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"Perfectionnements aux procédés et dispositifs de filetage."
La présente invention se rapporte à la produc- tion d'articles filetés, présentant des filets soit exté- rieurs, soit intérieurs, et plus particulièrement à la fabrication d'articles filetés dont les filets sont formés par des opérations de coupe successives de dégrossissage et de finition.
Bien qu'on ait déjà proposé de former un file- tage par des opérations de coupe successives, des procédés et appareils antérieurs ont comporté des frais de filetage trop élevés pour justifier leur utilisation générale, et c'est pourquoi on ne les a admis que de façon limitée pour la production des genres de travail qui peuvent supporter le surcroît de frais et de temps qu'exigent ces procédés et appareils. l'un de ces procédés antérieurs consiste à tailler les filets en gros, ou à la forme approximative, au moyen d'un taraud ou d'une filière, puis à ouvrir le taraud ou la filière pour libérer la pièce, et enfin à procéder à une seconde passe de taraud ou de filière, les peignes étant réglés de manière à enlever le léger complé- ment de métal nécessaire podr amener le filetage à sa forme définitive.
Un autre procédé antérieur consiste à produire les filets approximativement dans leur forme par galets ou par enlèvement'de métal, puis à les finir par une opéra- tion de meulage. Ces procédés exigent tous deux des opéra- tions consommant du temps, ce qui se traduit par un coût
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excessif des articles filetés obtenus et-ce qui, par consé- quent, les limite à des champs d'application très restreints.
On a trouvé, suivant l'invention, qu'en consti- tuant un jeu de peignes dans lesquels certaines des arêtes tranches sont façonnées de manière à tailler sur la pièce, au fur et à mesure que s'approfondit la rainure formant le filet, d'étroites surfaces espacées s'approchant grossiè- rement de la forme de parties des flancs du filet désiré, tandis que certaines autres arêtes tranchantes sont façon- nées de manière à enlever successivement les parties précé- demment dégrossies de la pièce et à amener les flancs du filet désiré à la forme définitive, et er.
plaçant les arê tes tranchantes des peignes dans une relation prédéterminée les unes aux autres, il est possible de tailler, par une opération de filetage unique et continue, des filets pré- sentant une haute précision d'exécution par une opération de coupe de dégrossissage et de finition.qui n'exige pas plus de temps d'usinage que les procédés actuels de file- tage par peignes. Suivant l'invention, les peignes dégros- sissent successivement d'étroites portions des flancs du filet désiré, après quoi ils enlèvent les étroites portions dégrossies pour amener les étroites régions complémentaires à la forme des flancs du filet désiré, sans crêtes ni rai- nures entre les surfaces d'accroissement successives cons- titant le filet définitif.
L'invention réalise également une structure dans laquelle la coupe est répartie entre les diverses arêtes tranchantes des peignes de façon telle que celles-ci demeu- rent vives bien plus longtemps que celles des peignes actuel- lement employés pour le filetage en général.
En conséquence, l'objet essentiel de la présente invention est de réaliser des procédés et dispositifs pour produire des pièces filetées dans lesquelles les flancs du filet sont formés par des opérations de dégrossissage et de finition successives et ininterrompues au fur et à mesure que s'approfondit la rainure entre les flancs du filet, et dans lesquelles le filet définitif est constitué par de multiples et étroites surfaces .d'accroissement ou de complé- ment parallèles situées exactement dans les plans respectifs des flancs de filet.
Un autre objet important est détablir des peignes de filetage dont certaines parties font des passes de dégros- sissage espacées de manière à amener les flancs de filet approximativement à leur forme tandis que d'autres parties font en même tenps des passes de finition dans les parties précément dégrossies des flancs de filet et leur donnent la forme du filet définitif à mesure que s'approfondit la rainure comprise entre les flancs.
L'invention vise également à établir un nouveau procédé de filetage comprenant les phases distinctes et simultanées de dégrossissage de certaines régions constitu- tives des flancs de filet, de finissage d'autres régions des flancs de filet et d'approfondissement graduel de la rainure hélicoïdale comprise entre les flancs.
Un autre objet de l'invention est de réaliser un nouvel assemblage de peignes dans lequel certaines arêtes tranchantes des peignes s'écartent prune certaine quantité du profil du filet, à l'effet de dégrossir les flancs de filet à mesure que la rainure hélicoïdale entre les flancs s'approfondit, et dans lequel d'autres arêtes tranchantes ont un profil correspondant à celui du filet désiré et sont destinées à finir simultanément d'autres éléments constitu- tifs des flancs de filet.
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L'invention vise encore à réaliser un dispositif pour former par une opération continue un filet de vis et qu'on peut faire agir de manière qu'il approfondisse gra- duellement la rainure hélicoïdale entre les flancs de filet et qu'il dégrossisse sans interruption les flancs de la rainure préalablement à la finition des flancs et qu'ensui- te il exécute des opérations de finition sur les parties dégrossies des flancs pour les amènera la forme définitive du filet.
D'autres objets seront mis en lumière au cours de la description suivante faite à la lumière des dessins ci- annexés où :
Les figs. l, 3, 5 et 7. sont des vues partielles montrant en élévation un jeu de peignes suivant l'invention tels qu'ils se présentent avant de recevoir leur forme finale.
Les figs. 2,4, 6 et 8 sont des vues partielles montrant en élévation les peignes représentés respectivement aux figs. 1, 3,5 et 7 tels qu'ils apparaissent après qu'on leur a donné, à la meule ou autrement, leur forme définitive et qu'ils sont entrain de tailler un filet sur une pièce.
La fig. 9 est une vue analogue à la fig. 8 'lais représentant un peigne à profil légèrement modifié pour la taille de filets d'un type quelque peu différent.
La fig. 10 montre en élévation de face une partie d'un plateau porte-coussinets dans lequel sont montés des pei- gnes exécutés conformément à l'invention.
Parmi les dessins où les mêmesnuméros de référence servent pour désigner les parties identiques dans les diverses figures, on se référera d'abord à la fig.10 où l'on a représen- té l'invention dans son application à un jeu de peignes tangen- tiels pour plateau porte-coussinets. Les peignes sont indiqués en A, B, C , et chacun d'eux est rigidement monté dans un sup- port 11 au moyen d'un jeu de pinces 12 et d'une vis de serrage 13 étant entendu que les glissières taillées dans les sup- ports 11 sont inclinées de manière que les arêtes tranchantes des peignes puissent suivre exactement le pas du filet qu'on taille dans la pièce.
Les supports sont montés sur un plateau 14 de manière qu'on puisse les déplacer soit radialement soit par pivotement vers l'intérieur et vers l'extérieur en vue de modifier les dimensions diamétrales de la filière de manière connue en soi, afin qu'on puisse adapter l'ensemble de la filière et de ses peignes à des pièces de divers diamètres, la pièce étant indi- quée en w L'extrémité intérieure de chèque peigne présente une partie évidée 15 créant l'angle de dégagement désiré, qui varie suivant le métal sur lequel on travaille, comme il est bien connu dans la technique.
On monte soit le plateau porte-coussi- nets soit la pièce à fileter en vue de mouvements de rotation et d'avance, à l'effet de faire tourner et d'avancer l'ensemble des peignes et la pièce relativement l'un à l'autre de façon à introduire la pièce dans la filière de manière bien connue (non figurée).
Bien qu'on ait représenté l'invention dans son application àun peigne tangentiel droit pour plateau porte- coussinets, on conçoit que l'invention ne se limite Pas à
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celà et qu'on peut la réaliser dans des peignes circulaires ou radiaux, et aussi l'inclure dans des tarauds destinés à tailler un filet intérieur dans une pièce telle qu'un tube ou autre ; doit donc être entendu que l'invention s'étend également à ces formes de réalisation.
Considérant maintenant les figures 1, 3, 5 et 7 qui représentent les quatre peignes du jeu à un stade inter- médiaire de leur fabrication, avant qu'ils aient reçu leur profil définitif, on peut aussi considérer ces figures comme représentatives de peignes du type classique généralement employé à l'heure actuelle pour le filetage. Le peigne A présente des saillies ou dents formant nervure 17a 18a et 19a agissant à la manière d'un écrou et, pour simplifier ona donné les mêmes numéros de référence, affectés des indices b, c, et d, à des dents à action d'écrou analogues formées par les peignes B, C et D.
Ces dents ont pour unique fonction de produire une action lissante finale sur les filets terminés tout en agissant aussi comme un écrou, et elles jouent le rôle d'écrou directeur pour faire avancer la pièce dans les peignes par une action bien connue des techniciens; on remarquera que la dent 17a n'existe que sur le peigne s et est absente des peignes B, C et D du fait que les extrémités inférieures des peignes sont situées sur la ligne hélicoïdale définie par la vis en voie de for- mation.
Considérant la figure 1, le peigne A est pourvu de multiples dents pour la taille des filets, les crêtes des dents :.tant inclinées à l'angle d'engagement voulu de manière qu'à mesure qu'on fait avancer la pièce dans la filière, cette pièce soit d'abord alésée au diamètre voulu par la dent d'engagement 23a, après quoi la rainure comprise entre les flancs du filet est taillée de plus en plus profon- dément dans le Métal par les autres arêtes tranchantes 22a et 21a respectivement.
On a donné aux dents correspondantes des peignes B, C et D les mêmes numéros de référence affec- tés des indices b, c, et d respectivement, afin de simpli- fier l'exposé, on remarquera que le peigne C, qui est le premier à taiiler la rainure hélicoïdale proprement dite qui constituer? plus tard la vis définitive, comporte une dent supplémentaire 24c et que le peigne suivant D présente une dent analogue 24d qui agrandit cette rainure hélicoïdale préalablement à son agrandissement complémentaire par les dents 23 à 23d, etc., la dent 21d taillant la rainureà sa profondeur 'définitive.
Tout technicien comprendra que les peignes A, B, C et D, tels qu'ils sont représentés aux figures 1, 3,5et 7, peuvent être montés dans le porte-coussinets suivant la figure 10 et qu'on peut tailler une vis sur la pièce en les faisant tourner l'un par rapport à l'autre et faisant avan- cer la pièce dans les peignes. Cependant, la vis obtenue serait le résultat de ce que chacune des arêtes tranchantes des diverses dents 24 à 21 inclusivement aurait taillé directe-nentt à son profil définitif, sans phases intercur- rentes de dégrossissage et de finition.
On a trouvé qu'en donnant aux arêtes tranchantes des peignes la forme indiquée aux figures 2, 4,6 et 8, il est possible en une seule et m8me opération de filetage, d'effectuer à la fois le dégrossissage et la finition du filet désiré par un procédé nouveau dans lequel certaines ar8tes tranchantes des dents de peignes exécutant une opé- ration de dégrossissage sur les flancs du filet au fur et à mesure que la rainure comprise entre eux s'approfondit, tandis que d'autres parties des arêtes tranchantes des dents
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exécutent une opération de coupe de finition sur les parties précédemment dégrossies et amènent, de façon précise et sans exiger davantage de temps que n'en demande une opération de filetage classique, les flancs du filet à la forme désirée.
On va maintenant exposer comment ce nouveau procédé' est mis en oeuvre et quel appareil on emploie pour cela.
Considérant les figures 2, 4,6 et 8, les peignes y sont représentés pendant le filetage d'une pièce. 26 désigne les parties terminées de la vis ainsi que le profil encore incomplètement taillé par les peignes, marqué en trait interrompu.
Le filetage particulier qu'on a représenté est du type dit "Acme", c'est-à-dire à profil trapézoïdal, et comprend un pied ou racine 27, des flancs 28 et une crête 29 ; cependant, il doit être entendu que l'invention n'est pas limitée à la production d'un type d'indentation quelconque, car les procédés et dispositifs suivant l'invention permettent d'obtenir sur des cylindres ou des cônes des filets de forme triangulaire carrée ou autre.
On peut obtenir les peignes suivant les figures 2,4, 6 et 8 en rectifiant à la meule certaines des dents d.es peignes représentés aux figures 1, 3, 5 et 7 respeati- vement, en s'écartant de quantités prédéterminées du profil définitif du filet, ou bien, si on le désire, on peut amener les peignes dès le début à la forme représentée aux figures 2, 4, 6 et 8, c'est-à-dire sans passer par la phase intermédaire consistant à prod.uire des peignes ayant la forme indiquée aux figures 1, 3, 5 et 7, mais on a représenté ce dernier procédé afin de bien faire ressortir les différences entre le procédé et l'appareil suivant l'invention et la technique antérieure.
Prenant les arêtes tranchantes dans l'ordre où elles engendrent le filet sur la pièce, la partie située à droite de la face supérieure 31a de la dent 23a sert à amener la pièce ou,ébauche à la-cote convenable si elle est supérieure au diamètre total de la crête du filet à tailler, et elle enlève également une partie de la rainure hélicordale entre les flancs de deux filets consécutifs.
On a employé le même numéro de référence 31, affecté des indices b, c et d respectivement, pour les dents correspondantes des peignes B, C et D; on remarquera qu'elles sont de plus en plus hautes et qu'elles taillent une rainure de plus en plus profonde entre lesspires consécutives du filetage à produire.
En considérant toujours la figure 2 on remarquera que le flanc 32a de la dent 23a s'écarte du profil 26 du filet définitif ou désiré, et qu'il accomplit ainsi une opération de dégrossissage. La surface ainsi formée sur la pièce est enlevée au cours d'une opération de coupe de finition subséquente ainsi qu'il va être décrit par la suite.
Considérant maintenant la figure 4, la dent 23b est munie d'arêtes latérales tranchantes 35 et 34 qui s'e cartent du profil de filet 26 et, en conséquence, dégrossissent certaines parties des flancs de filet. La dent 23b comporte également une arête tranchante latérale 35 qui coin cide exactement, comme on le voit sur la figure 2, avec le profil du filet et qui, en conséquence, fait une passe de finition sur la surface de filet antérieurement dégrossie par l'arête tranchante 32a du peigne A.
Pendant que les arê tes 33, 34 et 35 taillent les flancs du filet ainsi qu'il vient d'être dit, l'arête de sommet 31b approfondit la rainure entre les flancs de filet. @
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Le peigne B comporte lui aussi une arête tran- chante 36b et les peignes C et.D présentent des arêtes tran- chantes identiques 36c et 36d respectivement, destinées à former la crête du filet. Une surface oblique 37 sur le peigne B sert à amener la pièce à la cote.
Considérant la figure 6 la dent 23d possède des arêtes tranchantes latérales 38 et 39 destinées à prendre des passes plus profondes dans la pièce, ainsi qu'une sur- face 41 qui coïncide avec le profil de filet 26 et qui, étant plus large, que la surface 35 de la dent 23b, prend une passe de finition sur une partie de la pièce antérieure- ment dégrossie par l'arête tranchante de dégrossissage 34.
Une courte arête tranchante 42 assure de même la finition d'une portion du flanc dégrossie par l'arête 33 du peigne B.
Une dent supplémentaire 24c du peigne C joue essentiellement le rôle d'outil d'alésage ou de décolletage.
Toutefois, comme on le voit sur la figure 6, elle comporte également une courte face tranchante latérale 44-destinée à commencer à dégrossir une étroite bande du flanc du filet.
Considérant la figure 8, la dent 24d présente une arête tranchante de sommet, destinée à amener la pièce à la cote, ainsi qu'une arête tranchante latérale 45 qui dégrossit une partie de la paroi latérale du filet du fait qu'elle s'écarte, comme on le voit sur la figure 8 du pro- fil 26 du filet à l'effet de prendre simplement une passe de dégrossissage à la suite de celle qu'a prise l'arête tranchante latérale 44 du peigne C mais avant celle que prendra l'arête latérale 32a du peigne . Le peigne D est également muni d'une arête tranchante 36d destinée à tailler la crête du filet. La dent 23d du peigne D comporte une arête tranchante de sommet 31d servant à approfondir la rainure taillée dans le métal entre les flancs de filet, mais elle comprend également deux paires d'arêtes latérales tranchantes.
D'un côté de la dent se trouve une arête tran- chante 46 qui s'inscrit exactement dans le profil 26 du filet et qui sert à finir une portion du filet dégrossie par l'arête tranchante 39 du peigne C. Une arête tranchante
47 qui lui fait suite sur le peigne D dégrossit une portion supplémentaire du flanc.
L'autre côté da la dent 23d présente une arête de dégrossissage 48 et une étroite arête de finition 49 destinée à finir une portion du filet dégrossie par l'arête
38 du peigne C. Aussitôt après le peigne D, avec un décala- ge de 90 , intervient le peigne A, d'où il résulte que les arêtes tranchantes de la dent 22a agissent ensuite sur les parties du filet taillées par les arêtes tranchantes de la dent 23d. En conséquence, la dent 22a est munie d'arêtes tranchantes latérales de finition 51 et 52 servant à termi- ner des parties du filet dégrossies par les arêtes tranchan- tes 47 et 48 de la dent 23d. La dent 22a comporte également des arates tranchantes latérales 53 et 34 destinées à pour- suivre le dégrossissage du flanc de filet.
Immédiatement à la suite de la dent 22a vient la dent 22b du peigne B, dent qui présente une paire d'arêtes tranchantes latérales 55, destinées à finir des parties du filet dégrossies par les arêtes tranchantes latérales 53 et
54, ainsi qu'une paire d'arêtes tranchantes de dégrossissage servant à dégrossir de nouvelles parties des flancs du filet.
Les dents 22c, 22d, 21a, 21b, 21c et 21d viennent ensuite agir sur le filet dans l'ordre indiqué; elles sont
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pourvues d'arêtes tranchantes de finition 57,58, 59 61, 62 et 63, et les dents 22c 22d, 21a, 21b, et 21c sont munies d'arêtes de dégrossissage 64 65, 66, 67, et 68; on remarquera que les arêtes tranchantes de finition enlèvent les portions des flancs dégrossies par les arêtes tranchan- tes de dégrossissage et que l'arête tranchante 63 du peigne D finit la dernière partie dégrossie du filet.
La formation du filet sur la pièce s'accomplit donc par une série d'opération successives de dégrossissage et de finition, et l'on remarquera qu'à part les surfaces tranchantes latérales extrêmement étroites 44,45, 32a et 33 chacune des surfaces de dégrossissage est située au voi- sinage immédiat d'une surface tranchante de finition, si bien que chaque dent comporte des arêtes tranchantes qui, simultanément, dégrossissent une partie des flancs du filet et finissent une partie des flancs du filet antérieurement dégrossie par une arête tranchante du peigne précédent.
Bien qu'on ait représenté l'invention dans son application à un jeu de quatre peignes, il doit être entendu qu'on peut, si on le désire, augmenter ou diminer le nombre des peignes du jeu et modifier en conséquence les surfaces tranchantes de dégrossissage et de finition sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention. De même, on peut modifier dans une certaine mesure les longueurs relatives des arêtes tranchantes de dégrossissage et de finition, mais il vaut mieux les proportionner relativement à l'en- semble des autres paires d'arêtes tranchantes du jeu de manière que le travail de coupe soit réparti à peu près également entre toutes les surfaces, afin d'éviter une fati- gue excessive de telle ou telle arête tranchante et d'as- surer aux arêtes tranchantes une longue durée de service avant qu'un réaffûtage s'impose.
Comme on l'a déja fait observer, l'invention s'applique aussi à la taille de filets ne présentant pas le profil trapézordal représenté, .et la figure 9 montre un peigne E destiné à tailler des filets du type dit natioaal a- méricain Considérant toujours cette figure 9, le peigne E, qui fait partie d'un jeu de quatre, comprend une paire de dents 65 et 66 agissant comme écrou et quatre dents de filetage 67,68, 69 et 71, cette dernière agissant essentiel- lement comme outil d'alésage ou de décolletage pour amener l'ébauche à la cote; cependant, elle comporte aussi une courte arête tranchante latérale 72 destinée à faire une passe de dégrossissage dans les flancs du filet dont le pro- fil est indiqué en 73. Entre les dents 69 et 71 on voit une arête tranchante 74 qui forme la crête du filet.
La dent 69 qamporte deux arêtes tranchantes laté- rales de dégrossissage 75 et 76 et une arête tranchante latérale de finition 77. La dent 68 présente une arête tranchante latérale de finition 78, destinée à terminer une portion du filet dégrossie par la surface 76, et une arête tranchante latérale de finition 79 pour terminer une portion dufilet dégrossie par la surface 75 de la dent 69.
Sur la dent 68 sont également prévues des arêtes tranchantes latérales 81 et 82 servant à dégrossir d'autres portions du flanc du filet. La dent 67 comprend des arêtes tranchantes de finition 83 et 84, pour terminer des portions du filet dégrossies par les surfaces 82 et 81 respectivement, ainsi qu'une arête tranchante de dégrossissage 85 destinée à dé- grossir une portion finale du flanc da filet, le peigne présentant une arête tranchante de finition qui finit la portion du filet dégrossie par l'arête tranchante 85 (non - figurée);
il va sans dire que le peigne E fait partie d'un groupe de quatre et que le filet est engendré par des opéra- tions de dégrossissage et de finition telles en substance qu'elles ont été précédemment décrites. ¯
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En conséquence, il résulte manifestement de la précédente description détaillés de l'invention que celle-ci apporte un procédé et un appareil nouveaux pour tailler des filets dans une pièce où les peignes approfondissent graduellement la rainure hélicoïdale entre les flancs du fi- let en même temps qu'ils dégrossissent des portions des flancs et exécutent une passe de finition sur d'autres por- tions de ces flancs, les passes de dégrossissage et de fini- tion étant prises l'une après l'autee,
si bien qu'à la fin de l'opération un filet de grande précision se trouve formé par une opération unique et continue qui n'exige pas plus de temps que les procédés employés à ce jour.
Bien qu'on ait décrit un procédé et un dispositif pour produire des filetages par enlèvement de métal au moyen d'un jeu de peignes, il doit être entendu que le procédé suivant l'invention peut également tartre mis en oeuvre au moyen d'un appareil à fileter par galets comprenant des or- ganes tournants façonnés au profil général des peignes représentés, de manière à amener lesdits organes à effec- tuer d'abord un dégrossissage, puis une finition du filet, sans qu'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention.
De même, des procédés d'usinage agissant autrement que par coupe ou par galets peuvent utiliser des dispositifs dans lesquels l'esprit de l'invention est inclus.
- REVENDICATIONS -
La présente invention a pour objet un appareil perfectionné pour la production de filets de vis, caractéri- sé spécialement en ce que :
1. Chacun des éléments fileteurs d'un outil quelconque comporte une arête tranchante primaire destinée à dégrossir une portion du flanc du filet et une arête tranchante secondaire voisine servant à finir une autre portion du flanc du filet.
2. Les arêtes primaires ou de dégrossissage enlèvent de l'ébauche d'étroites surfaces siinscrivant à peu près dans le profil des flancs mais inclinées par rap- port à lui.
3. Une arête tranchante de finition dans chacun des peignes cironcférentiellement espacés d'un même jeu est disposée de manière à intervenir à la suite d'une arête tranchante de dégrossissage d'un autre peigne de ce jeu.
4 Une partie de la paroi latérale d'une dent fileteuse du peigne s'écarte du plan de cette paroi.
5. Les portions de matière enlevées par les arêtes tranchantes de finition ont la forme générale d'un co in.
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