Brevet FR3044571A1 — publié le 20170609

L'invention concerne un procédé de profilage d'une arête d'un corps roulant pour un palier à roulement. En particulier, l'invention s'applique pour le profilage d'une arête formée entre la surface périphérique et une surface latérale d'un corps roulant cylindrique ou tronconique. Plus précisément, le corps roulant peut être réalisé en matériau céramique qui, pour des raisons de plus faible poids que l'acier, trouve plus particulièrement son utilisation dans des paliers destinés à l'aéronautique. De façon conventionnelle, une ébauche de tels corps roulants est réalisée par rectification, notamment de la surface périphérique et des surfaces latérales, ce qui conduit à la formation d'arêtes vives entre lesdites surfaces qu'il convient de profiler pour limiter les risques d'amorce de rupture du matériau céramique au niveau desdites arêtes. Pour ce faire, on connaît l'utilisation d'une meule qui, en étant déplacée relativement à l'arête, permet de former un profil qui est agencé pour raccorder les surfaces en limitant les risques d'amorce de rupture. Toutefois, de par leur structure rigide, les meules en déplacement génèrent des chocs sur l'arête lors de son profilage, ce qui forme, notamment sur un matériau céramique, des impacts fragilisant le profil relativement à la rupture. L'invention vise à perfectionner l'art antérieur en proposant notamment un procédé de profilage d'une arête d'un corps roulant pour un palier à roulement permettant de réaliser un profil de raccordement dont les risques d'amorce de rupture sont diminués, notamment en étant dépourvu d'impacts susceptibles de le fragiliser. A cet effet, l'invention propose un procédé de profilage d'une arête d'un corps roulant pour un palier à roulement, ledit procédé prévoyant un galet pourvu d'une gorge périphérique dont la section présente une géométrie correspondant à celle d'un profil à réaliser sur ladite arête, une bande abrasive étant disposée autour dudit galet en recouvrant au moins une portion angulaire de ladite gorge, ledit 3044571 2 procédé prévoyant de faire défiler ladite bande abrasive et de déplacer relativement ledit corps roulant et ledit galet pour disposer l'arête dans la portion angulaire de ladite gorge en interposant ladite bande, ledit déplacement étant agencé pour que ladite bande interposée puisse profiler par abrasion ladite arête 5 à la géométrie du profil à réaliser. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures jointes, dans lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique partielle d'un corps roulant 10 cylindrique montrant un profil de raccordement formé sur l'arête entre sa surface périphérique et une de ses surfaces latérales ; - la figure 2 représente schématiquement la mise en oeuvre d'un procédé de profilage selon une réalisation de l'invention. 15 En relation avec les figures, on décrit ci-dessous un procédé de profilage d'une arête 1 d'un corps roulant 2 pour un palier à roulement. En particulier, le procédé est mis en oeuvre pour le profilage d'une arête 1 formée entre la surface périphérique 2a et une surface latérale 2b d'un corps roulant 2 20 cylindrique, comme représenté sur les figures, ou tronconique. Le corps roulant 2 peut notamment être réalisé en matériau céramique qui, pour des raisons de plus faible poids que l'acier, trouve plus particulièrement son utilisation dans des paliers destinés à l'aéronautique. En particulier, le corps 25 roulant 2 peut être réalisé à base de nitrure de silicium (Si3N4), par exemple avec une dureté de 75 HRC. Pour garantir un guidage optimal de la rotation du palier, la surface périphérique 2a et au moins une surface latérale 2b du corps roulant 2 doivent être rectifiées. 30 En particulier, la rectification permet de définir la géométrie extérieure du corps roulant 2 et d'améliorer son état de surface, caractérisé notamment par sa rugosité Ra, afin notamment de limiter le couple de traînée induit par le frottement lors de la rotation desdits corps roulants dans le palier. 3044571 3 Pour ce faire, après une première opération de mise en forme et traitement thermique, le corps roulant 2 est soumis à une opération de rectification d'au moins une surface parmi notamment sa surface périphérique 2a et ses surfaces 5 latérales 2b. Toutefois, ces opérations de rectification font apparaître des arêtes vives entre la surface périphérique 2a et les surfaces latérales 2b du corps roulant 2, qu'il convient de profiler pour limiter les risques d'amorce de rupture du matériau 10 céramique au niveau desdites arêtes. Pour ce faire, l'invention propose un procédé de profilage prévoyant un galet 3 pourvu d'une gorge périphérique 4 dont la section présente une géométrie qui correspond à celle d'un profil 5 à réaliser sur l'arête 1. En particulier, la section 15 de la gorge 4 est arrondie et présente un état de surface régulier pour former un profil 5 dépourvu d'impacts susceptibles de le fragiliser. De façon avantageuse, le profil 5 présente au moins un rayon de raccordement des surfaces latérales 2a à la surface périphérique 2a, agencé pour limiter les risques d'amorce de rupture. 20 Le procédé prévoit une bande abrasive 6 qui est disposée autour du galet 3 en recouvrant au moins une portion angulaire 4a de ladite gorge, ladite bande abrasive étant notamment formée d'une toile sur laquelle des grains abrasifs sont fixés. 25 Selon une réalisation, les grains abrasifs sont à base de diamant, d'oxyde d'aluminium (A1203) notamment sous forme d'alumine ou de corindon (a-A1203) pouvant avoir subi un traitement chimique permettant de leur conférer des propriétés particulières, par exemple de friabilité, de carbure de silicium (SiC) et/ou de nitrure de bore cubique (CBN). Par ailleurs, la taille des grains abrasifs 30 selon la norme FEPA (nombre de grains d'abrasif par pouce) peut être choisie dans la plage 80 - 240 et/ou dans la plage 240 - 600, selon la finition souhaitée pour le profilage. Selon une réalisation, un mélange de tailles de grains peut être dispersé sur la bande 6. 3044571 4 Le procédé prévoit ensuite de faire défiler la bande abrasive 6 et de déplacer relativement le corps roulant 2 et le galet 3 pour en disposer l'arête 1 dans la portion angulaire 4a de ladite gorge en interposant ladite bande, ledit 5 déplacement étant agencé pour que ladite bande interposée puisse profiler par abrasion ladite arête à la géométrie du profil 5 à réaliser. De façon avantageuse, la bande abrasive 6 est déformable dans la portion de gorge 4a lors du déplacement du corps roulant 2 relativement au galet 3, pour en 10 épouser sa section. Ainsi, lors du déplacement relatif du corps roulant 1 et du galet 3, la bande abrasive 6 déformable est plaquée entre l'arête 1 du corps roulant 2 et la gorge 4 du galet 3, de sorte à épouser parfaitement ladite gorge et ainsi permettre un profilage précis de ladite arête 1. 15 Le procédé peut notamment prévoir une bande abrasive 6 qui est plaquée autour d'un galet 3 monté en rotation lors du défilement de ladite bande, ledit galet pouvant être motorisé pour entraîner en rotation ladite bande ou ladite bande pouvant être montée autour d'un autre galet moteur. 20 Le procédé peut également prévoir d'entraîner le corps roulant 2 en rotation lors de son déplacement relativement au galet 3. En particulier, le corps roulant 2 peut être fixé dans un mandrin rotatif qui est équipé d'un vérin permettant le déplacement dudit corps roulant par rapport au galet 3. En variante, le galet 3 peut être déplacé, notamment par un vérin, par rapport au corps roulant 2. 25 De façon avantageuse, le procédé prévoit une vitesse de rotation du corps roulant 2 qui est telle que la vitesse tangentielle de l'arête 1 soit opposée à la vitesse de défilement de la bande 6, ce qui permet d'annuler, à l'interface entre ladite arête et ladite bande, les glissements relatifs qui pourraient affecter la 30 qualité du profilage de ladite arête, notamment au niveau de l'état de surface du profil 5. 3044571 5 Par ailleurs, l'axe de rotation A du corps roulant peut former un angle a compris entre 30° et 60°, notamment en étant de 45°, avec l'axe de rotation B du galet 3, afin d'améliorer la reproduction de la section de la gorge 4 sur l'arête 1, notamment en formant un profil 5 parfaitement symétrique. 5 Le procédé peut également prévoir d'appliquer, par exemple au moyen d'un vérin, une pression relative entre le corps roulant 2 et le galet 3, ladite pression étant agencée pour induire un déplacement relatif de l'arête 1 dans la gorge 4 sur une course de profilage qui est agencée pour former progressivement le profil 10 5 sans contrainte trop importante de l'arête 1. REVENDICATIONS1. Procédé de profilage d'une arête (1) d'un corps roulant (2) pour un palier à roulement, ledit procédé prévoyant un galet (3) pourvu d'une gorge périphérique (4) dont la section présente une géométrie qui correspond à celle d'un profil (5) à réaliser sur ladite arête, une bande abrasive (6) étant disposée autour dudit galet en recouvrant au moins une portion angulaire (4a) de ladite gorge, ledit procédé prévoyant de faire défiler ladite bande abrasive et de déplacer relativement ledit corps roulant et ledit galet pour disposer l'arête (1) dans la portion angulaire (4a) de ladite gorge en interposant ladite bande, ledit déplacement étant agencé pour que ladite bande interposée puisse profiler par abrasion ladite arête à la géométrie du profil (5) à réaliser. 2. Procédé de profilage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il prévoit une bande abrasive (6) qui est deformable dans la portion de gorge (4a) lors du déplacement du corps roulant (2) relativement au galet (3) pour en épouser sa section. 3. Procédé de profilage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il prévoit une bande abrasive (6) formée d'une toile sur laquelle des grains abrasifs sont fixés. 4. Procédé de profilage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il prévoit d'appliquer une pression relative entre le corps roulant (2) et le galet (3), ladite pression étant agencée pour induire un déplacement relatif de l'arête (1) dans la gorge (4) sur une course de profilage. 5. Procédé de profilage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il prévoit de profiler l'arête (1) formée entre la surface périphérique (2a) et une surface latérale (2b) d'un corps roulant (2) cylindrique ou tronconique. 3044571 7 6. Procédé de profilage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'arête (1) est issue de la rectification des surfaces périphérique (2a) et latérale (2b). 7. Procédé de profilage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, 5 caractérisé en ce que le corps roulant (2) est réalisé en matériau céramique. 8. Procédé de profilage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il prévoit une bande abrasive (6) qui est plaquée autour d'un galet (3) monté en rotation lors du défilement de ladite bande. 10 9. Procédé de profilage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il prévoit d'entraîner le corps roulant (2) en rotation lors de son déplacement relativement au galet (3). 15 10. Procédé de profilage selon les revendications 8 et 9, caractérisé en ce qu'il prévoit que l'axe de rotation (A) du corps roulant (2) forme un angle (a) compris entre 30° et 60° avec l'axe de rotation (B) du galet (3). 11. Procédé de profilage selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en 20 ce qu'il prévoit une vitesse de rotation du corps roulant (2) qui est telle que la vitesse tangentielle de l'arête (1) soit opposée à la vitesse de défilement de la bande (6).