FR2725645A1

FR2725645A1 - METHOD FOR STRAIGHTENING BAR-LIKE OBJECTS

Info

Publication number: FR2725645A1
Application number: FR9510835A
Authority: FR
Inventors: Frank Etzold
Original assignee: KSB AG
Current assignee: KSB AG
Priority date: 1994-10-13
Filing date: 1995-09-15
Publication date: 1996-04-19
Anticipated expiration: 2015-09-15
Also published as: FR2725645B1; DE4436530A1; DE4436530C2

Abstract

L'objet de l'invention est un procédé pour redresser de manière rectiligne un objet (1) en métal en forme de barre. Il est caractérisé en ce que l'objet (1) est conditionné, au point où l'on cherche à le redresser de manière rectiligne, par un compactage, notamment un laminage, du revêtement (2) marginal placé dans la région de la surface, après quoi une rainure (4) de compensation est ménagée dans le revêtement (2) marginal compacté, au point culminant de l'objet (1) déterminé par une mesure.The object of the invention is a method for rectifying in a straight line a metal object (1) in the form of a bar. It is characterized in that the object (1) is conditioned, at the point where it is sought to straighten it in a rectilinear manner, by compacting, in particular rolling, the marginal coating (2) placed in the region of the surface. , after which a compensating groove (4) is formed in the compacted marginal covering (2), at the highest point of the object (1) determined by a measurement.

Description

Procédé pour redresser des objets en forme de barre L'objet de l'inventionMethod for straightening bar-shaped objects The object of the invention

est un procédé de redressement de barres, d'axes is a straightening process for bars, axes

ou d'arbres en métal.or metal trees.

Des objets en forme de barre, notamment des arbres ne peuvent être rendus rectilignes avec des tolérances très étroites que par des précautions particulières: - le matériau 'est recuit en ayant peu de tensions par un traitement thermique. - L'usinage avec enlèvement de copeaux s'effectue de manière Il) ménagée par des approches de plus en plus en plus fines - Le fléchissement dû au poids d'un arbre sur la machine d'usinage est Bar-shaped objects, in particular trees can only be made rectilinear with very close tolerances by special precautions: - the material is annealed with little tension by heat treatment. - The machining with chip removal is carried out in a manner II) provided by increasingly fine approaches - The deflection due to the weight of a shaft on the machining machine is

compensée par des lunettes d'appui. compensated by support glasses.

Malgré cela, on ne parvient pas toujours à respecter les tolérances prescrites. Il est donc nécessaire de pouvoir procéder encore, même après in I'usinage final, à des corrections de la forme rectiligne de l'objet. Cela Despite this, it is not always possible to meet the prescribed tolerances. It is therefore necessary to be able to still make corrections, even after the final machining, to the rectilinear shape of the object. That

s'effectue habituellement par une flexion adéquate sur le banc à dresser ou - is usually done by adequate bending on the bench to be dressed or -

au cas o il est prévu un revêtement pour l'objet - par une correction de l'épaisseur d'une couche de compensation Les possibilités d'appliquer les deux procédés sont limitées - le premier est exclu des applications en génie nucléaire et le dernier pour des pièces if a coating is provided for the object - by correcting the thickness of a compensation layer The possibilities of applying the two methods are limited - the first is excluded from applications in nuclear engineering and the last for pieces

non revêtues.not coated.

L'invention vise un procédé assez peu coûteux. à l'aide duquel on peut The invention relates to a fairly inexpensive process. with the help of which we can

redresser une barre, un axe ou un arbre courbé fini d'usinage. straighten a finished machined bar, pin or shaft.

On y parvient suivant l'invention par le fait que, au point que l'on cherche à redresser de manière rectiligne, l'objet est mis en condition en compactant, notamment par laminage, le revêtement marginal qui est placé dans la zone de la surface, après quoi une rainure de compensation est prévue dans le revêtement marginal compacte. au point culminant déterminé par une mesure, de l'objet Le revêtement marginal compacte peut y entourer toute la surface de l'objet en forme de barre. Mais, pour obtenir l'effet recherché, il suffit que ce revêtement marginal ne soit présent qu'à proximité de la rainure de t compensation envisagée, c'est-à-dire qu'il entoure le bord de la rainure de This is achieved according to the invention by the fact that, to the point that one seeks to straighten in a rectilinear manner, the object is put into condition by compacting, in particular by rolling, the marginal coating which is placed in the area of the surface, after which a compensation groove is provided in the compact marginal covering. at the highest point determined by a measurement, of the object The compact marginal coating can surround the entire surface of the bar-shaped object. However, to obtain the desired effect, it suffices that this marginal coating is only present near the envisaged compensation groove, that is to say that it surrounds the edge of the groove.

tous côtés sur une distance de 1/2 L (L = longueur de la rainure). all sides over a distance of 1/2 L (L = length of the groove).

Le procédé suivant l'invention peut être utilisé pour des objets de section transversale quelconque. On peut redresser grâce à lui non seulement des arbres ou des axes cylindriques circulaires. mais aussi des objets qui ont une section transversale polygonale. Les sommets d'un polygone de ce genre peuvent y être vifs ou arrondis L'effet du procédé suivant l'invention repose sur le fait que le compactage de la surface dans la zone des endroits que l'on cherche à rendre rectiligne crée des contraintes de compression. En fraisant une rainure de compensation, on enlève de la surface de l'arbre une partie du revêtement marginal. L'interruption ménagée dans le revêtement marginal a pour conséquence de déformer durablement l'arbre, et cela comme si le bord de la rainure avait un effet de contraction. On pourrait obtenir un effet analogue par exemple en refroidissant localement l'arbre dans la région de la rainure. Cet effet serait toutefois passager. On obtient au contraire grâce The method according to the invention can be used for objects of any cross section. It is possible to straighten thanks to it not only trees or circular cylindrical axes. but also objects that have a polygonal cross section. The vertices of a polygon of this kind can be sharp or rounded. The effect of the method according to the invention is based on the fact that the compaction of the surface in the area of the places that one seeks to make rectilinear creates constraints compression. By milling a compensation groove, part of the marginal covering is removed from the surface of the shaft. The interruption made in the marginal covering has the consequence of permanently deforming the tree, and this as if the edge of the groove had a contraction effect. A similar effect could be obtained, for example, by locally cooling the shaft in the region of the groove. This effect would however be temporary. On the contrary, we obtain

à la rainure fraisée une modification durable de la forme. a lasting change in the shape of the milled groove.

Le compactage du revêtement marginal ne doit pas nécessairement être effectueé par laminage. On peut tout aussi bien utiliser à cet effet un autre procédé comme par exemple le martelage ou la projection de billes de The compaction of the marginal coating does not necessarily have to be carried out by rolling. One can just as easily use for this purpose another process such as for example hammering or the projection of balls of

î verre.î glass.

Le lissage de la surface de l'arbre effectué par le compactage et les contraintes propres de compression créées au-dessous de cette surface ont pour effet secondaire positif que la résistance d'endurance de l'arbre est renforcée. j D'autre part, le fraisage d'une rainure à la norme 6885 de l'industrie allemande signifie que la section transversale de l'arbre est affaiblie localement et qu'il se crée au fond de la rainure un effet d'entaille. Afin de minimiser ces effets négatifs, il est prévu dans le mode de réalisation du procédé suivant l'invention une rainure dont la forme est différente de celle de la rainure de clavette d'ajustage normée - afin d'obtenir l'effet de compensation dans son entier, une profondeur de la rainure de 3 mm est déjà suffisante. L'effet de compenstion n'est pas The smoothing of the surface of the tree effected by compaction and the specific compressive stresses created below this surface have the positive side effect that the endurance resistance of the tree is reinforced. j On the other hand, milling a groove in accordance with German industry standard 6885 means that the cross-section of the shaft is locally weakened and that a notch effect is created at the bottom of the groove. In order to minimize these negative effects, there is provided in the embodiment of the method according to the invention a groove whose shape is different from that of the standard adjustment keyway - in order to obtain the compensation effect in the whole, a groove depth of 3 mm is already sufficient. The compensating effect is not

renforcé en augmentant davantage la profondeur de la rainure. reinforced by further increasing the depth of the groove.

I o - afin de minimiser l'effet d'entaille au fond de la rainure, les coins du fond de la rainure sont avantageusement arrondis. On obtient cela en utilisant pour fraiser la rainure de compensation une fraise en doigt ayant I o - in order to minimize the notch effect at the bottom of the groove, the corners of the bottom of the groove are advantageously rounded. This is achieved by using a finger milling cutter to mill the compensation groove.

des coins arrondis.rounded corners.

Il va de soi qu'aux endroits de l'arbre o sont prévues des clavetages, li la rainure peut être réalisée dans la forme standardisée tout en s'accomodant tant de l'effet d'entaille que de l'affaiblissement de la section It goes without saying that at the places in the shaft where keyways are provided, the groove can be produced in the standardized form while accommodating both the notch effect and the weakening of the section.

transversale de l'arbre.cross section of the tree.

En fonction de ce qui est prévu dans la construction. la rainure de clavetage peut se trouver dans une partie de l'arbre qui a été auparavant compactée. Dans un cas de ce genre, il se crée également par la force des choses le fléchissement décrit de l'arbre. Ce fléchissement peut toutefois être totalement annulé par une rainure de compensation de même longueur et de même largeur qui se trouve sur le côté opposé de l'arbre et qui a une Depending on what is planned in the construction. the keyway may be in a part of the shaft that has been previously compacted. In such a case, it also creates by force of things the described deflection of the tree. This deflection can however be completely canceled by a compensating groove of the same length and the same width which is on the opposite side of the shaft and which has a

profondeur réduite à 3 mm.depth reduced to 3 mm.

La largeur (B) optimale de la rainure est fonction du diamètre (D) donné de l'arbre. Elle devrait être d'environ 0.25 D. La longueur (L) de la rainure devrait être telle que 0.5 D < L < 0,75 D. Si. pour de fortes courbures. ces cotes limites ne donnent pas un effet de compensation suffisant, il est possible de ménager les unes derrière les autres, à la The optimal width (B) of the groove is a function of the given diameter (D) of the shaft. It should be around 0.25 D. The length (L) of the groove should be such that 0.5 D <L <0.75 D. Si. For strong curvatures. these limit dimensions do not give a sufficient compensation effect, it is possible to arrange one behind the other, at the

o distance B. plusieurs rainures individuelles de la proportion indiquée. o distance B. several individual grooves of the proportion indicated.

Le procédé suivant l'invention est explicité plus en détail à l'aide de différents exemples de réalisation représentés au dessin Au dessin: la figure 1 représente un arbre de machine dont la surface a déjà été laminée dans une région située au milieu, la figure 2 représente l'arbre de la figure I qui a été muni d'une rainure ménagée dans la région laminée, la figure 3 représente un arbre de machine muni de plusieurs rainures de compensation placées les une derrière les autres, et la figure 4 représente un arbre courbé en forme de S qui peut être redressé par plusieurs rainures de compensation placées à distance les The process according to the invention is explained in more detail with the aid of various embodiments shown in the drawing. In the drawing: FIG. 1 represents a machine shaft whose surface has already been laminated in a region situated in the middle, FIG. 2 represents the shaft of FIG. I which has been provided with a groove made in the laminated region, FIG. 3 represents a machine shaft provided with several compensating grooves placed one behind the other, and FIG. 4 represents a curved S-shaped shaft which can be straightened by several compensating grooves placed at a distance from the

unes des autres.each other.

La représentation des différents coudes d'arbre est fortement exagérée par souci de clarté. De même, on part dans l'exemple de réalisation [Oi représenté aux figures 1 et 2 d'un arbre rectiligne afin de mettre en évidence l'effet de coudage que l'on peut obtenir par un compactage et par une rainure de compensation L'arbre 1 des figures 1 et 2 est muni dans sa partie médiane d'une zone 2 laminée caractérisée au dessin par un quadrillage. Dans cette zone, 1 l'arbre a une courbure déterminée par une mesure Afin d'obtenir un effet optimal de compensation. le tracé de l'axe 3 de l'arbre doit être d'abord déterminé par une mesure de circularité usuelle, lors de laquelle on détermine le point culminant de l'arbre 1 en fonction de la position angulaire et de la position longitudinale. Précisément en ce point, ou aussi près que possible de ce point, on ménage une rainure 4 de compensation. En ce point se crée lors du fraisage de la rainure 4 de 3 mm de profondeur le coude compensateur de l'arbre qui courbe l'arbre 1 à partir de la rainure 4 de compensation.- voir figure 2. L'effet compensateur se traduit dans la mesure de courbure de l'angle c. de coudage. Il s'est avéré que cette mesure est proportionnelle au produit de la longueur et de la The representation of the different tree bends is greatly exaggerated for the sake of clarity. Similarly, we start in the embodiment [Oi shown in Figures 1 and 2 of a straight shaft to highlight the bending effect that can be obtained by compaction and by a compensation groove L 'shaft 1 of Figures 1 and 2 is provided in its central part with a laminated area 2 characterized in the drawing by a grid. In this area, 1 the tree has a curvature determined by a measurement In order to obtain an optimal compensation effect. the route of the axis 3 of the shaft must first be determined by a usual measurement of circularity, during which the highest point of the shaft 1 is determined as a function of the angular position and the longitudinal position. Precisely at this point, or as close as possible to this point, a compensation groove 4 is provided. At this point is created during the milling of the groove 4 3 mm deep the compensating elbow of the shaft which curves the shaft 1 from the compensating groove 4 - see figure 2. The compensating effect is reflected in the measure of curvature of the angle c. bending. It turned out that this measurement is proportional to the product of the length and the

largeur de la rainure.width of the groove.

En pratique, on s'approche par itérations de la forme souhaitée de l'arbre 1; c'est-à-dire que l'on fraise d'abord une rainure de petite longueur et de petite largeur, puis que l'on mesure l'effet et que l'on calcule, en se o fondant sur cela, à partir de la proportionalité (voir plus haut) l'agrandissement nécessaire de la rainure Lors des pas ultérieurs d'itération, dans lesquels la rainure est agrandie et le cas échéant d'autres rainures de compensation sont fraisées, il se crée alors la forme (rectiligne) In practice, we approach by iterations the desired shape of the tree 1; that is to say that we first cut a groove of short length and width, then we measure the effect and we calculate, based on this, from proportionality (see above) the necessary enlargement of the groove During subsequent iteration steps, in which the groove is enlarged and if necessary other compensating grooves are milled, the shape is created (straight )

souhaitée de l'axe 3 de l'arbre.desired axis 3 of the tree.

La figure 3 représente un arbre 5 muni de plusieurs rainures 4 de compensation ménagées les unes derrière les autres. La solution qui peut être réalisée aux cotes indiquées au dessin permet de compenser de fortes courbures. La figure 4 illustre que même un arbre 6 courbé en S peut être redressé de manière rectiligne à l'aide du procédé suivant l'invention. La condition préalable est que les rainures 4 de compensation soient ménagées aux différents points culminants de l'arbre 6 FIG. 3 represents a shaft 5 provided with several compensating grooves 4 arranged one behind the other. The solution which can be produced at the dimensions indicated in the drawing makes it possible to compensate for strong curvatures. FIG. 4 illustrates that even a shaft 6 bent in S can be straightened in a rectilinear manner using the method according to the invention. The prerequisite is that the compensating grooves 4 are made at the different culminating points of the shaft 6

Claims

1. Method for rectifying a metal object (1) in the form of a bar, in a straight line, in particular a tree, characterized in that the object (1) is put in condition, at the place where one seeks to straightening i straight, by compacting, in particular by rolling, the marginal coating (2) placed in the surface region, after which a compensating groove (4) is formed in the compact marginal coating (2) at the highest point of the object (1) determined by a measurement

2. Method according to claim 1, characterized in that the IU groove (4) for compensation is formed by having a maximum depth of 3 mm.

3. Method according to claim 1, characterized in that the corners

from the bottom of the compensation groove (4) are rounded.

4. Method according to claim 1, characterized in that one I1 performs the positioning of the compensation groove (4) in several stages, a groove of short length and width being first milled, then, after a measurement of the effect obtained by this groove, the

determination of the necessary enlargement carried out.

5. Method according to claim 1. characterized in that the compensating groove 2 (4) is cleaned by having a wide (B) and a length (L) which have approximately the following values, relative to the diameter D of the shaft :

B 0.25 D

0.5 D <L <0.75 D.

6. Method according to claim 5. characterized in that, to compensate for strong curvatures of the object (5). several compensating grooves (4) are provided one behind the other at a distance which

corresponds to the width (B).