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Perfectionnements aux procédés et appareils pour tailler des rainures, creux et analogues,
La présente invention est relative au taillage de rainures ou creux dans des alésages intérieurs, comme par exemple le taillagede rainures annulaires à l'intérieur d'écrous ou pièces brutes pour écrous pour donner des proprié- tés de verrouillage automatique aux écrous achevés.
Si une rainure de section en V est découpée suivant le procédé ordinaire au moyen d'un outille même forme que celle de la rainure voulue, il y a nécessairement une augmentation progressive dans la longueur du bord coupant à mesure que l'outil est introduit dans la substance, et ceci présente des inconvénients surtout lorsque des pièces brutes d'écrou de faible alésage sont travaillées ; le corps de l'outil doit alors avoir des dimensions faibleset aura par conséquent une tendance à casser sous l'effort du découpage. Un autre procédé impliquant l'emploi de deux outils insérés dans l'alésage à partir d'extrémités opposées et l'alimentatioh des outils de telle manière que chacun découpe un côté de la rainure, permet d'employer du jeu et de réduire la...
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.... longueur du bord coupant et de la tenir constante, mais est limité dans son application à des écrous au-dessus d'environ 5/16" B.S.F. et de plus ne peut pas être appliqué à la formation de rainures d'écrous d'obturation ou à chapeau tels que par exemple ceux employés dans les roues amovibles de véhicules ou pour d'autres usages.
L'objet de la présente invention est de donner un procédé perfectionné pour tailler des rainures comme dit ci-dessus, tout en évitant des difficultés telles que celles mentionnées et de donner des appareils perfectionnés et simplifiés pour réaliser le dit procéda
L'invention consiste en un procédé pour tailler des rainures annulaires ou creux dans un alésage intérieur tout en maintenant petite et substantiellement constante la longueur du bord coupant, suivant laquelle un seul outil plus ou moins pointu avec jeu latéral pendant qu'il est introduit dans la substance, est soumis à un mouvement vibratoire translatoire rapide endéans les limites requises pour la rainure.
De plus, l'invention consiste en un procédé suivant l'alinéa précédentappliquée au taillage de rainures de section en V ou autre section rétrécissante en réduisant progressivement l'amplitude de la vibration de la région coupante lorsqu'elle est introduite dans la substance.
L'invention consiste encore en un procédé suivant l'ali- néa précédent et suivant laquelle l'amplitude de la vibration est réduite à zéro en même temps que le bord coupant atteint la profondeur finale requise.
L'invention consiste encore en un appareil servant de support d'un outil et/1). donner à celui-ci des mouvements comme dit ci-dessus, comprenant deux éléments reliés ensemble, dont l'un glisse obliquement par rapport à l'autre ...
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.. un plongeur ou autre élément analogue supporté par,et ayant un mouvement alternatif axial par rapport au dit élément glissant et portant l'outil, et des moyens pour donner le mouvement alternatif ou vibratoire du dit plongeur.
L'invention consiste encore en un appareil suivant l'alinéa précédent ayant des moyens pour faire varier l'amplitude de vibration du plongeur ou analogue par exemple suivant l'importance du déplacement entre les dits éléments reliés ensemble.
L'invention consiste encore en un appareil suivant n'importe lequel des deux alinéas précédents ayant des moyens pour réduire à zéro l'amplitude de vibration du plongeur ou analogue pour une position relative déterminée des deux éléments reliés ensemble.
L'invention consiste encore en un appareil suivant n'importe lequel des trois alinéas précédents, dans lequel le mouvement vibratoire du plongeur ou analogue est obtenu d'une manivelle ou analogue par l'intermédiaire d'un levier articulé oscillé par celle-ci et fonctionnant d'un côté ou actionnant un côté de son pivot sur le dit plongeur.
L'invention consiste encore en un appareil suivant l'alinéa précédent dans lequel l'amplitude de la vibration de l'outil est modifiée en changeant le déplacement entre le pivot de levier oscillatoire et le point d'application de la force motrice à l'élément plongeur, la dite amplitude pouvant être réduite zéro, en faisant venir le dit pivot et le dit point en alignement axial.
L'invention consiste également en un appareil suivant n'importe lequel des trois alinéas avant les deux derniers, dans lequel le mouvement vibratoire de l'élément plongeur est obtenu par l'action d'un mécanisme à plateau tournant, par exemple par l'intermédiaire d'un élément pouvant se mouvoir axialement à une inclinaison par rapport à l'axe....
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... du dit plongeur par engagement avec une surface inclinée d'extrémité d'un élément rotatif actionné d'une manière convenable.
L'invention consiste encore en un appareil suivant l'alinéa précédent dans lequel l'amplitude de la vibration de l'outil est modifiée en changeant le déplacement entre l'axe du dit élément intermédiaire et l'axe du dit élément rotatif et peut être réduite à zéro ou substantiellement à zéro en réduisant le dit déplacement.
L'invention consiste encore en un appareil suivant n'importe lequel des quatre alinéas précédents dans lequel des moyens sont prévus pour régler la position du dit pivot de levier oscillant par rapport à l'axe de plongeur ou la position de l'axe du dit élément intermédiaire par rapport à l'axe du dit élément rotatif pour toute position relative des @ dits éléments reliés entr'eux.
L'invention consiste de plus en un appareil suivant l'alinéa précédent suivant lequel les axes de l'arbre à manivel- le et l'outil portant le plongeur susdit sont fixés l'un par rapport à l'autre et à l'élément glissant, le pivot pour le levier oscillatoire étantfixé de manière réglable par rapport à l'autre élément.
L'invention consiste encore en un appareil suivant l'alinéa avant le dernier dans lequel l'axe de l'élément rotatif du mécanisme à plateau tournant susdit, est fixé par rapport à l'un des dits éléments reliés entr'eux et l'axe du plongeur intermédiaire est fixé de manière réglable par rapport à l'élément glissant.
L'invention consiste encore en un procédé perfectionné pour tailler des rainures et creux substantiellement,comme décrit ci-après.
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L'invention consiste encore en un appareil convenant et pour la réalisation du procédé ci-dessus,en formes de tels appareils substantiellement comme décrit ci-après.
En se rapportant aux descriptions ci-jointes :
Figure I est une vue schématique à échelle plus grande montrant une application du procédé suivant la présente inven- -tion pour tailler des rainures en V;
Figure 2 est une élévation latérale, en partie en coupe; d'une forme d'appareil suivant la présente invention et ,convenant pour la réalisation du dit procédé.
Figure 3 est une élévation sectionnelle le long de'la ligne .5-3 de la figure 2;
Figure 4 est une élévation sectionnelle d'une forme alternative d'appareil dont : la Figure 5 est une élévation sectionnelle d'une certai- ne partie intérieure prise dans un plan différent, et la Figure 6 est un plan renversé.
En réalisant l'invention dans la pratique dans une forme d'exécution appliquée pour tailler une rainure annulaire inté- rieure dans des écrous ou pièces alésées à écrous ou autres, la pièce' travailler est supportée pour être tournée dans un mandrin ou autre dispositif convenable et un outil coupant de forme pointue supporté convenablement, est inséré dans l'alésa- -ge à la distance requise et à mesure que la pièce à travail- ler est tournée, l'outil est alimenté radialement vers l'extérieur en engagement avec l'alésage.
En se reportant à la figure 1 dans laquelle l'alésage de la pièce à travail- ler est indiqué par b, à mesure que l'outil a est alimenté ainsi, il est également soumis à un mouvement vibratoire relativement rapide dans la direction de l'axe de la pièce à travailler avec une amplitude qui dépend de la largeur de la rainure qui doit être taillée et du rapport à celle-ci de la largeur et de la forme de l'outil.
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Par les moyens ci-dessus la longueur du bord coupant offerte à la pièce à travailler est tenue petite et constante quelle que soit la profondeur de pénétration de l'outil dans la substance et on peut prévoir un jeu latéral suffisant.
Dans la figure 1, une rainure de section en V est montrée en voie d'être taillée de la manière ci-dessus, le nez al de l'outil suivant un chemin tel que celui-ci est montré par la ligne en pointillé x.
Pour tailler des rainures en V on emploie un outil ayant comme dans la figure 1, un rayon de pointe égal au rayon requis au fond de la rainure achevée, mais son angle Ó est moindre que l'angle entre les côtés opposés de la rainure.
Ainsi si ce dernier angle est de 45 , l'angle Ó de l'outil pourrait être par exemple environ 30 . Lorsqu'on taille une rainure en V, comme ci-dessus, l'amplitude du mouvement alternatif de l'outil doit être réduite progressivement de sorte que comme dans la figure 1, le bord coupant doit en effet se mouvoir dans la substance en zig-zag endéans les limites d'un triangle imaginaire auquel la rainure doit s'adapter, le dit mouvement cesse à la profondeur requise et le mouvement coupant final achevant le rayon au fond de la rainure.
Diverses formes d'appareils peuvent être imaginés pour réaliser le procédé ci-dessus et un tel appareil sous forme d'un support d'outil ou fixture telle qu'elle pourrait être supportée par la tête d'une machine adaptée également pour d'autres opérations, telles que tarauder l'écrou, est montré dans les figures 2 et 3.
Le dispositif comprend un élément c, ayant un corps c1 se terminant'. une extrémité en un bloc de section plus ou moins carré c2, ayant une surface d'extrémité c3inclinée par exemple à 45 par rapport à l'axe du corps, lequel angle peut être modifie dans certains cas.
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En coopération avec le dit élément c et muni d'une surface inclinée d1 supplémentaire et adaptée à glisser sous un guide convenable sur la surface inclinée c3 du précédent se trouve un autre élément d de construction plus ou moins creuse et de préférence comme montré en un nombre de parties convenablement fixées ensemble, cet élément d portant l'outil sur un axe qui est parallèle à, et normalement colcidant ou approximative- ment coicidant avec l'axe du corps ci. La forme de connexion entre les dits deux éléments c et d est telle que si l'un est forcé axialement vers l'autre, les axes de l'outil a et le corps c1 respectivement seront déplacés latéralement d'une quantité plus ou moins grande.
Des ressorts e logés par exemple dans des creux e1 dans les deux éléments, c et d qui glissent l'un par rapport à l'autre, sont prévus et disposés à faire revenir les
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dits éléments à leur positionirelative Originalepoaxia1e ou autre lorsque la force de déplacement est enlevée.
Le mouvement latéral comme ci-dessus est utilisé pour alimenter le bord coupant de l'outil dans la substance de la pièce brute qui doit être rainurée, la construction décrite étant convenablement supportée par le corps c, et arrangée de manière qu'elle puisse être déplacée entièrement vers la pièce à tranvailler pour insérer l'outil dans la position taillante désirée Des arrêts f sont prévus et logés de telle manière fixe par rapport à la pièce à travailler que lorsque l'outil a été inséré dans la positioh taillante requise, il s'engagera par l'extrémité d2 de l'élément glissantet arrêtera tout autre mouvemant axial.
La pièce à travaille ,tant tournée de manière convenable,continue le mouvement axial de l'élément c vers la pièce à travailler et fera que le bord coupant a sera déplacé radialement et appliqué à l'alésage et forcé dans la substanceour l'opération de tailla- ge. Afin de limiter la profondeur à laquelle l'outil peut être inséré, un bouton r1 est prévu dans la partie c2sur un axe parallèle aux surfaces glissantes c3,d1.
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Un plateau r2 est fixé à la surface supérieure de l'élément d et une partie en porteà faux r3 est prévue avec un trou par le- quel passe le bouton r1. Des écrous r4 sont prévus pour former l'arrêt nécessaire dans la direction de l'alésage tandis que l'engagement du plateau r2 avec la surface supérieure de la partie c2 forme l'autre arrêt c'est-à-dire pour le placement des axes du piston g qui porte l'outil a et le cporps c en posi- tion co-axiale ou autre position neutre convenable.
Pour donner la vibration axiale rapide requise au bord taillant, comme indiqué ci-dessus, tout en alimentant l'outil radialement vers l'extérieur l'outil est adapté à exécuter un tel mouvement @ par rapport à l'élément glissant d décrit ci-dessus.
Ainsi, dans la forme montrée, l'outil est porté de manière convenable dans l'extrémité d'un plongeur g adapté seulement au mouvement alternatif endéans un creux de guidage supllémentaire convenable, formé dans l'élément glissant d et le mouvement alternatif est réalisé au moyen d'une manivelle h supportée sur un arbre h1 disposé dans des tourillons dans le dit élément d avec son axe à quelque distance fixée au delà de, et à angle droit par rapport à l'axe du plongeur.
L'arbre est actionné d'une manière convenable par une poulie h2 logée à l'extérieur.
La cheville p de l'arbre h qui est logée à l'intérieur creux de l'élément glissant d est munie d'un bloc de friction p1 qui est logé de manière à pouvoir glisser à l'intérieur d'un creux g formé au côté d'un levier qui est également logé à l'intérieur du dit élément et est articulé en -il sur un axe parallèle à l'axe de l'arbre et à une distance convenable dégagé du chemin de la cheville p .
La rotation de la manivelle h fait osciller le levier j autour de son pivot Il et du levier j, le plongeur porte-outil g prend un mouvement alternatif d'une cheville p2 qui est égale- ment munie d'un bloc de frottement p3 s'engageant de manière .
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à pouvoir glisser dans la dite rainure dans le levier.
La région de l'engagement du bloc de cheville du plon- geur p3 avec le levier 1 est en général comme montré, logée du côté opposé à celui du centre oscillant y du levier et peut être située d'habitude considérablement plus près du pivot du levier que l'axe de l'arbre hl,, de sorte que la course de l'outil est considérablement moindre que le diamètre du chemin de la cheville de manivelle.
La fréquence du mouvement alternatif de l'outil obte- nue comme ci-dessus est variable avec la vitesse de rotation de la manivelle h et son amplitude dépend de la distance entre des plans parallèles contenant respectivement l'axe du plongeur g, l'axe de l'arbre h1 et l'axe y du pivot de levier oscillant en j1. Dans la construction ci-dessus la distance entre les deux premiers de ces axes est fixée, et l'amplitude du mouvement de l'outil peut être variée en déplaçant ces axes ensemble par rap- port à l'axe y du pivot du levier oscillant et de plus les parties sont disposées et fixées de telle manière que les axes z et y de la cheville du plongeur p2 et le pivot de levier j1 respectivement peuvent être amenés en coïncidence et dans cette condition le plongeur cessera son mouvement alternatif quoique le levier continuera à osciller.
La construction décrite ci-dessus est destinée en premier lieu pour tailler des rainures en V et l'amplitude de vibration de l'outil doit par conséquent diminuer progressivement, attein- dre zéro lorsque l'outil est au fond de la rainure, et ceci a lieu automatiquement avec le déplacement latéral décrit ci- dessus de l'élément glissant d d'alimentation de l'outil radialement.
Le pivot de levier oscillant j1 est prévu sur un bloc, glissière ou analogue k fixé de manière réglable par rapport à l'élement c du support de sorte que lorsque l'outil
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.. est déplacé latéralement comme dit ci-dessus, le pivot de levier preste fixe et la cheville du plongeur p2 s'appro- che le long de la rainure du levier oscillant g plus près du dit pivot et finalement en une position telle que les axes Z et z soient en coïncidence.
Le bloc k susdit est adapté à être réglé par une vis 1 ou autres moyens par rapport à l'élément c le long d'une ligne à angle droit par rapport à l'axe du plongeur porte-outil de manière à permettre la coïncidence du pivot de levier oscillant j1, et de la cheville du plongeur p2 avec élimination de vibrations ,.de l'outil, ce qui sera obtenu avec l'élément glis- sant d en toute position désirée par rapport à l'élément c, c'est-à-dire avec l'outil à la profondeur désirée dans la substance de la pièce à travailler.
Dans la description qui précède, il est fait référence . au fait que la pièce à travailler est tournée alors que l'outil ne l'est pas, mais il est entendu que les conditions opposées peuvent exister par exemple lorsqu'on taille des rainures dans des alésages de corps ayant des dimensions relativement gran- des et/ou tels qu'ils ne puissent pas être tournés facilement.
Sous ce rapport, une construction en général semblable à celle décrite ci-dessus peut être supportée de telle manière qu'elle ne puisse pas être tournée dans l'ensemble, l'actionnement de la manivelle étant convenablement modifié.
Une construction convenable modifiée de dispositif suivant laquelle l'outil et ses parties alliées sont tournés est illustrée dans les Figures 4, 5 et 6.Dans ces figures c1 est un corps destiné à tenir par exemple une tige de foreuse tandis que les éléments marqués c et d respectivement corres- pondent dans leurs fonctions aux parties marquées d'une manié- -re semblable dans les figures 2 et 3.
Dans le cas présent l'élément c a une construction...
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creuse ouverte à l'extrémité et l'élément glissant obliquement d qui porte l'outil a est contenu surtout à l'intérieur c, les chevilles inclinées r actionnées vers l'intérieur par les parois opposées de l'élé,emt c dans des trous correspon- dants faits dans l'élément d fournissant des guides inclinés correspondant aux surfaces d1. c3 du dispositif précédent.
Un arrêt réglable tel que la vis r1 est prévu pour limiter le mouvement latéral de l'élément d et son outil porté a dans une direction par rapport à l'élément c, tandis qu'un plongeur actionné par ressort e guidé dans, et coaxial avec le corps c, est employé comme décrit -ci-après d'une manière plus précise, pour retenir l'élément d d'une manière élastique dans une position neutre ou coaxiale contre un arrêt r5 formé par un épaulement local dirigé vers l'intérieur à l'embouchure de l'élément c.
Comme dans l'arrangement précédent l'outil est porté à l'extrémité d'un plongeur ± pouvant recevoir un mouvement alternatif mais empêché de tourner à l'intérieur d'un creux ou trou de guidage convenable dans l'élément glissant d, mais les moyens pour donner le mouvement alternatif au plongeur sont nécessairement modifiés pour permettre la rotation en entier de la construction décrite et il est avan- tageux d'employer le mécanisme à plateau tournant.
Le plongeur g se termine par une surface g1 se trou- vant dans un plan parallèle aux chevilles r et à une distance convenable en avant de la face d'extrémité d3 de l'élément d qui est également parallèle aux dites chevilles. Adapté à se mouvoir à travers la surface d3 convenablement guidé, se trouye un élément glisseur k1 par lequel passe à glissement un petit plongeur g2 ayant son axe z1 normal aux dites surfa- ces g1 et d3. L'une des surfaces d'extrémité g3 du plongeur
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g2 est adaptée à engager par glissement la surface tandis que son extrémité opposée g4 est arrondie comme montré.
Le mouvement alternatif requis est donné au plongeur E dans une direction positivement par le petit plongeur g1 et dans la direction opposée au moyen de plongeursà ressort e2 qui pénètrent obliquement dans l'extrémité de l'élément d ( comme montré dans la figure 5) et adapté à s'appuyer contre un épaulement annulaire e3 formé de manière convenable dans le plongeur en réduisant le diamètre en biseau en e4.
En se repportant de nouveau à la fig.4 le plongeur e susdit s'appuie contre l'élément d par la glissière k1 contre une surface plate k2 qui en fait partie. l'extrémité arrondie g4 du plongeur gl, s'engage dans une surface d'extrémité con- venablement inclinée si d'une tige s tourillonnée dans l'élé- ment ± sur un axe y1disposé parallèlement à l'axe z1 susdit et . la dite tige s est actionnée par un train de roues d'en .
-grenages coniques t, t1, cette dernière étant tourillonée sur le corps c1, et étant fixée contre tout mouvement axial au moyen d'un collier t3 et actionnée au moyen d'une poulie t2.
La poulie étant tournée par rapport au corps ci et les parties attachées y compris l'outil, la tige s sera tournée dans son support et par l'action positive du petit plongeur g2, et l'action élastique de retour des plongeurs e2, le plongeur principal et l'outil oscilleront avec une amplitude qui dépend du déplacement des azes z1 et y1 et également de l'inclinai- son de la surface d'extrémité si de la tige s, par rapport à son axe y1.
Avant de mettre le dispositif en fonctionnement, : la glissière k1, est réglée par rapport à l'élément d par des moyens tels qu'une vis 11 accessible par une ouverture 12 de telle manière que, avec l'élément d pressé vers le bas par le plongeur e jusqu'à l'arrêt r5, l'axe z1 du plongeur g2 est déplacé de l'axe y1 du plongeur s par une distance convena- blement liée à la distance de laquelle l'axe du plongeur g
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... doit se mouvoir par rapport à l'axe de la tige de la foreuse en alimentant l'outil dans la substance de la pièce à travailler jusqu'à la profondeur requise.
Cette préparation ayant été effec- tuée, un actionnement convenable est appliqué d'ordinaire par courroie par les engrenages t, t1, à la tige s et la tige de la foreuse est mise en rotation, et celle-ci est alors alimentée axialement pour faire entrer l'outil dans l'alésage qui doit être travaillé. L'alésage peut être par exemple celui b d'un écrou de recouvrement v tenu par exemple par un dispositif convenable dans la position indiquée dans la fig.4, c'est-à-dire co-axiale avec la tige de la foreuse.la pointe d1 de l'outil étant juste dégagée de l'alésage.
Dans un tel cas, l'extrémité d2 d'une pièce convenable creuse de prolongement d4 de longueur convenable fixée par des vis de pression à l'extrémité de l'élément d est amenée contre la face extrème v de l'écrou et alors comme la tige de la machine est forcée vers le bas, le mouvement de l'élément d est limité par les chevilles r à un mouvement radial, vers l'extérieur par rapport à l'écrou et l'ou- -til est forcé dans la substance avec son amplitude originale d' : oscillation étant progressivement diminuée à mesure que l'axe Z. se déplace vers le bas avec l'élément c se mouvant vers coinciden.
-ce avec l'axe z1,
Il est entendu que dans toute construction d'appareil suivant les lignes de l'une ou l'autre des deux formes décrites ci-dessus, l'angle le long duquel l'élément qui supporte l'outil est déplacé par rapport à la tige de la machine, est en relation définie avec les moyens pour faire vibrer l'outil et ceux-ci ayant été fixés, la forme de creux annulaire qui peut être taillée, est également fixée.
Il est bien entendu que les formes d'appareils décrites ci -dessus sont données à titre d'exemple seulement et que d'autres réalisations de l'invention sont possibles. Le procédé et appareil,pourrait. avec des modifications surtout quant aux positions relatives ou des moyens de support du pivot de levier
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..oscillant, le centre de l'arbre et l'axe du plongeur d'outil dans la première forme d'appareil décrite ci-dessus et les éléments correspondants dans le dispositif alternatif, être appliqué dans certains cas pour tailler des râinures de section carrée ou des rainures dont les côtés divergent dans la profondeur et quoique dans le cas de rainures carrées le procédé ordinaire employant un bord coupant plus ou moins plat substantiellement aussi large que la rainure requise et son alimentation sans vibration dans la substance,
pourrait permettre du jeu et ne pas nécessiter de variation dans la longeur du bord coupant., il implique une lon- gueur de bord qui est grande par rapport à celle d'un outil employé suivant la présente invention, cette dernière présentant des avantages danstoutes ses applications sur les procédés connus pour éviter d'abîmer le bord coupant par des tournures ou décou- pures lorsque l'espace est limité. De même l'on peut ajouter que n'importe laquelle des formes d'appareils décrits ci-dessus, peut être comprise dans une machine complète spécialement construite dans ce but, et si on le désire pour l'exécution d'autres opéra- tions sur la pièce à travailler dans laquelle l'article à employer et/ ou l'outil peuvent être tournés, comme requis.