FR2521048A1 - TOOL FOR MAKING EXTERNAL PROFILE FORMS - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN OUTIL POUR LA REALISATION DE FORMES PROFILEES EXTERIEURES DROITES OU OBLIQUES AVEC DES FILETS DE VIS SANS FIN A PAS SIMPLE OU MULTIPLE, DONT LA SURFACE EST FORMEE D'UN GRAND NOMBRE DE CRISTAUX A MEULER. SELON L'INVENTION, TOUTE LA SURFACE DES FILETS DE VIS SANS FIN D'UN CORPS DE BASE EN ACIER 1 EST COUVERTE D'UNE COUCHE REGULIERE 2 D'UN MATERIAU SUPER-DUR, EN PARTICULIER DE NITRURE DE BORE CRISTALLIN ET CUBIQUE OU DE DIAMANT. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A LA REALISATION DE DENTURES.THE INVENTION CONCERNS A TOOL FOR THE REALIZATION OF STRAIGHT OR OBLIQUE EXTERNAL PROFILED SHAPES WITH SINGLE OR MULTIPLE PITCH ENDED SCREW THREADS, THE SURFACE OF WHICH IS SHAPED BY A LARGE NUMBER OF CRYSTALS TO BE GRINDED. ACCORDING TO THE INVENTION, THE ENTIRE SURFACE OF THE AUGER THREADS OF A STEEL BASE BODY 1 IS COVERED WITH A REGULAR LAYER 2 OF A SUPER-HARD MATERIAL, IN PARTICULAR CRYSTALLINE AND CUBIC BORON NITRIDE OR OF DIAMOND. THE INVENTION APPLIES IN PARTICULAR TO THE MAKING OF TEETH.
Description
l 2521048l 2521048
OUTIL POUR LA REALISATION DETOOL FOR REALIZING
FORMES PROFILEES EXTERIEURESEXTERNAL PROFILE FORMS
La présente invention concerne un outil pour la réali- The present invention relates to a tool for realizing
sation de formes profilées extérieures droites ou obliques, avantageusement des dentures extérieures Ces dentures exté- sation of straight or oblique outer profiled shapes, advantageously external teeth.
rieures peuvent être à développante ou non Pour la produc- can be involuntary or not For the production
tion de telles formes profilées extérieures, l'outil possède des filets de vis sans fin à pas simple ou à pas multiple, dont la surface est formée d'une grande quantité de cristaux In the case of such external profiled shapes, the tool has single-pitch or multi-pitch screw threads, the surface of which is formed of a large quantity of crystals.
à meuler.to grind.
Pour la réalisation de formes profilées extérieures, en particulier de dentures extérieures, on peut faire la For the realization of external shaped shapes, in particular of external teeth, it is possible to make the
différence entre l'usinage doux ou tendre et l'usinage dur. difference between soft or soft machining and hard machining.
Dans le cas de l'usinage doux ou tendre, le profil extérieur est produit au moyen d'une fraise-mère sur une machine de taillage par génération Audelà d'une dureté déterminée du In the case of soft or soft machining, the outer profile is produced by means of a hob on an Audel generation cutting machine with a determined hardness of
matériau, l'utilisation d'une telle fraise-mère est forte- material, the use of such a hob is strong-
ment limitée Dans ce cas on utilise l'usinage dur par recti- In this case, hard machining is
fication par génération o le processus de rectification peut être à génération continu ou discontinue Le déroulement du mouvement de la rectification par génération continue sur generation process o the grinding process can be continuous or discontinuous generation The progress of the grinding motion by continuous generation on
une machine à rectifier correspond au déroulement du mouve- a grinding machine corresponds to the progress of the movement
ment du taillage par génération Comme outil, une meule en céramique avec profil de référence formant crémaillère trouve cutting tool As a tool, a ceramic grinding wheel with reference profile forming a rack
son utilisation Le déroulement du mouvement de la rectifica- its use The course of the movement of the rectifica-
tion par génération discontinue sur une rectifieuse corres- tion by discontinuous generation on a corresponding grinding machine
pond de même à celui du rabotage par génération Comme outil, similarly to that of planing by generation As a tool,
on utilise des meules assiettes biconiques à profil en trapè- biconical plates with trapezoidal profile are used
ze ou à flancs droits, en matière céramique Enfin, on peut réaliser des formes profilées extérieures droites ou obliques également par rectification par meule de forme, par exemple ze or with straight flanks, made of ceramic material Finally, straight or oblique outer profile shapes can also be produced by grinding with a shape grinding wheel, for example
sur une machine à rectifier les dents Dans ce cas, le dérou- on a grinding machine In this case,
lement du mouvement correspond à celui du taillage par fraise Movement corresponds to that of strawberry
de forme.of form.
Les fraises-mères utilisées pour l'usinage mou effec- Hobs used for soft machining
tuent, par suite de leurs goujures, une coupe discontinue Il en résulte des charges périodiques de la pièce, de l'outil et de la machine-outil, qui conduisent à des vibrations Ces vibrations limitent d'une part la puissance des machines à They result in periodic loads of the workpiece, the tool and the machine tool, which lead to vibrations. These vibrations limit on the one hand the power of the machines to
tailler par génération et ont par ailleurs un -effet défavo- carve out by generation and also have a disadvantageous effect
rable sur la durée de vie de l'outil. over the life of the tool.
L'inconvénient de la rectification par génération utilisée pour l'usinage dur réside particulièrement dans le fait que les outils à meuler ou à rectifier en céramique doivent fréquemment être dressés, et celà soit à l'extérieur ou à l'intérieur de la machine Du fait du danger de rupture The disadvantage of the generation grinding used for hard machining lies particularly in the fact that grinding or grinding tools in ceramics must frequently be erected, and either outside or inside the machine. makes the danger of breaking
des outils à meuler en céramique, leur nombre de tours maxi- ceramic grinding tools, the maximum number of revolutions
mum est limité Pour des vitesses périphériques supérieures, l'espace d'usinage de la machine doit être capoté à grand mum is limited For higher peripheral speeds, the machining space of the machine must be
frais pour éviter des accidents dûs à des outils qui écla- costs to avoid accidents due to tools that
tent Dans la rectification par génération discontinue, on utilise avec les meules en biconiques en trapèze ou les meules assiettes, des outils dont la surface de contact avec la pièce est relativement petite En plus du temps perdu pour les générations de division nécessaires, le processus de In the discontinuous generation grinding, tools with a relatively small contact surface are used with the trapezoidal biconic grinding wheels or grinding wheels. In addition to the time lost for the necessary generations of division, the process of
meulage lui-même prend également un temps relativement long. Grinding itself also takes a relatively long time.
L'utilisation d'outils à meuler en céramique en forme de vis sans fin, dans le cas de la rectification par génération, est liée du point de vue productivité, à un diamètre relativement grand de la vis sans fin Comme, dans de nombreux cas, cela The use of worm-shaped ceramic grinding tools, in the case of grinding, is linked from the point of view of productivity, to a relatively large diameter of the worm As, in many cases , this
n'est pas possible du fait de la forme de la pièce, l'utili- is not possible because of the shape of the room, the use of
sation de ce procédé est très limitée. This process is very limited.
La présente invention a pour tâche de créer un outil The present invention has the task of creating a tool
comprenant aussi bien à l'usinage mou ou tendre qu'à l'usina- including soft or soft machining as well as machining
ge dur, pour la production de formes profilées extérieures droites ou obliques, à développante ou non, avantageusement hard ge, for the production of straight or oblique external shaped shapes, involute or involute, advantageously
des dentures extérieures, qui permet d'éviter les inconvé- external teeth, which avoids the inconveniences
nients des outils connus et qui rend possible un usinage tendre et dur, en toute sécurité, sur une seule et unique machine avec une puissance considérablement augmentée par known tools and which makes smooth and hard machining possible, safely, on a single machine with a power considerably increased by
rapport aux procédés connus.compared to known methods.
Cette tâche est résolue à l'aide d'un outil pourvu de filets de vis sans fin à pas simple ou à pas multiple, sur lequel, selon l'invention, toute la surface des filets de vis sans fin d'un corps de base en acier est pourvue d'une couche uniforme d'un matériau super-dur et l'on utilise, comme This task is solved by means of a tool provided with single-pitch or multi-pitch screw threads, on which, according to the invention, the entire surface of the screw threads of a basic body made of steel is provided with a uniform layer of super-hard material and is used, as
matériau super-dur, en particulier du nitrure de bore cris- super hard material, in particular boron nitride
tallin cubique ou du diamant.cubic tallin or diamond.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la couche du matériau super-dur est formée, d'une façon connue, par voie galvanique, sur le corps de base Avantageusement, le corps de base en acier est trempé avant formation de la According to another characteristic of the invention, the layer of superhard material is formed, in a known manner, galvanically, on the base body Advantageously, the steel base body is hardened before formation of the
couche galvanique.galvanic layer.
Grâce à l'outil selon l'invention, on peut réaliser, sur la même machine outil, aussi bien des usinages tendres ou mous qui jusqu'à maintenant étaient réalisés au moyen de fraises-mères, que des usinages durs, pour la création de formes profilées extérieures Par rapport aux procédés connus de taillage par génération, l'outil selon l'invention offre l'avantage que les cristaux à meuler du matériau super-dur donnent une coupe continue, qui, par suite du nombre de tours considérablement augmenté en raison de la haute résistance de l'outil selon l'invention, donne non seulement une capacité de coupe considérablement plus élevée, mais évite de plus la production de vibrations En même temps, avec l'outil selon l'invention, l'usinage de matériaux à haute résistance peut être accompli, donc même l'usinage d'aciers fortement Thanks to the tool according to the invention, it is possible to carry out, on the same machine tool, both soft or soft machining which hitherto were carried out by means of hobs, that hard machining, for the creation of external profiled shapes Compared to the known methods of cutting by generation, the tool according to the invention offers the advantage that the crystals to grind super hard material give a continuous cut, which, as a result of the number of turns considerably increased in because of the high strength of the tool according to the invention, not only gives a considerably higher cutting capacity, but also avoids the production of vibrations. At the same time, with the tool according to the invention, the machining of High strength materials can be accomplished, so even machining steels strongly
traités, fortement alliés et trempés n'amène aucune difficul- treated, strongly alloyed and soaked, does not cause any
té Par suite de la considérablement plus forte résistance de l'outil selon l'invention présentant un corps de base en acier et enduit sur toute sa surface d'un matériau super-dur, par rapport à la vis sans fin en céramique, les limites du nombre de tours à considérer, jusqu'à maintenant, pour As a result of the considerably stronger strength of the tool according to the invention having a steel base body and coated over its entire surface with a superhard material, with respect to the ceramic worm, the limits number of laps to consider, so far, for
l'usinage dur, à cause de la résistance de l'outil, tombent. hard machining, because of the resistance of the tool, fall off.
La vitesse périphérique de l'outil selon l'invention est limitée uniquement par les nombres maximum de tours de l'outil et de la pièce pouvant être maîtrisés selon la The peripheral speed of the tool according to the invention is limited only by the maximum number of turns of the tool and the workpiece that can be controlled according to the
construction de la machine et la commande Des vitesses péri- machine construction and control
phériques s'élevant à 100 m/s peuvent être atteintes, on peut donc obtenir, avec l'outil selon l'invention, une très haute Since pheric values of 100 m / s can be achieved, it is possible to obtain, with the tool according to the invention, a very high
puissance d'enlèvement,même dans l'usinage dur. removal power, even in hard machining.
Avec l'outil selon l'invention, aussi bien l'usinage With the tool according to the invention, both the machining
tendre que l'usinage dur pour la réalisation de formes profi- than hard machining for the realization of
lées extérieures sont considérablement économiques Vis à vis external lines are considerably economical
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des fraises-mères connues, l'outil selon l'invention peut être fabriqué à un prix bien plus favorable, d'autant plus que, dans le cas d'une usure du matériau super-dur, le corps de base en acier peut être de nouveau recouvert d'une couche de ce matériau super-dur Dans le cas d'un revêtement galva- nique, il est simplement nécessaire de retirer le reste de la couche usée et de couvrir le corps de base d'une nouvelle couche du matériau super-dur Vis à vis des outils à meuler en matière céramique, l'outil selon l'invention présente le grand avantage que les fréquentes opérations de dressage sont supprimées et que, du fait de la forte résistance à l'usure, même des outils d'un plus petit diamètre peuvent être utilisés Les outils selon l'invention permettent un fort raccourcissement du temps de rectification et permettent, par suite du meulage à froid, d'accomplir également des processus de meulage profond, sans qu'il n'y ait une influence known hobs, the tool according to the invention can be manufactured at a much more favorable price, especially since, in the case of wear of the super-hard material, the steel base body can be again coated with a layer of this super-hard material In the case of a galvanic coating, it is simply necessary to remove the remainder of the used layer and to cover the base body with a new layer of the material super-hard With respect to grinding tools of ceramic material, the tool according to the invention has the great advantage that frequent dressing operations are eliminated and that, because of the high wear resistance, even tools The tools according to the invention allow a strong shortening of the grinding time and allow, as a result of cold grinding, also to perform deep grinding processes, without the need for any grinding. has an influence
thermique sur la structure des pièces. thermal on the structure of the parts.
L'outil selon la présente invention peut ainsi être utilisé aussi bien à la place de fraises-mères plus coûteuses qui nécessitent un réaffûtage fréquent, qu'également à la place d'outils à meuler en céramique, ce qui supprime à la fois les dispositifs de dressage et les processus de dressage The tool according to the present invention can thus be used both in place of more expensive hobs that require frequent regrinding, and also in place of ceramic grinding tools, which eliminates both the devices. of dressage and dressage processes
qui prennent du temps, ainsi qu'également les dangers d'acci- which take time, as well as the dangers of accidents.
dents présentés par ces outils en céramique Avec l'outil selon l'invention, un meulage profond à grande vitesse est possible, et cela en utilisant un procédé économiquement avantageux car d'une part on utilise des outils pouvant être fabriqués économiquement et qui possèdent une longue durée de vie, avec une forte puissance d'enlèvement, et d'autre part Teeth presented by these ceramic tools With the tool according to the invention, deep grinding at high speed is possible, and this using a method that is economically advantageous because on the one hand tools that can be produced economically and that have long life, with high removal power, and secondly
les dispositifs spéciaux de dressage pour l'outil et le capo- special training devices for the tool and the capo
tage de l'espace d'usinage de la machine sont supprimés. the machining area of the machine are deleted.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention Other features and advantages of the invention
ressortiront plus clairement à la lecture de la description will emerge more clearly from reading the description
qui va suivre d'un exemple de réalisation, donné à titre indicatif mais nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un outil en which will follow of an exemplary embodiment, given by way of indication but in no way limiting, with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 is a perspective view of a tool made of
forme de vis sans fin pour la fabrication d'un denture exter- form of worm gear for the manufacture of an external toothing
ne; la figure 2 montre une partie d'une vue de dessus de l'outil représenté sur la figure 1; la figure 3 est une coupe normale à travers un pas de born; Figure 2 shows a portion of a top view of the tool shown in Figure 1; FIG. 3 is a normal section through a step of
vis sans fin.worm.
L'outil prévu pour la réalisation de formes profilées extérieures droites ou obliques possède un corps de base en acier 1, qui, dans l'exemple de réalisation, est réalisé en forme de vis sans fin avec pas de vis simple Le corps de base The tool provided for the realization of straight or oblique outer profile shapes has a steel base body 1, which in the embodiment is formed in the form of a worm with a simple screw thread. The basic body
peut être trempé après son finissage. can be soaked after finishing.
Sur toute la surface de la vis sans fin, le corps de base 1 est pourvu d'une couche régulière 2 en un matériau On the entire surface of the worm, the base body 1 is provided with a regular layer 2 of a material
super-dur Comme matériau super-dur, on utilise particuliè- super-hard As a super-hard material, we use particularly
rement du nitrure de bore cristallin cubique ou bien du diamant La formation de cette couche 2 est avantageusement effectuée par voie galvanique, de façon que l'on puisse atteindre une épaisseur uniforme et par conséquent une couche dont la résistance est exactement prédéterminée, sur le corps de base 1 L'épaisseur de la couche peut être comprise, selon la grandeur des cristaux du matériau super-dur, entre 0,050 The formation of this layer 2 is advantageously carried out galvanically, so that it is possible to reach a uniform thickness and consequently a layer whose resistance is exactly predetermined on the body. 1 The thickness of the layer may be, depending on the size of the crystals of the super-hard material, between 0.050
mm et 0,300 mm.mm and 0.300 mm.
A l'utilisation de l'outil, par exemple pour la fabri- When using the tool, eg for the manufacture of
cation d'une roue dentée 3 pourvue d'une denture extérieure selôn la figure 1, la surface du corps de base 1, pourvue de cation of a toothed wheel 3 provided with an external toothing in accordance with FIG. 1, the surface of the basic body 1, provided with
la couche 2, agit selon les rapports de contact, par enlève- layer 2, acts according to contact reports, by removing
ment, donc on peut obtenir une haute puissance d'enlèvement, et surtout la vitesse périphérique de l'outil qui tourne, par suite de cette plus grande résistance, peut être choisie à une valeur plus élevée et on peut, de façon correspondante, Therefore, a high power of removal can be achieved, and especially the peripheral speed of the rotating tool, as a result of this greater resistance, can be chosen at a higher value and correspondingly
prévoir une plus grande vitesse d'avance. provide a greater speed of advance.
Par l'utilisation d'un matériau super-dur pour recou- By using a super-hard material for coating
vrir le corps de base 1, on peut supprimer les processus de réaffûtage ou dressage Lorsque la couche 2, après une assez the basic body 1, we can eliminate the processes of sharpening or dressage When the layer 2, after a fairly
longue utilisation de l'outil, est totalement ou partielle- long use of the tool, is totally or partially
ment usée au-delà de la tolérance permise, elle est totale- used beyond the permissible tolerance, it is totally
ment retirée et le corps de base 1 est de nouveau pourvu, par removed and the basic body 1 is again provided by
voie galvanique, d'une couche 2, en matériau super-dur. galvanic route, a layer 2, super-hard material.
Claims (4)
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