Brevet FR2745094A1 — publié le 19970822

PROCÉDÉ DE PRODUCTION D'UN MOULE POUR UN BARILLET D'OBJECTIF EN RÉSINE SYNTHÉTIQUE COMPORTANT UN HÉLICOIDE, ET DE PRODUCTION DU BARILLET D'OBJECTIF La présente invention se rapporte à un barillet d'objectif fait en résine synthétique comportant un hélicoïde (un filetage) et à un procédé pour produire un moule en plusieurs parties pour le fabriquer. Un hélicoide d'un barillet d'objectif est pourvu de filets trapézoïdaux et de rainures trapézoïdales, adjacents, formés alternativement suivant la direction circonférentielle du barillet d'objectif. Dans le cas d'un pas métrique, dans une section incluant un axe du barillet d'objectif, les angles des filets trapézoïdaux et des rainures trapézoïdales sont identiques. En vue développée, que les filets ou rainures de I'hélicoïde soient disposés de manière externe ou de manière interne, ils sont définis par un angle identique. Cependant, en pratique, dans une section perpendiculaire à la direction longitudinale des filets, I'angle des rainures trapézoïdales est plus grand que l'angle des filets trapézoïdaux. À mesure que l'angle augmente, par exemple, s'il dépasse 30 degrés, la différence d'angle (différence angulaire) entre les rainures trapézoïdales et les filets trapézoïdaux fait de même. La raison de ceci est que l'hélicoïde formé par les filets et les rainures, qui sont définis par un angle identique en vue développée, s'enroulent sur un barillet d'objectif cylindrique. La différence angulaire se produit inévitablement du moment que les filets et rainures sont définis par un angle identique. Dans un hélicoïde classique ayant un faible angle d'attaque, I'erreur de contact (erreur de vissage) due à la différence d'angle entre les filets trapézoïdaux et les rainures trapézoïdales est négligeable. Cependant, si l'angle d'attaque est grand, I'erreur de contact n'est pas négligeable puisque les hélicoïdes ne viennent pas en contact de surface mais viennent en contact linéaire en raison de l'erreur de vissage. En théorie, la forme des filets trapézoïdaux ou des rainures trapézoïdales dans une section particulière par rapport à une direction longitudinale des filets peut se déterminer automatiquement lorsque la forme des rainures trapézoïdales ou des filets trapézoïdaux est déterminée. Cependant, il est difficile d'analyser de manière précise la forme des filets trapézoïdaux et des rainures trapézoïdales. Cette difficulté augmente à mesure que l'angle d'attaque augmente. Par conséquent, il est extrêmement difficile de produire des moules utilisés pour fabriquer un élément comportant un hélicoide. C'est un objectif de la présente invention que de proposer un procédé de production d'un moule en plusieurs parties pour un barillet d'objectif, particulièrement pour un barillet d'objectif comportant un hélicoïde avec un grand angle d'attaque, dans lequel aucune analyse stricte de la forme des filets trapézoïdaux et des rainures trapézoïdales n'est nécessaire. C'est un autre objectif de la présente invention que de proposer un barillet d'objectif obtenu par un moule en plusieurs parties ainsi produit. Le concept de base de la présente invention réside dans le fait que, si les parties hélicoïdes mâle (externe) et femelle (interne) qui s'accouplent, des moules mâle et femelle, sont usinées par un outil de coupe identique, les hélicoides mâle (externe) et femelle (interne) obtenus en utilisant les moules mâle et femelle seront comme s'ils avaient été formés par le même outil de coupe, de façon à pouvoir réaliser un vissage régulier ou sûr des hélicoïdes mâle et femelle sans une analyse mathématique compliquée de la forme des hélicoïdes. Cependant, il est en pratique impossible de former les parties hélicoïdes mâle et femelle des moules mâle et femelle en utilisant le même outil de coupe. En liaison avec ceci, selon la présente invention, I'une des parties hélicoïdes mâle et femelle des moules mâle et femelle, et une électrode d'usinage par étincelage, qui est conçue pour produire la partie hélicoïde de l'autre moule, sont usinées par le même outil. Selon un premier aspect, la présente invention propose un procédé pour produire un moule d'hélicoïde mâle qui est conçu pour fabriquer un barillet intérieur comportant un hélicoide mâle, et pour produire un moule d'hélicoïde femelle qui est conçu pour fabriquer un barillet extérieur comportant un hélicoïde femelle qui peut coopérer avec ledit hélicoide mâle du barillet intérieur. Le procédé comprend les étapes : de détermination d'un angle de filets trapézoïdaux de l'hélicoïde mâle pour qu'il soit identique à un angle de rainures trapézoïdales de l'hélicoïde femelle, suivant une section perpendiculaire à la direction longitudinale des filets et de préparation d'un outil de coupe ayant un angle identique à l'angle déterminé ; d'usinage du moule d'hélicöïde mâle pour former sa partie hélicoïde en utilisant l'outil de coupe ; de préparation, par une opération d'usinage mécanique utilisant l'outil de coupe, d'une électrode d'usinage par étincelage comportant une partie hélicoïde dont la forme est identique à la forme de la partie hélicoïde du moule d'hélicoïde mâle ; et de formation d'une partie hélicoide du moule d'hélicoïde femelle, par usinage par étincelage en utilisant l'électrode d'usinage par étincelage. Comme variante, il est possible de déterminer l'angle des filets trapézoïdaux de l'hélicoïde mâle pour qu'il soit identique à l'angle des rainures trapézoïdales de l'hélicoïde femelle. Dans cette variante, on propose un procédé pour produire un moule d'hélicoïde mâle qui est conçu pour fabriquer un barillet intérieur comportant un hélicoïde mâle, et pour produire un moule d'hélicoïde femelle qui est conçu pour fabriquer un barillet extérieur comportant un hélicoïde femelle qui peut coopérer avec l'hélicoïde mâle du barillet intérieur. Le procédé comprend les étapes : de détermination d'un angle de rainures trapézoïdales de l'hélicoïde mâle pour qu'il soit identique à un angle de filets trapézoïdaux de l'hélicoïde femelle, suivant une section perpendiculaire à la direction longitudinale des filets et de préparation d'un outil de coupe ayant un angle identique à l'angle déterminé ; d'usinage du moule d'hélicoïde femelle pour former sa partie hélicoïde en utilisant l'outil de coupe ; de préparation, par une opération d'usinage mécanique utilisant l'outil de coupe, d'une électrode d'usinage par étincelage comportant une partie hélicoide dont la forme est identique à la forme de la partie hélicoïde du moule d'hélicoïde femelle ; et de formation d'une partie hélicoide du moule d'hélicoïde mâle, par usinage par étincelage en utilisant l'électrode d'usinage par étincelage. Avec le procédé de production de la présente invention, on peut obtenir, sans la nécessité d'une analyse détaillée des angles de filets et rainures, une paire de barillets intérieur et extérieur dans laquelle l'angle des rainures trapézoïdales (des filets trapézoïdaux) de l'hélicoïde mâle est identique à l'angle des filets trapézoïdaux (des rainures trapézöïdales) de l'hélicöïde femelle. Selon un autre aspect, la présente invention propose un barillet d'objectif en résine synthétique comportant un barillet intérieur fait de résine synthétique comportant un hélicoïde mâle et un barillet extérieur fait de résine synthétique comportant un hélicoïde femelle qui peut coopérer avec l'hélicoïde mâle ; dans lequel l'angle de rainures trapézoïdales de l'hélicoïde mâle et l'angle de filets trapézoïdaux de l'hélicoïde femelle sont identiques suivant une section perpendiculaire à la direction longitudinale des filets. Dans une variante, I'angle des filets trapézoïdaux de l'hélicoïde mâle et l'angle des rainures trapézoïdales de l'hélicoïde femelle sont identiques suivant une section perpendiculaire à la direction longitudinale des filets. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective de barillets d'objectif en résine synthétique comportant des hélicoides (des filetages), à titre d'exemple, selon la présente invention la figure 2 est une vue agrandie en perspective d'un barillet d'objectif intérieur comportant un hélicoïde mâle (filetage externe) la figure 3 est une vue en plan du barillet d'objectif montré à la figure 2; la figure 4 est une vue en coupe montrant, à titre d'exemple, un hélicoïde mâle suivant un plan de coupe 13 montré à la figure 3 les figures 5A et 5B sont des vues schématiques d'un moule et d'une électrode d'usinage par étincelage selon la présente invention; la figure 6 est une vue conceptuelle d'un usinage par étincelage pour fabriquer l'un des secteurs d'un moule d'hélicoïde mâle, en utilisant une électrode d'usinage par étincelage montrée à la figure 5B; et la figure 7 est une vue schématique en coupe d'un moule en plusieurs parties qui est constitué de plusieurs secteurs fabriqués par l'usinage par étincelage montré à la figure 6. La figure 1 montre un exemple d'un barillet intérieur 10 et d'un barillet extérieur 20 qui sont tous les deux faits de résine synthétique, dans lequel les barillets 10 et 20 sont produits en utilisant un moule en plusieurs parties selon la présente invention. Le barillet intérieur 10 est pourvu sur sa surface périphérique extérieure d'un hélicoïde mâle 11. L'hélicoïde mâle 1 1 a un grand angle d'attaque, par exemple supérieur à 30 degrés, et il est d'environ 45 degrés dans le mode de réalisation représenté. Le barillet extérieur (barillet fixe) 20 est pourvu sur sa surface périphérique intérieure d'un hélicoide femelle 21. L'hélicoïde femelle 21 coopère avec l'hélicoïde mâle 11. L'hélicoïde mâle 11 et l'hélicoïde femelle 21 comportent, respectivement, des filets trapézoïdaux lia, 21 a et des rainures trapézoïdales il b, 21 b. On va décrire ci-dessous, en se référant aux figures 2 à 4 la forme de l'hélicoïde mâle 11. Si l'on coupe le barillet intérieur 10 suivant un plan 13 perpendiculaire à la direction longitudinale des filets de l'hélicoïde mâle 11, la coupe a la forme d'une ellipse 14, comme le montre la figure 2. Dans la section elliptique, I'angle "B" compris entre les bords des filets trapézoïdaux 1 1 a de l'hélicoïde mâle 1 1 n'est pas identique à l'angle "A" compris entre les bords des ses rainures trapézoïdales il b, à savoir A > B. Par conséquent, si l'angle B' compris entre les bords du filet trapézoïdal 21 a de l'hélicoïde femelle 21 est conçu pour être identique à l'angle B compris entre les filets trapézoïdaux il a de l'hélicoïde mâle 11, les hélicoïdes 1 1 et 21 ne viendront pas en contact de surface. Selon la présente invention, une fois que l'on a déterminé la forme de l'hélicoïde mâle 11 et de l'hélicoïde femelle 21, on détermine l'angle des filets lia et des rainures correspondantes de l'hélicoïde femelle 21 et, ensuite, on forme un outil de coupe 30 correspondant à l'angle. Lors de la production d'un moule d'hélicoide mâle (moule en plusieurs parties) 31 pour fabriquer l'hélicoïde mâle du barillet intérieur 10 et d'un moule d'hélicoïde femelle (moule en plusieurs parties) 36 pour fabriquer le barillet extérieur 20, comme le montrent les figures 5A et 5B, on usine, en utilisant l'outil de coupe 30 mentionné ci-dessus, une partie hélicoïde 32 d'une pluralité de secteurs du moule d'hélicoïde mâle 31 pour le barillet intérieur 10, et une partie de rainure d'hélicoïde 34 d'une électrode d'usinage par étincelage 33, qui est conçue pour effectuer l'usinage par étincelage du moule 36 de l'hélicoïde femelle 21 du barillet extérieur 20. On place l'électrode d'usinage par étincelage 33, sur laquelle on a formé la partie de rainure d'hélicoïde 34, dans une machine d'usinage par étincelage 40, pour usiner les secteurs 36a et 36b du moule d'hélicoïde femelle 36 qui est conçu pour fabriquer le barillet extérieur 20, qui correspond à l'hélicoïde femelle 21, comme le montrent les figures 6 et 7. L'outil de coupe 30 n'est pas limité à celui montré aux figures 5A et 5B, et l'on peut utiliser en pratique, comme outil de coupe 30, une fraise en bout. Si l'on produit le barillet intérieur 10 et le barillet extérieur 20 en utilisant le moule d'hélicoïde mâle 31 et le moule d'hélicoïde femelle 36 construit comme indiqué ci-dessus, l'angle des filets 1 1 a de l'hélicoïde mâle 11 est identique à l'angle compris entre les bords des rainures trapézoïdales de l'hélicoïde femelle 21 qui sont en prise avec les filets lia. Par conséquent, on peut obtenir de façon certaine un vissage régulier entre les filets et les rainures correspondantes. À savoir, comme l'indiquent les hachures en traits mixtes à la figure 5A, la forme de l'hélicoïde mâle 11 du barillet intérieur 10, produit en utilisant le moule d'hélicoïde mâle 31, correspond à la forme du moule d'hélicoïde mâle 31. La forme de l'hélicoïde femelle 21 du barillet intérieur 20, produit par le moule en plusieurs parties d'hélicoïde femelle 36, est identique à la forme de l'électrode d'usinage par étincelage 33, puisque la forme de l'électrode d'usinage par étincelage 33 se transfère sur le moule d'hélicoïde femelle 36 dont la forme est reproduite sur l'hélicoïde femelle 21 du barillet extérieur 20. À savoir, les filets de l'hélicoïde mâle du barillet intérieur 10 et les rainures de l'hélicoïde femelle 21 du barillet extérieur 20 sont comme s'ils avaient été usinés par le même outil de coupe 30. Ainsi, les filets de l'hélicoïde mâle 1 1 et les rainures de l'hélicoïde femelle 21 ont un angle identique. Par conséquent, les filets de l'hélicoïde mâle 1 1 peuvent se visser de manière régulière et sûre dans les rainures de l'hélicoïde femelle 21, en raison de la relation de forme complémentairé entre eux, comme on peut le voir aux figures 5A et 5B. Selon un second mode de réalisation de la présente invention, une fois que l'on a déterminé la forme de l'hélicoïde mâle 1 1 et de l'hélicoïde femelle 21, on détermine l'angle A entre les bords des rainures 11b de l'hélicoïde mâle 1 1 et l'angle B' compris entre les bords des filets de l'hélicoïde femelle 21. Dans le second mode de réalisation, on usine, en utilisant le même outil de coupe 30, une partie hélicoïde du moule d'hélicoïde femelle pour le barillet extérieur, et une partie hélicoïde de l'électrode d'usinage par étincelage qui est conçue pour effectuer un usinage par étincelage du moule d'hélicoïde mâle pour l'hélicoïde mâle du barillet intérieur. La partie hélicoïde du moule d'hélicoïde mâle est soumise à un usinage par étincelage pour lequel on utilise l'électrode d'usinage par étincelage. Comme on peut le comprendre à partir de la description ci-dessus, selon la présente invention, on peut facilement, sans la nécessité d'une analyse détaillée des formes des filets trapézoïdaux et des rainures trapézoïdales correspondantes, produire le moule pour un barillet d'objectif qui est pourvu d'un hélicoïde, particulièrement d'un hélicoïde ayant un grand angle d'attaque, et le barillet d'objectif. REVENDICATIONS 1. Procédé pour produire un moule d'hélicoïde mâle (31) qui est conçu pour fabriquer un barillet intérieur (10) comportant un hélicoïde mâle (11), et pour produire un moule d'hélicoïde femelle (36) qui est conçu pour fabriquer un barillet extérieur (20) comportant un hélicoïde femelle (21) pour coopérer avec ledit hélicoïde mâle (11) dudit barillet intérieur (10 > caractérisé en ce que ledit procédé comprend les étapes de détermination d'un angle (B) compris entre des filets trapézoïdaux (11a) dudit hélicoïde mâle (11) pour qu'il soit identique à un angle (A') compris entre des rainures trapézoïdales (21b) dudit hélicoïde femelle (21), suivant une section (13) perpendiculaire à la direction longitudinale desdits filets (1 la) et de préparation d'un outil de coupe (30) ayant un angle identique audit angle déterminé; d'usinage dudit moule d'hélicoïde mâle (31) pour former sa partie hélicoïde (32) en utilisant ledit outil de coupe (30); de préparation, par une opération d'usinage mécanique utilisant ledit outil de coupe (30), d'une électrode d'usinage par étincelage (33) comportant une partie hélicoïde (34) dont la forme est identique à la forme de ladite partie hélicoide (32) dudit moule d'hélicoïde mâle (31); et de formation d'une partie hélicoïde dudit moule d'hélicoïde femelle (36), par usinage par étincelage en utilisant ladite électrode d'usinage par étincelage (33). 2. Procédé pour produire un moule d'hélicoïde mâle (31) qui est conçu pour fabriquer un barillet intérieur (10) comportant un hélicoïde mâle (11), et pour produire un moule d'hélicoïde femelle (36) qui est conçu pour fabriquer un barillet extérieur (20) comportant un hélicolde femelle (21) pour coopérer avec ledit hélicoïde mâle (11) dudit barillet intérieur (10 > caractérisé en ce que ledit procédé comprend les étapes de détermination d'un angle (A) compris entre des rainures trapézoïdales (1 lb) dudit hélicoïde mâle (11) pour qu'il soit identique à un angle (B') compris entre des filets trapézoïdaux (21a) dudit hélicoide femelle (21), suivant une section (13) perpendiculaire à la direction longitudinale desdits filets (21a) et de préparation d'un outil de coupe (30) ayant un angle identique audit angle déterminé; d'usinage dudit moule d'hélicoïde femelle (36) pour former sa partie hélicoïde en utilisant ledit outil de coupe (30); de préparation, par une opération d'usinage mécanique utilisant ledit outil de coupe (30), d'une électrode d'usinage par étincelage (33) comportant une partie hélicoïde (34) dont la forme est identique à la forme de ladite partie hélicoide dudit moule d'hélicoïde femelle (36); et de formation d'une partie hélicoïde (32) dudit moule d'hélicoïde mâle (31), par usinage par étincelage en utilisant ladite électrode d'usinage par étincelage (33). 3. Barillet d'objectif en résine synthétique comportant un barillet intérieur (10) fait de résine synthétique comportant un hélicoïde mâle (11) et un barillet extérieur (20) fait de résine synthétique comportant un hélicoide femelle (21) pour coopérer avec ledit hélicoide mâle (11); caractérisé en ce que l'angle (A) compris entre des rainures trapézoïdales (11b) dudit hélicoïde mâle (11) et l'angle (B') compris entre des filets trapézoïdaux (21a) dudit hélicoïde femelle (21) sont identiques suivant une section (13) perpendiculaire à la direction longitudinale desdits filets (21a). 4. Barillet d'objectif en résine synthétique comportant un barillet intérieur (10) fait de résine synthétique comportant un hélicoïde mâle (11) et un barillet extérieur (20) fait de résine synthétique comportant un hélicoïde femelle (21) pour coopérer avec ledit hélicoïde mâle (11); caractérisé en ce que l'angle (B) compris entre des filets trapézoïdaux (11a) dudit hélicoïde mâle (11 > et l'angle (A') compris entre des rainures trapézoïdales (21b) dudit hélicoïde femelle (21) sont identiques suivant une section (13) perpendiculaire à la direction longitudinale desdits filets (11 a > .