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REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'un alésoir ou d'une lime à rainure présentant un angle de coupe et un angle de dégagement, caractérisé en ce qu'on applique une force de torsion à une ébauche d'alésoir ou de lime à section polygonale au voisinage de ses bords et qu'on tord l'ébauche tout en écrasant les bords dans le sens de la torsion.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on tord une ébauche à section triangulaire ou quadrangulaire, dont la section diamétrale est plus grande que le diamètre de l'alésoir ou de la lime terminés, en écrasant les bords en les déplaçant successivement par rotation à l'intérieur de l'espace intérieur (16) d'un étau (7), cet espace intérieur (16) de l'étau (7) présentant un cercle circonscrit d'un diamètre supérieur au diamétre de l'alésoir ou de la lime terminés et un cercle inscrit de diamètre plus petit que le diamètre de l'alésoir ou de la lime terminés.
3. Dispositif pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un mandrin (5) maintenant la base d'une ébauche d'alésoir (1) ou de lime et un étau (7) muni de plusieurs mâchoires (8) capables de comprimer les côtés respectifs de l'ébauche, le mandrin (5) et l'étau pouvant s'écarter l'un et l'autre en tournant l'un par rapport à l'autre, les mâchoires voisines de l'étau (7) étant disposées de manière alternée et montées â pouvoir avancer et reculer suivant l'épaisseur de l'ébauche, un côté de chaque mâchoire (8) étant réalisé de manière à pouvoir se serrer et s'appuyer contre une partie de l'avant de la mâchoire voisine.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les mâchoires de l'étau (7) sont constituées par des rouleaux (17).
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'espace intérieur (16) de l'étau (7) est soit similaire soit non similaire à la forme de la section de l'ébauche de l'alésoir ou de la lime.
6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la dimension de l'espace intérieur de l'étau (7) est variable suivant la position occupée dans le sens longitudinal de l'alésoir ou de la lime.
7. Alésoir ou lime à rainure obtenu par le procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face de coupe est concave, au voisinage de son bord et en ce que la face de dégagement est convexe au voisinage de son bord.
Jusqu'à maintenant, aprés avoir préparé la surface d'un acier inoxydable du groupe austénite pour obtenir une forme très fine â section triangulaire ou quadrangulaire, l'alésoir à rainure a été formé en tordant cet acier inoxydable, mais, à.l'occasion de la torsion de cet acier inoxydable, comme indiqué sur la figure 1, la base d'une ébauche d'alésoir 1 est maintenue par un mandrin 2, de même que le côté de l'alésoir 1 est pincé par les mâchoires 3 d'étau et faisant reculer ces mâchoires 3 tout en les faisant tourner. Et, à l'occasion du pincement des côtés de l'ébauche d'alésoir 1, comme indiqué sur la figure 2, les mâchoires 3 sont munies de gorges 4, les côtés sont pincés par ces gorges 4 ou par des mâchoires 3' à bouts très fins, comme indiqué sur la figure 3.
Cependant, si la précision de position de l'étau 3 et de l'ébauche d'alésoir 1 et la précision de dimensions des gorges 4 sont très insuffisantes du fait que l'alésoir à rainure est très mince (I'un des côtés du carré ne dépassant pas 0,04 mm environ), on risque l'inconvénient que la partie de bord de l'ébauche d'alésoir 1 soit endommagée et ne soit pas tordue.
Dans le cas également où l'ébauche d'alésoir taillé en pointe est tordue par le procédé ci-dessus, il peut se présenter le défaut qu'on ne puisse pincer l'ébauche d'alésoir 1 du fait que les mâchoires voisines viennent buter l'une contre l'autre, dans la partie très mince du bout de l'ébauche d'alésoir 1 et, dans le cas où la gorge 4 de la mâchoire 3 devient petite, le bout de la mâchoire 3' devenant très mince de ce fait, il peut se présenter le défaut que des rayures se produisent sur la surface, lorsqu'on pince la partie de base de l'alésoir 1. Il est alors difficile d'obtenir un pas de torsion uniforme et de tordre l'ébauche d'alésoir 1 avec précision jusqu'à sa pointe, sans risquer, dans chacun des procédés ci-dessus, d'endommager la partie de bord de l'ébauche d'alésoir 1.
Un autre inconvénient encore est lié au fait qu'il faut échanger les mâchoires suivant l'épaisseur de l'ébauche d'alésoir 1.
De plus, pour obtenir des qualités de coupe satisfaisantes de l'alésoir 1 formé en tordant l'ébauche d'alésoir I comme indiqué cidessus, il est bien connu qu'il faut régler l'angle de coupe de façon qu'il soit le moins négatif possible. Cependant, lorsque l'alésoir est simplement formé en tordant une ébauche d'alésoir 1 de section quadrangulaire ou triangulaire comme indiqué ci-dessus, et comme représenté sur les figures 4 et 5, les angles de coupe sont tous négatifs, le premier étant inférieur de 45 degrés et le second de 30 degrés (d indiquant le sens de rotation de l'alésoir et c indiquant la paroi du canal).
Dans le cas d'un perfectionnement selon lequel la valeur de l'angle de coupe est diminuée, compte tenu du fait qu'il faut absolument éviter tout risque de cassure de l'alésoir pendant une opération de coupe, on doit éviter de donner une trop petite section à l'alésoir et de réaliser cet alésoir dans un matériau trop dur. Par suite, il est impossible de donner une forme triangulaire à un alésoir prévu pour être carré. De plus, comme la section devient plus petite, il est également difficile de donner à la face de coupe une forme évidée.
L'invention a pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus en créant un procédé et un dispositif permettant, même si l'on fait varier très finement, suivant l'amincissement, la section de l'ébauche d'alésoir, de faire varier la forme intérieure de l'étau suivant cette variation, et de tordre avec précision l'ébauche d'alésoir, avec un pas fixe jusqu'à la pointe de celui-ci.
Pour atteindre le but ci-dessus, l'invention propose un procédé et un dispositif tels que définis dans la revendication I et dans la revendication 3 respectivement.
L'invention sera décrite en détail et à titre d'exemple en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels:
la figure 1 est un schéma explicatif résumant un dispositif de torsion d'une ébauche d'alésoir,
- la figure 2 est un schéma explicatif d'étau à mâchoires connus divisés en deux parties;
- la figure 3 est un schéma explicatif d'un étau à mâchoires connu divisé en quatre parties;
- la figure 4 est un schéma explicatif d'un alésoir connu à section quadrangulaire;
- la figure 5 est un schéma explicatif d'un alésoir connu à section triangulaire;
;
- la figure 6 est un schéma explicatif résumant un dispositif de torsion selon l'invention,
- la figure 7 est un schéma explicatif de l'étau à quatre mâchoires,
- la figure 8 est un schéma représentant la disposition des quatre mâchoires selon la figure 7,
la figure 9 est un schéma explicatif du fonctionnement des quatre mâchoires de la figure 8,
- la figure 10 est un schéma explicatif d'un étau à trois mâchoires,
-- la figure Il est un schéma explicatif du fonctionnement des trois mâchoires de l'étau selon la figure 10,
- la figure 12 est un schéma explicatif du cas où les mâchoires d'étau de la figure 10 sont munies de mâchoires en forme de rouleaux,
-- la figure 13 est un schéma explicatif de la relation entre l'ébauche d'alésoir et la forme intérieure de l'étau, lorsqu'on fabrique un alésoir à
section quadrangulaire,
la figure 14 est un schéma explicatif du cas où l'ébauche d'alésoir est tordue par l'étau représenté dans la figure 13,
la figure 15 est un schéma explicatif de la relation entre l'ébauche d'alésoir et la forme intérieure de l'étau, lorsqu'on fabrique un alésoir à section triangulaire,
la lafigure 16 est un schéma explicatif du cas où l'ébauche d'alésoir est tordue par l'étau représenté sur la figure 15,
la figure 17 est un schéma explicatif de l'étau qu'on fait varier suivant la partie de l'ébauche d'alésoir qu'on tord,
la figure 18 est une vue en coupe suivant la ligne A-A de la figure 17,
la lafigure 19 est une vue en coupe suivant la ligne B-B de la figure 17,
la figure 20 est une vue en coupe longitudinale d'un alésoir connu,
-- la figure 21 est une vue en coupe longitudinale d'un alésoir obtenu par le procédé selon l'invention,
- la figure 22 est un schéma explicatif du cas où la forme intérieure de l'étau est celle d'un triangle rectangle,
et
la lafigure 23 est un schéma explicatif du cas où la forme intérieure de l'étau est celle d'un parallélogramme dans lequel on tord une ébauche d'alésoir à section en forme de losange.
On décrira tout d'abord à l'aide du dessin une forme de réalisa
tion de l'invention dans laquelle on tord une ébauche d'alésoir à section quadrangulaire. Sur la figure 6, un mandrin 5 permettant de
tenir l'ébauche d'alésoir 1 est réalisé de manière à pouvoir tourner en entraînant l'alésoir 1, cette rotation se faisant sous l'action d'un moteur 6 placé au-dessous du mandrin. Un étau 7 pinçant les côtés de l'ébauche d'alésoir 1 peut avancer et reculer en entraînant cette
ébauche d'alésoir 1, sous l'action d'une came (non représentée) ou
autre, pendant la torsion de l'ébauche d'alésoir.
De plus, si le
mandrin 5 et l'étau 7 s'éloignent en tournant l'un par rapport à 'l'autre, il est également préférable d'utiliser une disposition dans la
quelle l'un des deux tourne ou l'un des deux avance ou recule.
Les figures 7 et 8 représentent une variante de l'étau 7 ci-dessus
dans laquelle une partie de la face avant des quatre mâchoires 8
vient en contact avec le côté de la mâchoire voisine 8. Un bras 9
maintenant cette mâchoire 8 est monté avec un bras 11 en pouvant
tourner autour d'un point d'appui 10 (montré au centre de la figure),
ce bras 11 étant monté en rotation sur un point d'appui 12 grâce à
un cylindre 13 placé à son autre extrémité. Un ressort 14 est relié à
chaque bras 9 et les côtés des différentes mâchoires 8 sont formés de
manière à se presser contre la face avant de l'autre mâchoire voisine
8, lorsqu'on tire sur les bras respectifs 9 dans le sens de la flèche a du
dessin.
Il est préférable que les forces des ressorts 14 ci-dessus ne soient pas trop importantes. De plus, on fait avancer les bras 9 en faisant avancer les pistons 15 au moyen des cylindres 13; par suite, on comprime les côtés de l'ébauche d'alésoir 1 en faisant avancer les mâchoires 8 dans le sens de la flèche b du dessin, l'ébauche d'alésoir I pouvant être comprimée de manière à ne pas tourner. A ce moment, les forces a et b satisfont la relation a < b.
On se réfère maintenant au cas où l'ébauche d'alésoir 1 taillée en pointe est tordue par l'appareil décrit ci-dessus; on commence par fixer l'ébauche d'alésoir 1 dans le mandrin 5, ensuite, comme indiqué sur la figure 8, on introduit l'ébauche d'alésoir 1 dans l'espace intérieur 16 de l'étau 7, auquel on donne la même forme de section en ouvrant les mâchoires 8.
La fermeture des mâchoires permet de tenir solidement les côtés respectifs de la partie de base de l'ébauche d'alésoir sur toute la longueur de chacun de ces côtés et, si l'on maintient à une certaine distance l'étau 7 et le mandrin 5 tout en poussant les mâchoires 8 dans le sens de la flèche b, au moyen des cylindres 13, et en faisant tourner le mandrin 5, on fait avancer les mâchoires 8 pendant un certain temps en les réglant, même si l'ébauche d'alésoir 1 devient mince pendant ce temps, et si l'espace intérieur 16 de l'étau 7 devient ensuite mince, il est toujours possible de tordre l'ébauche d'alésoir 1 tandis que celui-ci est solidement pincé.
En outre, la forme de réalisation ci-dessus utilise quatre cylindres 13; cependant, si, comme indiqué sur la figure 9, l'une des quatre mâchoires 8' est fixe et si la mâchoire voisine de droite 8" peut se déplacer dans la direction a seulement, sans se déplacer dans la direction b, ou si les deux mâchoires voisines peuvent se déplacer dans la direction a seulement, sans se déplacer dans la direction b, il est possible de faire varier la taille de l'espace intérieur 16 de l'étau 7 en
n'utilisant que deux cylindres 13.
A ce moment. si l'on fixe solidement dans le mandrin 5 un modèle de profil permettant de contrôler le volume de poussée du piston 15 en même temps que l'amincisse- ment de l'ébauche d'alésoir 1, il est possible de faire varier avec une meilleure certitude l'espace intérieur 16 de l'étau en le faisant correspondre à la forme de section de l'ébauche d'alésoir
On a décrit, dans la forme de réalisation ci-dessus. le cas où la forme de l'espace intérieur 16 de l'étau était quadrangulaire: cependant, si l'on utilise trois mâchoires d'étau 8 et si l'on donne une forme triangulaire 16 à l'espace intérieur de l'étau, comme indiqué sur la figure 10, il est possible de tordre de la même manière une ébauche d'alésoir 1 à section de forme triangulaire.
Dans ce cas également, comme indiqué sur la figure 11. si l'une des trois mâchoires 8' est fixe et si une autre mâchoire 8" peut se déplacer dans la dircction a sans se déplacer dans la direction b. il est possible de faire varier la taille de l'espace intérieur 16 de l'étau au moyen d'un seul cylindre 13. De plus, la variation de taille de l'espace intérieur 16 de l'étau est obtenue en faisant tourner ensemble les bras respectifs 9 et
1 1 dans les deux directions a et b; cependant, comme il s'agit d'un petit mouvement, on peut ne pas tenir compte de la variation de forme de l'espace intérieur 16 de l'étau.
De plus, dans le cas où l'étau 7 recule, si ses mâchoires sont en forme de rouleaux 17, comme indiqué sur la figure 12, il est possible d'obtenir un retrait très doux de l'étau 7 et d'effectuer une torsion de l'ébauche d'alésoir 1 sans ajouter une grande force de tension à celle-ci.
Dans la forme de réalisation ci-dessus. on a décrit un appareil permettant d'effectuer la torsion en pinçant les côtés respectifs de l'ébauche d'alésoir I sur toute leur longueur au moyen des mâchoires 8; on décrira ensuite, au moyen de l'appareil de torsion ci-dessus.
un procédé de fabrication d'un alésoir à rainure, présentant un grand angle de coupe et un petit angle de dégagement. Dans le cas où l'on fabrique une ébauche d'alésoir 1 à section quadrangulaire.
on utilise un étau 7 à quatre mâchoires 8, comme indiqué sur la figure 7, et l'espace intérieur 16 de l'étau est choisi un peu plus grand que la section de l'alésoir, et lorsqu'on fait fonctionner l'appareil de torsion en conservant la relation ci-dessus entre la section de l'ébau- che d'alésoir 1 et l'espace intérieur 16 de l'étau. les extrémités angulaires A, B, C, D de l'ébauche d'alésoir 1 se tordent en donnant l'apparence d'un affaissement, lorsqu'elles sont respectivement comprimées en sens inverse du sens de rotation du mandrin, et l'on obtient la section polygonale a, b, c, d représentée sur la figure 14. Plus précisément, aux extrémités angulaires A, B, C.
D des bords. les angles de dégagement sont courbés vers l'intérieur au voisinage des parties angulaires du bord, et les angles de coupe sont courbés vers lexté- rieur dans les parties angulaires du bord. Les valeurs ac et bd désignent des diamètres axiaux fixes (diamètres des cercles circonscrits).
On remarquera au passage que l'angle de coupe a e devient supérieur à l'angle de coupe habituel négatif duc 45 représenté sur la figure 4. Les angles de coupe ci-dessus ont tous une valeur négative, mais le dégagement des découpes devient facile, parce que les angles de coupe de l'alésoir sont plus grands comparativement aux alésoirs classiques. De plus, la résistance de coupe diminue et il devient possible d'effectuer de façon satisfaisante la coupe de la paroi de la rainure. D'autre part, dans le cas où l'on veut réaliser un volume écrasé beaucoup plus grand, il est possible de donner une valeur positive à l'angle de coupe; cependant. lorsqu'on donne expérimentalement une valeur positive à l'angle de coupe, on constate un défaut lié au fait que la paroi de la rainure est trop attaquée.
Dans la présente forme de réalisation, on choisit la forme de l'espace intérieur 16 d'étau A'. B' C', D'. par rapport à la section A.
B, C, D de l'ébauche de manière à obtenir un angle de coupe O a e d'environ 25^ et un angle de dégagement B' a d'environ 25 * Ianglel'angle de bord e a B' devenant alors: O a e + a B' = '5 + 65 = 90 .
L'angle ci-dessus est inchangé par rapport à un angle de bord classique, mais la résistance du bord devient beaucoup plus grande de manière à pouvoir supporter une force importante.
De plus, on effectue de manière encore plus satisfaisante la coupe d'une paroi de la rainure, en augmentant la dureté par usinage de durcissement de la partie angulaire du bord. En même temps, comme seule la partie angulàire du bord subit un traitement de renforcement spécial, l'usinage de durcissement se fait essentiellement dans la partie angulaire du bord et la partie centrale de l'alésoir n'est pas durcie par un traitement de durcissement classique, de sorte que seule la partie angulaire du bord se caractérise par un renforcement de la dureté et de la résistance à l'usure sans que l'alésoir lui-même perde de son élasticité et de sa solidité.
Il est possible d'exercer l'action et l'effet ci-dessus sur la totalité de l'alésoir en déplaçant l'ébauche d'alésoir 1.
De plus, le cas de la fabrication d'une ébauche d'alésoir à section triangulaire est le même que ci-dessus. Dans le cas de la section triangulaire, on utilise l'étau 7 à trois mâchoires 8 représenté sur la figure 10 et, lorsque l'ébauche d'alésoir 1 est tordue en utilisant une forme de l'espace intérieur 16 de l'étau de taille un peu plus grande que la section de l'alésoir, comme indiqué sur la figure 15, les extrémités angulaires A B C du bord de l'ébauche d'alésoir 1 sont comprimées respectivement en sens inverse du sens de rotation du mandrin, comme indiqué sur la figure 16, et un écrasement se produit; l'ébauche d'alésoir est alors tordue et l'on obtient une section de polygone a, b, c, l'angle de coupe O a d devenant supérieur à - 30' correspondant à l'angle de coupe classique indiqué sur la figure 5.
Comme indiqué à la fig. 16, le diamètre axial fixe (diamètre du cercle circonscrit) de l'alésoir est deux fois plus grand que le segment reliant le centre O à la partie angulaire a.
Dans la forme de réalisation ci-dessus, la forme intérieure de l'étau A', B', C' est déterminée de façon que l'angle de coupe O â d soit d'environ 10 et que l'angle de dégagement B a f soit d'environ 40.' Dans ce cas, l'angle de bord d a B' devient le suivant: O a d + (An' = 10 + 50 = 60G, cet angle étant inchangé par rapport à un angle classique, mais permet d'obtenir des effets analogues au cas de la section quadrangulaire ci-dessus.
Lorsque la forme intérieure 16 de l'étau est trop grande par rapport à la section de l'ébauche d'alésoir 1, il est impossible de tordre cette ébauche d'alésoir 1. En fait, lorsque la forme intérieure
16 de l'étau est similaire à la section de l'ébauche d'alésoir 1, le diamètre du cercle circonscrit est supérieur au diamètre de l'alésoir terminé, et il est nécessaire que le diamètre du cercle inscrit soit inférieur au diamètre de l'alésoir terminé pour effectuer la torsion. En se référant à ce cercle circonscrit et à ce cercle inscrit dans le cas de la section quadrangulaire, le cercle circonscrit est le plus petit des cercles passant par trois sommets au moins, et le cercle inscrit est le plus grand des cercles tangents à trois côtés au moins.
Dans le cas où l'ébauche d'alésoir I présente une forme en pointe, en particulier lorsque la partie de base de l'ébauche d'alésoir
1 est différente de la partie pointue de celle-ci, il est nécessaire de faire varier progressivement la forme intérieure 16 de l'étau, pour que la condition ci-dessus soit satisfaite; mais si l'on utilise le moule de profil mentionné ci-dessus et si ce moule correspond à l'amincissement de l'ébauche d'alésoir 1, il est possible de donner au piston
15 un déplacement adapté à l'amincissement de l'alésoir et à la réduction nécessaire du volume du bord.
De plus, on peut utiliser une partie de mesure 8A et une partie de travail 8B faisant saillie au bout de la mâchoire 8, comme indiqué sur la figure 17, sans utiliser de moule de profil. La taille de l'ébau- che d'alésoir 1 destinée à la partie de torsion (distance entre le centre et le côté) est mesurée par la partie de mesure 8A, et une force de torsion est appliquée, à une courte distance seulement du bord de la face considérée comme la face de dégagement, par la partie de travail 8B présentant une dimension plus grande que la partie 8A; par suite, il est également possible de tordre l'ébauche d'alésoir 1 tandis que la partie angulaire du bord est écrasée.
En fait, les bouts des mâchoires respectives 8 de l'étau 7 étant munis de parties de mesure 8A et de parties de travail 8B, l'ébauche d'alésoir 1 est maintenue, comme indiqué sur la figure 18, par les parties de mesure 8A; l'ébauche d'alésoir 1 est tordue, comme indiqué sur la figure 19, par la forme intérieure de l'étau 16 formée à ce moment par les parties de travail 8B, ce qui permet de fabriquer un alésoir présentant les angles perfectionnés de coupe et de dégagement.
Dans ce cas, la forme intérieure 16 de l'étau est constituée par un moule dont la dimension est agrandie par rapport à celle de l'ébauche d'alésoir 1, et comme il n'est pas précisé que cet agrandissement est fixe, le rapport entre la dimension de la forme intérieure 16 de l'étau et celle du diamètre de l'alésoir est petit dans la partie de base de l'ébauche et, par suite, les améliorations de l'angle de coupe et de l'angle de dégagement sont faibles. Ces améliorations augmentent avec le rapport entre la dimension de la forme intérieure 16 de l'étau 16 et le diamètre de l'alésoir dans la partie mince du bout.
De plus, dans la forme de réalisation ci-dessus, le rapport de taille entre la forme intérieure 16 de l'étau 16 et l'ébauche d'alésoir I est constitué par la différence de niveau entre la partie de mesure 8A et la partie de travail 8B de l'étau 7; cependant, il est préférable que la partie de mesure 8A soit constituée de parties de détecteur électrique ou photo-électrique, et également que le détecteur soit noyé dans la partie de travail 8B elle-même. Il est également préférable d'utiliser un procédé dans lequel la taille de la partie de travail 8B est déterminée par l'information fournie par la partie de détecteur. La limitation selon laquelle la dimension de la partie de travail est supérieure à celle du matériau d'alésoir 1 n'est pas nécessaire dans ce cas.
De plus, il est naturellement possible d'améliorer uniformément l'angle de coupe et l'angle de dégagement sur la totalité de l'ébauche d'alésoir 1, en réglant le moule de profil ci-dessus ou le détecteur; il est également possible que la partie de base de l'alésoir ne soit pas très améliorée, mais que sa partie de bout soit améliorée dans une plus grande proportion. Inversement, on peut fabriquer une partie de base largement améliorée et une partie de bout peut améliorée.
Dans ce cas, la première solution est utile pour un alésoir dont la partie de bout sert seulement à former un siège pointu, et la seconde solution est utile pour un alésoir spécial à partie évasée, dont le but est principalement de raser le fond de rainure au voisinage d'une base de dent.
On a montré ci-dessus que l'alésoir à angle de coupe et angle de dégagement fabriqués selon l'invention permet d'améliorer le rendement de coupe en tournant l'alésoir, mais l'alésoir ci-dessus permet également une opération comme lime. Plus précisément, la figure 20 représente une coupe verticale d'un alésoir connu à section triangulaire, dont l'angle de coupe est de - 35', tandis qu'au contraire la figure 21 représente une coupe verticale d'un alésoir selon l'invention dont l'angle de coupe est de 15". On voit ainsi qu'on obtient une amélioration de 20 par rapport à un alésoir connu, ce qui permet d'améliorer considérablement la qualité de coupe, même en cas de coupe forcée.
De plus, on a décrit jusqu'ici le cas où l'ébauche d'alésoir 1 et la forme intérieure de l'étau 16 avaient la même configuration, mais il est également possible de tordre l'ébauche d'alésoir 1 au moyen d'un étau dont la forme intérieure n'est pas nécessairement similaire.
Comme indiqué par exemple sur la figure 22, la forme intérieure 16 de l'étau est celle d'un triangle rectangle présentant un angle de 60Q, tandis que l'ébauche d'alésoir 1 tordue par cet étau présente une section en forme de triangle équilatéral. On obtient ainsi le même angle de coupe et le même angle de dégagement que dans le cas d'une torsion effectuée par un étau à section intérieure 16 en forme de triangle équilatéral, pour deux bords de coupe seulement; et il est également possible d'obtenir un autre bord de coupe dont l'angle de coupe et l'angle de dégagement sont différents de ceux des autres bords de coupe.
De plus, comme indiqué sur la figure 23, la forme intérieure d'étau 16 peut être celle d'un parallélogramme non losange permettant de tordre une ébauche d'alésoir 1 en forme de losange, ce qui permet d'améliorer l'angle de coupe et l'angle de dégagement pour deux bords de coupe seulement.
En fait, pour fabriquer un alésoir dont les angles de coupe et de dégagement sont améliorés, il n'est pas nécessaire de limiter les sec tions de l'ébauche d'alésoir 1 et de la forme intérieure 16 de l'étau, à celles d'un triangle équilatéral et d'un carré, mais il est préférable d'utiliser des sections présentant non seulement les formes de triangles isocèles, de losanges et de rectangles, mais encore celles de polygones partiellement courbes.
Comme indiqué ci-dessus, étant donné que les mâchoires adjacentes de l'étau sont placées dans une disposition alternée, l'ébauche d'alésoir 1 se trouve pincée sans considérations de précision au moment où cette ébauche d'alésoir 1 est introduite dans l'étau, et il est possible de tordre l'alésoir sans endommager la totalité de son bord. De plus, si la section de l'ébauche d'alésoir devient extrêmement fine du fait de son amincissement, il est possible de faire varier corrélativement la forme intérieure de l'étau, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de remplacer les mâchoires pour chaque épaisseur d'alésoir utilisée, cet alésoir pouvant être tordu avec précision et avec un pas fixe jusqu'à son extrême pointe.
De plus, si l'on tord l'alésoir, au moyen du dispositif décrit, en maintenant une relation fixe entre la forme intérieure de l'étau et la section de l'alésoir seule la partie angulaire du bord est écrasée et il est possible de fabriquer un alésoir à rainure dont l'angle de coupe et l'angle de dégagement sont améliorés ensemble, tout en effectuant un usinage de durcissement spécial, ce qui permet d'obtenir un alésoir à rainure présentant une bien meilleure qualité de coupe que les alésoirs classiques.
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CLAIMS
1. Method for manufacturing a reamer or a grooved file having a cutting angle and a clearance angle, characterized in that a torsional force is applied to a reamer or file blank of polygonal section in the vicinity of its edges and that the blank is twisted while crushing the edges in the direction of the twist.
2. Method according to claim 1, characterized in that a triangular or quadrangular section blank is twisted, the diametral section of which is greater than the diameter of the finished reamer or file, crushing the edges by moving them successively by rotation inside the interior space (16) of a vice (7), this interior space (16) of the vice (7) having a circumscribed circle with a diameter greater than the diameter of the finished reamer or file and an inscribed circle of diameter smaller than the diameter of the finished reamer or file.
3. Device for implementing the method according to one of claims 1 and 2, characterized in that it comprises a mandrel (5) holding the base of a reamer blank (1) or file and a vice (7) provided with several jaws (8) capable of compressing the respective sides of the blank, the mandrel (5) and the vice being able to move away from each other by turning one relative to the 'other, the jaws adjacent to the vice (7) being arranged alternately and mounted to be able to move forward and backward according to the thickness of the blank, one side of each jaw (8) being made so as to be able to clamp and lean against part of the front of the neighboring jaw.
4. Device according to claim 3, characterized in that the jaws of the vice (7) are constituted by rollers (17).
5. Device according to claim 4, characterized in that the interior space (16) of the vice (7) is either similar or not similar to the shape of the section of the blank of the reamer or of the file .
6. Device according to claim 4, characterized in that the dimension of the interior space of the vice (7) is variable according to the position occupied in the longitudinal direction of the reamer or the file.
7. reamer or grooved file obtained by the method according to claim 1, characterized in that the cutting face is concave, in the vicinity of its edge and in that the release face is convex in the vicinity of its edge.
Up to now, after having prepared the surface of a stainless steel of the austenite group to obtain a very fine shape with triangular or quadrangular section, the groove reamer has been formed by twisting this stainless steel, but, at. when this stainless steel is twisted, as shown in Figure 1, the base of a reamer blank 1 is held by a mandrel 2, just as the side of reamer 1 is pinched by the jaws 3 d vice and causing these jaws 3 to move backwards while rotating them. And, when pinching the sides of the reamer blank 1, as shown in FIG. 2, the jaws 3 are provided with grooves 4, the sides are clamped by these grooves 4 or by jaws 3 'to very fine tips, as shown in Figure 3.
However, if the position accuracy of the vice 3 and of the reamer blank 1 and the size accuracy of the grooves 4 are very insufficient because the groove reamer is very thin (one of the sides of the square not exceeding about 0.04 mm), there is the risk that the edge portion of the reamer blank 1 is damaged and is not bent.
In the case also where the pre-cut reamer blank is twisted by the above process, there may be the defect that the reamer blank 1 cannot be pinched because the neighboring jaws abut one against the other, in the very thin part of the end of the reamer blank 1 and, in the case where the groove 4 of the jaw 3 becomes small, the end of the jaw 3 'becoming very thin this fact, it can present the defect that scratches occur on the surface, when pinching the base part of the reamer 1. It is then difficult to obtain a uniform twisting pitch and to twist the blank reamer 1 precisely to its tip, without risking, in each of the above processes, damaging the edge portion of the reamer blank 1.
Yet another drawback is linked to the fact that the jaws must be exchanged according to the thickness of the reamer blank 1.
In addition, to obtain satisfactory cutting qualities of the reamer 1 formed by twisting the reamer blank I as indicated above, it is well known that the cutting angle must be adjusted so that it is the less negative possible. However, when the reamer is simply formed by twisting a reamer blank 1 of quadrangular or triangular section as indicated above, and as shown in Figures 4 and 5, the cutting angles are all negative, the first being less 45 degrees and the second 30 degrees (d indicating the direction of rotation of the reamer and c indicating the wall of the channel).
In the case of an improvement according to which the value of the cutting angle is reduced, taking into account that it is absolutely necessary to avoid any risk of breakage of the reamer during a cutting operation, one must avoid giving a too small section to the reamer and make this reamer in too hard material. Consequently, it is impossible to give a triangular shape to a reamer intended to be square. In addition, as the section becomes smaller, it is also difficult to give the cutting face a hollow shape.
The invention aims to remedy the above drawbacks by creating a method and a device allowing, even if one varies very finely, depending on the thinning, the section of the reamer blank, to vary the internal shape of the vice according to this variation, and to twist with precision the blank of reamer, with a fixed pitch until the point of this one.
To achieve the above object, the invention provides a method and a device as defined in claim I and in claim 3 respectively.
The invention will be described in detail and by way of example with reference to the attached drawings in which:
FIG. 1 is an explanatory diagram summarizing a device for twisting a reamer blank,
- Figure 2 is an explanatory diagram of known jaw vice divided into two parts;
- Figure 3 is an explanatory diagram of a known jaw vice divided into four parts;
- Figure 4 is an explanatory diagram of a known reamer with quadrangular section;
- Figure 5 is an explanatory diagram of a known reamer with triangular section;
;
FIG. 6 is an explanatory diagram summarizing a torsion device according to the invention,
FIG. 7 is an explanatory diagram of the vice with four jaws,
FIG. 8 is a diagram representing the arrangement of the four jaws according to FIG. 7,
FIG. 9 is an explanatory diagram of the operation of the four jaws of FIG. 8,
FIG. 10 is an explanatory diagram of a vice with three jaws,
FIG. 11 is an explanatory diagram of the operation of the three jaws of the vice according to FIG. 10,
FIG. 12 is an explanatory diagram of the case where the vice jaws of FIG. 10 are provided with jaws in the form of rollers,
- Figure 13 is an explanatory diagram of the relationship between the reamer blank and the internal shape of the vice, when manufacturing a reamer
quadrangular section,
FIG. 14 is an explanatory diagram of the case where the reamer blank is twisted by the vice shown in FIG. 13,
FIG. 15 is an explanatory diagram of the relationship between the reamer blank and the internal shape of the vice, when a reamer with a triangular section is manufactured,
FIG. 16 is an explanatory diagram of the case where the reamer blank is twisted by the vice shown in FIG. 15,
FIG. 17 is an explanatory diagram of the vice which is varied according to the part of the reamer blank which is twisted,
FIG. 18 is a sectional view along line A-A in FIG. 17,
FIG. 19 is a sectional view along line B-B of FIG. 17,
FIG. 20 is a view in longitudinal section of a known reamer,
FIG. 21 is a view in longitudinal section of a reamer obtained by the method according to the invention,
FIG. 22 is an explanatory diagram of the case where the interior shape of the vice is that of a right triangle,
and
lafigure 23 is an explanatory diagram of the case where the internal shape of the vice is that of a parallelogram in which a rough form of reamer with a diamond-shaped section is twisted.
We will first describe with the help of the drawing a form of realization
tion of the invention in which a rough reamer with a quadrangular section is twisted. In FIG. 6, a mandrel 5 making it possible to
hold the reamer blank 1 is made so as to be able to rotate by driving the reamer 1, this rotation being made under the action of a motor 6 placed below the mandrel. A vice 7 pinching the sides of the reamer blank 1 can move forward and backward, causing this
blank reamer 1, under the action of a cam (not shown) or
other, during the twisting of the reamer blank.
In addition, if the
mandrel 5 and vice 7 move away by turning relative to each other, it is also preferable to use a provision in the
which one of the two turns or one of the two advances or retreats.
Figures 7 and 8 show a variant of vice 7 above
in which part of the front face of the four jaws 8
comes into contact with the side of the neighboring jaw 8. An arm 9
now this jaw 8 is mounted with an arm 11 while being able
rotate around a fulcrum 10 (shown in the center of the figure),
this arm 11 being rotatably mounted on a fulcrum 12 thanks to
a cylinder 13 placed at its other end. A spring 14 is connected to
each arm 9 and the sides of the different jaws 8 are formed of
so as to press against the front face of the other neighboring jaw
8, when the respective arms 9 are pulled in the direction of the arrow a of the
drawing.
It is preferable that the forces of the above springs 14 are not too great. In addition, the arms 9 are advanced by advancing the pistons 15 by means of the cylinders 13; as a result, the sides of the reamer blank 1 are compressed by advancing the jaws 8 in the direction of arrow b of the drawing, the reamer blank I being able to be compressed so as not to rotate. At this moment, the forces a and b satisfy the relation a <b.
We now refer to the case where the reamer blank 1 cut into a point is twisted by the device described above; we start by fixing the reamer blank 1 in the mandrel 5, then, as shown in Figure 8, we introduce the reamer blank 1 in the interior space 16 of the vice 7, to which we give the same form of section by opening the jaws 8.
Closing the jaws allows the respective sides of the base part of the reamer blank to be held securely over the entire length of each of these sides and, if the vice 7 and the mandrel are kept at a certain distance 5 while pushing the jaws 8 in the direction of arrow b, by means of the cylinders 13, and rotating the mandrel 5, the jaws 8 are advanced for a certain time by adjusting them, even if the blank reamer 1 becomes thin during this time, and if the interior space 16 of the vice 7 then becomes thin, it is always possible to twist the blank of reamer 1 while the latter is firmly pinched.
In addition, the above embodiment uses four cylinders 13; however, if, as shown in Figure 9, one of the four jaws 8 'is fixed and the neighboring right jaw 8 "can move in direction a only, without moving in direction b, or if the two adjacent jaws can move in direction a only, without moving in direction b, it is possible to vary the size of the interior space 16 of the vice 7 in
using only two cylinders 13.
At the moment. if a profile model is firmly fixed in the mandrel 5 making it possible to control the thrust volume of the piston 15 at the same time as the thinning of the reamer blank 1, it is possible to vary with a greater certainty of the interior space 16 of the vice by making it correspond to the cross-sectional shape of the reamer blank
It has been described, in the embodiment above. the case where the shape of the interior space 16 of the vice was quadrangular: however, if we use three vice jaws 8 and if we give a triangular shape 16 to the interior space of the vice , as shown in Figure 10, it is possible to twist in the same way a blank reamer 1 with a triangular section.
In this case also, as shown in Figure 11. if one of the three jaws 8 'is fixed and if another jaw 8 "can move in direction a without moving in direction b. It is possible to do varying the size of the interior space 16 of the vice by means of a single cylinder 13. In addition, the variation in size of the interior space 16 of the vice is obtained by rotating the respective arms 9 and
1 1 in both directions a and b; however, since this is a small movement, it is possible to ignore the variation in shape of the interior space 16 of the vice.
In addition, in the case where the vice 7 moves back, if its jaws are in the form of rollers 17, as indicated in FIG. 12, it is possible to obtain a very gentle withdrawal of the vice 7 and to perform a torsion of the reamer blank 1 without adding a large tensile force thereto.
In the above embodiment. there has been described an apparatus allowing torsion to be effected by pinching the respective sides of the reamer blank I over their entire length by means of the jaws 8; we will then describe, by means of the above torsion apparatus.
a method of manufacturing a grooved reamer having a large cutting angle and a small clearance angle. In the case where a reamer blank 1 with a quadrangular section is manufactured.
a vice 7 with four jaws 8 is used, as shown in FIG. 7, and the interior space 16 of the vice is chosen a little larger than the section of the reamer, and when the apparatus is operated torsion while maintaining the above relationship between the section of the reamer blank 1 and the interior space 16 of the vice. the angular ends A, B, C, D of the reamer blank 1 are twisted giving the appearance of sagging, when they are respectively compressed in the opposite direction to the direction of rotation of the mandrel, and obtains the polygonal section a, b, c, d shown in FIG. 14. More precisely, at the angular ends A, B, C.
D of the edges. the clearance angles are curved inward in the vicinity of the angular portions of the edge, and the cutting angles are curved outward in the angular portions of the edge. The values ac and bd denote fixed axial diameters (diameters of circumscribed circles).
It will be noted in passing that the cutting angle ae becomes greater than the usual negative cutting angle duc 45 represented in FIG. 4. The above cutting angles all have a negative value, but the clearance of the cuts becomes easy, because the cutting angles of the reamer are larger compared to conventional reamers. In addition, the cutting resistance decreases and it becomes possible to satisfactorily cut the wall of the groove. On the other hand, in the case where one wishes to achieve a much larger crushed volume, it is possible to give a positive value to the cutting angle; however. when experimentally giving a positive value to the cutting angle, there is a defect linked to the fact that the wall of the groove is too strongly attacked.
In the present embodiment, the shape of the interior space 16 of vice A 'is chosen. B 'C', D '. compared to section A.
B, C, D of the blank so as to obtain a cutting angle O ae of approximately 25 ^ and a clearance angle B 'a of approximately 25 * I the edge angle ea B' then becoming: O ae + a B '=' 5 + 65 = 90.
The above angle is unchanged from a conventional edge angle, but the edge resistance becomes much greater so that it can withstand a large force.
In addition, the wall of the groove is cut even more satisfactorily, by increasing the hardness by hardening machining of the angular part of the edge. At the same time, since only the angular part of the edge undergoes a special reinforcement treatment, the hardening machining takes place essentially in the angular part of the edge and the central part of the reamer is not hardened by a hardening treatment. classic, so that only the angular part of the edge is characterized by a reinforcement of hardness and resistance to wear without the reamer itself losing its elasticity and its solidity.
It is possible to exert the above action and effect on the entire reamer by moving the reamer blank 1.
In addition, the case of the manufacture of a triangular section reamer blank is the same as above. In the case of the triangular section, the vice 7 with three jaws 8 shown in FIG. 10 is used and, when the reamer blank 1 is twisted using a shape of the interior space 16 of the vice size slightly larger than the reamer section, as shown in Figure 15, the angular ends ABC of the edge of the reamer blank 1 are compressed respectively in opposite direction to the direction of rotation of the mandrel, as shown in Figure 16, and an overwrite occurs; the reamer blank is then twisted and a polygon section a, b, c is obtained, the cutting angle O ad becoming greater than - 30 'corresponding to the conventional cutting angle indicated in FIG. 5 .
As shown in fig. 16, the fixed axial diameter (diameter of the circumscribed circle) of the reamer is twice as large as the segment connecting the center O to the angular part a.
In the above embodiment, the internal shape of the vice A ', B', C 'is determined so that the cutting angle O â d is about 10 and the clearance angle B af is around 40. ' In this case, the edge angle da B 'becomes the following: O ad + (An' = 10 + 50 = 60G, this angle being unchanged compared to a conventional angle, but allows to obtain effects analogous to the case from the quadrangular section above.
When the interior shape 16 of the vice is too large with respect to the cross section of the reamer blank 1, it is impossible to twist this reamer blank 1. In fact, when the interior shape
16 of the vice is similar to the section of the reamer blank 1, the diameter of the circumscribed circle is greater than the diameter of the finished reamer, and it is necessary that the diameter of the inscribed circle is less than the diameter of l reamer finished to twist. Referring to this circumscribed circle and to this circle inscribed in the case of the quadrangular section, the circumscribed circle is the smallest of the circles passing through at least three vertices, and the inscribed circle is the largest of the tangent circles at three sides. at least.
In the case where the reamer blank I has a pointed shape, in particular when the base part of the reamer blank
1 is different from the pointed part thereof, it is necessary to gradually vary the internal shape 16 of the vice, so that the above condition is satisfied; but if the above-mentioned profile mold is used and if this mold corresponds to the thinning of the reamer blank 1, it is possible to give the piston
15 a displacement adapted to the thinning of the reamer and to the necessary reduction of the volume of the edge.
In addition, one can use a measuring part 8A and a working part 8B projecting from the end of the jaw 8, as shown in FIG. 17, without using a profile mold. The size of the reamer blank 1 for the torsion part (distance between the center and the side) is measured by the measuring part 8A, and a torsion force is applied, only a short distance from the edge of the face considered as the release face, by the working part 8B having a larger dimension than the part 8A; as a result, it is also possible to twist the reamer blank 1 while the angular part of the edge is crushed.
In fact, the ends of the respective jaws 8 of the vice 7 being provided with measuring parts 8A and working parts 8B, the reamer blank 1 is held, as shown in FIG. 18, by the measuring parts 8A; the reamer blank 1 is twisted, as shown in FIG. 19, by the internal shape of the vice 16 formed at this time by the working parts 8B, which makes it possible to manufacture a reamer having the improved cutting angles and clearance.
In this case, the internal shape 16 of the vice is constituted by a mold, the dimension of which is enlarged with respect to that of the reamer blank 1, and as it is not specified that this enlargement is fixed, the ratio between the dimension of the internal shape 16 of the vice and that of the diameter of the reamer is small in the basic part of the blank and, consequently, the improvements in the cutting angle and the angle Clearances are low. These improvements increase with the ratio between the dimension of the internal shape 16 of the vice 16 and the diameter of the reamer in the thin part of the end.
Furthermore, in the above embodiment, the size ratio between the internal shape 16 of the vice 16 and the reamer blank I is constituted by the difference in level between the measuring part 8A and the part working 8B of the vice 7; however, it is preferable that the measuring part 8A is made up of parts of an electric or photoelectric detector, and also that the detector is embedded in the working part 8B itself. It is also preferable to use a method in which the size of the working part 8B is determined by the information provided by the detector part. The limitation that the dimension of the working part is greater than that of the reamer material 1 is not necessary in this case.
In addition, it is naturally possible to uniformly improve the cutting angle and the clearance angle over the whole of the reamer blank 1, by adjusting the above profile mold or the detector; it is also possible that the base part of the reamer is not much improved, but that its tip part is improved in a greater proportion. Conversely, a greatly improved base part can be made and an end part can be improved.
In this case, the first solution is useful for a reamer whose end part is only used to form a pointed seat, and the second solution is useful for a special reamer with a flared part, the main purpose of which is to shave the bottom of the groove in the vicinity of a tooth base.
It has been shown above that the reamer with cutting angle and clearance angle produced according to the invention makes it possible to improve the cutting yield by turning the reamer, but the above reamer also allows an operation as a file . More specifically, Figure 20 shows a vertical section of a known reamer with triangular section, the cutting angle of which is - 35 ', while on the contrary Figure 21 shows a vertical section of a reamer along the The invention has a cutting angle of 15 ". It is thus seen that an improvement of 20 is obtained compared to a known reamer, which makes it possible to considerably improve the quality of cutting, even in the case of forced cutting.
In addition, we have so far described the case where the reamer blank 1 and the internal shape of the vice 16 had the same configuration, but it is also possible to twist the reamer blank 1 by means of '' a vice whose internal shape is not necessarily similar.
As indicated for example in FIG. 22, the internal shape 16 of the vice is that of a right triangle having an angle of 60Q, while the blank of reamer 1 twisted by this vice has a section in the shape of a triangle equilateral. The same cutting angle and the same clearance angle are thus obtained as in the case of a torsion effected by a vice with internal section 16 in the form of an equilateral triangle, for only two cutting edges; and it is also possible to obtain another cutting edge, the cutting angle and the clearance angle of which are different from those of the other cutting edges.
In addition, as indicated in FIG. 23, the internal form of vice 16 can be that of a non-rhomboid parallelogram making it possible to twist a blank of reamer 1 in the form of a rhombus, which makes it possible to improve the angle of cutting and clearance angle for two cutting edges only.
In fact, to manufacture a reamer whose cutting and clearance angles are improved, it is not necessary to limit the sections of the reamer blank 1 and of the internal shape 16 of the vice, to those of an equilateral triangle and a square, but it is preferable to use sections presenting not only the shapes of isosceles triangles, diamonds and rectangles, but also those of partially curved polygons.
As indicated above, since the adjacent jaws of the vice are placed in an alternate arrangement, the reamer blank 1 is pinched without considerations of precision at the time when this reamer blank 1 is introduced into the vice, and it is possible to twist the reamer without damaging its entire edge. In addition, if the section of the reamer blank becomes extremely thin due to its thinning, it is possible to vary the interior shape of the vice correlatively, so that it is not necessary to replace the jaws for each thickness of reamer used, this reamer can be twisted with precision and with a fixed pitch to its extreme point.
In addition, if the reamer is twisted, by means of the device described, maintaining a fixed relationship between the internal shape of the vice and the section of the reamer only the angular part of the edge is crushed and it is possible to manufacture a groove reamer whose cutting angle and clearance angle are improved together, while performing special hardening machining, which makes it possible to obtain a grooving reamer having a much better quality of cut than the classic reamers.