonstration serait identique. Des goujures hélicoïdales à gauche déterminent une âme fortement conique vers l'avant du taraud sur une longueur limitée lc, le plus fort diamètre de l'âme étant sur la face avant f, créant des goujures plus étroites et moins profondes vers l'avant, qui, progressivement sur la longueur lc se raccordent à la goujure normale d'évacuation des copeaux et créent sur les faces arrières 11 des peignes p des arêtes de coupe 6 qui, au détaraudage, cisaillent en premier le copeau du fond avec un effet ciseau. Des goujures secondaires peuvent être taillées dans la zone fortement conique, vers les planches de coupe 10, pour optimiser les paramètres de coupe. Les goujures de remodelage peuvent être hélicoïdales ou rectilignes cu de formes curvilignes quelconques, dans des plans parallèles ou sécants à l'axe du taraud. La réalisation de l'âme fortement conique des goujures créant une arête 6 de sectionnement des copeaux au détaraudage et la reprise de la goujure vers la planche de coupe 10 peuvent être réalisées d'une infinite de manières en fonction des moyens présents ou à venIr qui sont à la disposition des industriels pour réaliser ces types de travaux. REvENDICATIoN 1/ Taraud coupant à goujures hélicoîdales de même sens que le sens du taraudage à réaliser, caractérisé par une âme fortement conique vers l'avant du taraud sur une longueur limitée lc, le plus fort diamètre de l'âme étant sur la face avant f, créant des goujures plus étroites et moins profondes vers l'avant qui progressivement sur la longueur lc se raccordent à la goujure normale d'évacuation des copeaux et créent sur les faces arrières 11 des peignes p des arêtes de coupe 6 qui, au détaraudage, cisaillent en premier le copeau du fond avec un effet ciseau. 2/ Taraud selon la revendication 1 caractérisé par des goujures secondaires taillées dans la zone d'âme fortement conique, vers les planches de coupe 10, pour optimiser les paramètres de coupe.