Brevet FR2744383A1 — publié le 19970808

La présente invention concerne le domaine technique du filetage par roulage d'un arbre jouant le rôle d'arbre de sortie d'un moteur ou analogue. Les arbres de sortie des moteurs ou analogues sont généralement constitués par un arbre fileté qui présente dans beaucoup de cas une rainure de filetage formée sur sa périphérie extérieure. Comme procédé d'usinage de l'arbre fileté, on connait un procédé selon lequel on réalise un filetage par roulage, en pressant, contre la périphérie extérieure d'un matériau cylindrique d'arbre fileté, deux matrices de formage de rainure de filetage. Selon le procédé conventionnel, le filetage par roulage est réalisé par exemple de façon que le mandrin d'un ensemble d'entraînement soit fixé à la partie 3a de grande dimension, qui n'est pas à usiner, formée dans un matériau 3 pour arbre fileté, et que l'on presse des matrices 4 contre la partie à usiner 3b de faible diamètre du matériau 3, comme représenté à la figure 2. Dans ce cas, toutefois, une contrainte produite pendant le filetage par roulage se concentre dans la partie de filetage 3c qui est située à l'extrémité des matrices 4, du côté de celles-ci qui est adjacent au mandrin, de sorte que la partie de filetage 3c est susceptible de se courber. Il est donc difficile, lors de l'opération de filetage par roulage, d'obtenir que le matériau 3 pour arbre fileté présente une rectilignité de grande qualité, et la présente invention a pour objet de résoudre ce problème. Prenant en considération ce qui précède, un objet de l'invention consiste à proposer un procédé pour le filetage par roulage d'un arbre afin de former une rainure de filetage à la périphérie extérieure d'un matériau cylindrique pour arbre fileté, procédé qui comprend les opérations consistant à former, sur le matériau pour arbre fileté, une partie inclinée entre une partie à usiner de faible diamètre et une partie de grand diamètre qui n'est pas à usiner, et à former la rainure de filetage sur la partie à usiner du matériau pour arbre fileté en utilisant des matrices de formage sur lesquelles sont formées des dents, pour réaliser la gorge de filetage, et une partie conique destinée à être pressée contre la partie inclinée du matériau pour arbre fileté lors de l'opération de filetage par roulage. Avec cette disposition, la contrainte due au filetage par roulage, qui de façon conventionnelle se concentre à l'extrémité des matrices, du côté de celles-ci correspondant au mandrin, peut alors être reçue par la partie inclinée qui suit la partie à usiner, de sorte que le risque de courbure de l'arbre fileté peut ainsi être réduit et qu'on peut obtenir sur l'arbre fileté une rectilignité de grande qualité. Selon la présente invention, comme la partie conique formée sur les matrices présente un angle d'inclinaison qui est supérieur à celui de la partie inclinée formée sur l'arbre fileté, on peut ainsi éviter le contact entre la partie conique des matrices et la partie inclinée de l'arbre fileté lorsque commence l'opération de filetage par roulage et, en évitant l'application d'une contrainte excessive à la partie inclinée de l'arbre fileté, il en résulte. une possibilité de diminuer la déformation de la partie à usiner et de la partie non à usiner, contrairement à l'opération conventionnelle de filetage par roulage où l'angle d'inclinaison des matrices est le même que celui de l'arbre fileté. Pour bien faire comprendre l'invention on en décrira ci-après, à titre d'exemple sans caractère limitatif, une forme d'exécution préférée en référence au dessin annexé dans lequel la figure 1 est une vue de côté en coupe transversale, montrant un matériau pour arbre fileté disposé en regard de matrices de formage d'une rainure de filetage ; et la figure 2 est une vue de côté en coupe transversale, montrant à titre d'exemple une réalisation conventionnelle. A la figure 1, on a désigné en 1 un matériau cylindrique pour la réalisation d'un arbre fileté, présentant une partie à usiner la de faible diamètre, destinée à recevoir par roulage une rainure de filetage, une partie lb de plus grand diamètre qui n'est pas à usiner, qui est fixée au mandrin d'un ensemble d'entraînement (non représenté) et qui n'est pas destinée à recevoir une filetage par roulage, et une partie inclinée 1c qui est disposée entre la partie à usiner la de petit diamètre et la partie non à usiner lb de grand diamètre, cette partie lc présentant un angle d'inclinaison ss tel que son diamètre se réduit graduellement en allant dans la direction de la partie à usiner la de petit diamètre. D'autre part, des matrices 2 pour le formage des rainures de filetage comportent une partie dentée 2a dont les dents sont définies pour former la rainure de filetage sur la partie à usiner la, ainsi qu'une partie de matrice conique 2b qui correspond à la partie inclinée lc. Toutefois la partie conique 2b présente un angle d'inclinaison N qui est supérieur à l'angle d'inclinaison ss de la partie inclinée 1 c ( > ss). Dans la forme d'exécution de la présente invention, l'angle d'inclinaison du matériau pour arbre fileté est de 130 et l'angle d'inclinaison des matrices est de 14,5 . De plus, dans cette forme d'exécution, les dents 2c de filetage partiel par roulage sont aussi formées sur la partie conique 2b de façon que le filetage par roulage puisse être effectué lorsque la rainure de filetage formée sur la partie à usiner la du matériau se prolonge partiellement sur la partie inclinée lc. Lorsque la rainure de filetage est réalisée par roulage sur le matériau 1 d'arbre à usiner, dans la forme d'exécution telle que décrite ci-dessus, la rainure de filetage se forme lorsque les matrices 2 sont pressées non seulement contre la partie à usiner la de petit diamètre, mais aussi contre la partie inclinée lc formée entre la partie à usiner la et la partie non à usiner lb. I1 en résulte que, en supposant que la contrainte produite pendant l'opération de filetage par roulage agit de façon concentrée sur l'extrémité des matrices 2 située du côté du mandrin, la partie qui reçoit la contrainte n'est pas la partie à usiner la mais la partie inclinée lc qui est plus résistante que celle-ci, la partie à usiner la se trouvant ainsi protégée contre un effet de courbure, contrairement au cas de l'art antérieur, et l'arbre fileté ainsi réalisé présente une excellente rectilignité. En outre, comme l'angle M de la partie conique 2b des matrices 2 est supérieur à l'angle d'inclinaison ss de la partie 1c de l'arbre fileté, dans la forme d'exécution préférée de l'invention, les matrices 2 lorsqu'elles sont pressées contre la partie à usiner la lors de l'opération initiale du procédé de filetage par roulage, se trouvent pressées contre une partie de liaison entre la partie inclinée lc et la partie à usiner la. Alors, pendant le déroulement de l'opération de filetage par roulage, les matrices 2 sont pressées contre des portions de la partie inclinée îc dont la distance augmente par rapport à la partie à usiner la. Il en résulte que le matériau déformé dans la partie inclinée lc se trouve du côté supérieur de cette partie lc, loin de la partie de liaison avec la partie à usiner la. Dans la pratique, l'invention permet donc d'éviter des problèmes liés à une contrainte d'usinage excessive. Dans le procédé conventionnel de filetage par roulage, où les angles d'inclinaison des matrices et de l'arbre ont la même valeur, le matériau éventuellement déformé n'a pas d'endroit pour s'écouler, et une contrainte excessive peut avoir pour conséquence la perte des filets formés sur la partie à usiner la. En outre, la denture 2c est formée jusqu'à une portion de la partie conique 2b des matrices 2 et elle est destinée à former la rainure de filetage sur une portion de la partie inclinée lc, dans la continuité de la partie à usiner la. Toutefois, comme la rainure de filetage formée à cet endroit présente une profondeur qui va en diminuant dans la direction du mandrin de l'arbre fileté, et comme la gorge se perd en son milieu, la contrainte se répartit largement sur la partie inclinée lc lors du filetage par roulage et l'on évite donc la concentration partielle de la contrainte à l'extrémité de la rainure de filetage du côté du mandrin. Par conséquent, l'arbre fileté obtenu présente une rectilignité encore meilleure. On comprendra que la description ci-dessus a été donnée à simple titre d'exemple, sans caractère limitatif, et que des adjonctions ou des modifications constructives pourraient y être apportées sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de filetage par roulage d'un arbre pour former une rainure de filetage à la périphérie extérieure d'un matériau cylindrique pour arbre fileté, en pressant des matrices (2) de formage de rainure de filetage contre la périphérie extérieure du matériau (1) pour arbre fileté, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations consistant - à former une partie inclinée (lc) sur le matériau (1) pour arbre fileté, entre une partie à usiner (la) de petit diamètre et une partie de grand diamètre (lb) ne devant pas être usinée, et - à former la rainure de filetage sur la partie à usiner (la) du matériau (1) pour arbre fileté, en utilisant des matrices (2) de formage de rainure de filetage présentant des dents (2a) pour former la rainure de filetage et une partie conique (2b) destinée à être pressée contre la partie inclinée (lc) du matériau (1) pour arbre fileté lors de I'opération de filetage par roulage. 2. Procédé par filetage par roulage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie conique (2b) formée sur les matrices (2) présente un angle d'inclinaison (oc ) dont la valeur est supérieure à celle de l'angle d'inclinaison ( ss ) de la partie inclinée (lc) formée sur le matériau (1) pour arbre fileté. 3. Procédé de filetage par roulage selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la partie conique (2b) formée sur les matrices (2) présente jusqu'en son milieu des dents (2c) pour former la rainure de filetage.