FR2788234A1 - Procede de chanfreinage - Google Patents

Abstract

Un maneton (2) et un trou de graissage (3) sont modélisés dans un espace X, Y et Z (un système de coordonnées tridimensionnelles). Ensuite, le modèle est coupé avec un plan qui passe à travers l'axe central (CL) du trou (3) et qui inclut une ligne perpendiculaire à une tangente du maneton (2) au niveau d'un point au niveau duquel l'axe central (CL) du trou de graissage (3) et la surface du maneton (2) (surface cylindrique) s'intersectent. Par cette opération, les formes du maneton (2) et du trou de graissage (3) sont reconnues dans deux dimensions. A la suite ceci, un point d'une mèche de chanfreinage est réalisée pour recouvrir le maneton (2) et le trou de graissage (3) sur un plan. Puisqu'une forme de la mèche de chanfreinage est déjà connue, les dimensions d'une partie chanfreinée (7) lorsque vues sur ledit plan peuvent être déterminées géométriquement. Ensuite, le chanfreinage est réalisé avec la mèche de chanfreinage maintenue à un tel angle (theta) d'inclinaison que les dimensions désirées du chanfrein peuvent être obtenues sur ledit plan.

Description

PROCEDE DE CHANFREINAGE

La présente invention se rapporte à un procédé destiné à chanfreiner une périphérie d'une ouverture d'un trou incliné formé dans un élément, plus spécifiquement, qui se rapporte au procédé destiné à chanfreiner une périphérie d'une ouverture d'un trou incliné présentant des angles doubles (c'est-à-dire, un trou incliné qui n'est pas

parallèle aux deux axes de référence ou plus de l'élément).

Normalement, lorsque le chanfreinage est réalisé sur un trou incliné formé sur une surface courbe de l'élément, une forme d'un chanfrein varie en fonction d'une forme de surface de l'élément, d'un angle de l'élément, etc., et

ici, il est difficile de définir de façon unique sa forme.

En prenant un trou de graissage d'un vilebrequin, par

exemple, un problème survenant de ce fait sera expliqué ci-

dessous. La figure 16 et la figure 17 sont des diagrammes représentant un vilebrequin 1. Généralement, un trou de graissage 3 destiné à fournir l'huile de lubrification est formé dans un axe 2 du vilebrequin 1. Ce trou de graissage 3 perce le maneton 2 et un bras 6, menant droit vers un trou de graissage 5 formé dans un tourillon 4 et communique avec une partie médiane de trou de graissage 5. La figure 18A est un diagramme agrandi représentant seulement le maneton 2 du vilebrequin 1. De même, la figure 18B est une vue en section du maneton 2 étant coupé au niveau d'une partie de raccord avec le bras 6. Comme cela est représenté sur les figures, si un arbre central du maneton 2 est établi pour être dans la direction de l'axe X et à la fois les axes Y et Z sont établis de façon à traverser perpendiculairement vers l'axe X et également mutuellement, le trou de graissage 3 n'est pas parallèle à l'axe X et ne passe pas à travers une intersection de l'axe Y et de l'axe Z (c'est-à-dire, le trou de graissage 3 est un trou non parallèle à la direction radiale du maneton). Comme cela est décrit ci-dessus, un trou incliné qui n'est pas parallèle aux deux axes de référence ou plus de l'élément est appelé " trou incliné présentant des angles doubles "

dans la présente description.

A ce propos, dans un procédé de fabrication du vilebrequin 1, il est nécessaire de procéder à la trempe du

vilebrequin 1 pour améliorer sa caractéristique technique.

De manière caractéristique, un processus de trempe est réalisé après que le trou de graissage 3 soit percé. Dans ce processus, une concentration de contraintes survient au niveau de l'ouverture du trou de graissage 3 et en conséquence, des problèmes tels qu'une fissure sont aptes à survenir. Aux vues de ceci, afin d'empêcher l'apparition d'une fissure, il est nécessaire de chanfreiner l'ouverture du trou de graissage 3 au préalable. Un chanfrein au niveau de l'ouverture du trou de graissage 3 est également nécessaire après que le vilebrequin 1 ait été incorporé dans un moteur afin d'améliorer la circulation de l'huile de lubrification, etc. En conséquence, si une partie chanfreinée du trou de graissage 3 qui a été percée avant la trempe demeure avec des dimensions nécessaires même lorsqu'un processus de rectification après la trempe ait été achevé, rechanfreiner ne devient plus nécessaire, ce

qui ici est commode.

Puisque le trou de graissage 3 est le trou incliné comportant des angles doubles comme décrit ci-dessus, il apparaît comme une ouverture d'une forme elliptique sur une surface cylindrique du maneton 2. Si l'opération de chanfreinage est réalisée sur cette ouverture du trou de graissage 3 avec un centre d'arbre d'une mèche à chanfreinage apportée en ligne avec un axe central CL du trou de graissage 3, un chanfreinage uniforme tout autour de la périphérie de l'ouverture ne peut pas être effectué, plutôt que la largeur du chanfrein devienne non uniforme, -3 augmentant ou diminuant le long de la périphérie tout autour (le terme " uniforme " signifie que " la largeur de chanfrein est uniforme lorsque vue dans une direction arbitraire "). De même, dans la publication en attente d'examen et non examinée n HEI 6-55319 de la demande de brevet japonaise, une technique est décrite qu'un chanfreinage uniforme est réalisé en adoptant un procédé dans lequel le centre de l'arbre de la mèche de chanfreinage est amené en ligne avec l'axe central CL du trou de graissage 3 et le centre de l'arbre de la mèche est translaté en parallèle par rapport à l'axe central CL du trou de graissage 3, par une quantité prescrite. Toutefois, avec la technique en question, la largeur de chanfrein ne peut pas être réalisée uniforme lorsque vue dans une direction arbitraire. Afin d'empêcher l'apparition d'une fissure dans le processus de trempe, une largeur de chanfreinage requise minimale nécessite d'être assurée. De même, afin de conserver la partie chanfreinée présentant les dimensions nécessaires après le processus de rectification, une largeur de chanfrein suffisante doit être assurée dans l'opération de chanfreinage avant la trempe. En conséquence, dans le procédé classique, la mèche de chanfreinage est insérée dans l'élément à une position plus profonde, de sorte que la largeur de chanfrein, à une position o la largeur de chanfrein est la plus petite parmi les largeurs de chanfrein non uniformes tout autour de la périphérie, peut être traitée de façon à présenter

une dimension de chanfrein nécessaire ou plus.

Comme cela est décrit ci-dessus, le procédé de traitement classique entraîne le chanfreinage dans des largeurs non nécessaires comme un tout, et cette contrainte devient une cause qui entrave la réalisation d'un moteur de petite dimension et de poids léger. Ceci est dû au fait qu'il n'est pas nécessaire d'assurer " une largeur d'épaulement " pour le maneton 2 du vilebrequin 1. Ici, la largeur d'épaulement est une longueur du maneton 2 le long de l'axe X nécessaire pour assurer une zone d'un film d'huile formé entre la surface du maneton 2 et un métal de maneton (non représenté sur la figure). Une largeur d'épaulement supérieure à une certaine valeur est nécessaire en prévention de l'apparition de fissure, etc. Toutefois, le trou de graissage 3 et la partie de chanfreinage de celui-ci ne peuvent pas être inclus dans la largeur d'épaulement. En conséquence, une dimension nécessaire du maneton 2, le long de l'axe X se monte à la somme d'une largeur d'épaulement nécessaire, d'un diamètre

du trou de graissage 3 et de la dimension de chanfrein.

C'est-à-dire que tant que le procédé classique pour le chanfreinage est employé, une valeur suffisante doit être assurée comme la dimension de chanfrein à partir d'une phase de conception, ce qui résultait à rendre la dimension du maneton 2 plus long le long de l'axe X. Ensuite, ce procédé fait qu'une longueur totale du vilebrequin 1 augmente, ce qui résulte en une augmentation de la longueur

totale d'un moteur et l'augmentation d'un poids du moteur.

Comme on l'a compris à partir de ce qui précède, si la commande de la largeur de chanfrein, à savoir chanfreiner

un trou uniformément tout autour de la périphérie de celui-

ci et analogues, est possible, même pour le trou de graissage 3 qui est le trou incliné présentant des angles doubles, il ne devient plus nécessaire d'assurer une dimension de chanfrein en excès, ce qui amènera ensuite un avantage important dans la conception du moteur, tel que permettre la réduction de la longueur totale de celui-ci, etc. La présente invention a été réalisée aux vues des problèmes mentionnés ci- dessus. Son but est de proposer un procédé pour chanfreiner la périphérie de l'ouverture du trou incliné formé dans l'élément, plus spécifiquement pour proposer un procédé pour chanfreiner le trou incliné présentant des angles doubles qui peut commander la largeur de chanfrein sur la périphérie de l'ouverture du trou incliné. Un premier mode de réalisation en conformité avec la présente invention pour résoudre le problème mentionné ci- dessus est un procédé pour chanfreiner la périphérie de l'ouverture du trou incliné formé dans l'élément, caractérisé en ce qu'un angle d'approche de l'outil de chanfreinage est calculé sur un plan qui passe à travers à la fois l'axe central du trou incliné décrit ci-dessus et les points de chanfreinage et ensuite, le chanfreinage est

réalisé sur la base du résultat de calcul.

Dans la présente invention, lors du chanfreinage de la périphérie de l'ouverture du trou incliné décrit ci-dessus, les relations entre une section transversale du trou incliné décrit ci-dessus, aussi bien que la forme d'une surface de l'élément décrit ci-dessus et une extrémité de pointe de l'outil de chanfreinage décrit ci-dessus sont examinés. Puisqu'une forme de l'extrémité de pointe de l'outil de chanfreinage est déjà connue, une forme de chanfrein au niveau des points de chanfreinage peut être déterminée géométriquement sur le plan décrit ci-dessus. En conséquence, si l'angle d'approche de l'outil de chanfreinage sur le plan précédemment décrit est amené à changer, la forme de chanfrein peut être directement commandée au niveau des points de chanfreinage, de sorte qu'une forme de chanfrein nécessaire peut être obtenue de

manière sure.

En outre, un deuxième mode de réalisation conformément à la présente invention est un procédé pour chanfreiner la périphérie de l'ouverture du trou incliné présentant des angles doubles formés dans l'élément, comprenant les étapes consistant à: modéliser l'élément décrit ci-dessus et le trou incliné de celui-ci dans un système de coordonnées tridimensionnelles; couper le modèle décrit ci-dessus avec le plan qui passe à travers à la fois l'axe central du trou incliné décrit ci-dessus et les points de chanfreinage; reconnaître de ce fait l'élément décrit ci-dessus et le trou incliné décrit ci-dessus dans deux dimensions; déterminer l'angle d'approche de l'outil de chanfreinage afin d'obtenir la forme désirée de chanfrein en utilisant la section transversale du trou incliné et une forme de surface de l'élément décrit ci-dessus, les deux ayant été projetés sur le plan bidimensionnel; et réaliser l'opération de chanfreinage sur la base d'un résultat de la détermination. Conformément à cette construction de procédure, même un trou incliné présentant des angles doubles peut être reconnu dans deux dimensions, en tenant compte de la forme de surface de l'élément décrit ci-dessus et du trou incliné décrit ci-dessus en coupant le modèle décrit ci-dessus avec le plan qui traverse à la fois l'axe central du trou incliné décrit ci-dessus et les points de chanfreinage. En outre, une forme de l'extrémité de pointe de l'outil de chanfreinage est recouverte sur la section transversale du

trou incliné et la forme de surface de l'élément décrit ci-

dessus, chacune desquelles ayant été projetées sur le plan bidimensionnel. Puisque la forme de l'extrémité de pointe de l'outil de chanfreinage est déjà connue, la forme de chanfrein au niveau des points de chanfreinage peut être déterminée géométriquement. En conséquence, si l'angle d'approche de l'outil de chanfreinage est amené à changer sur le plan décrit ci-dessus, la largeur de chanfrein au niveau d'un point o la commande de celui-ci est nécessaire peut être directement commandée. De cette manière, depuis, dans une phase initiale de chacun des processus précédemment mentionnés, l'élément et le trou incliné décrits ci-dessus, sont modélisés dans un système de coordonnées tridimensionnelles et le modèle est coupé, la position du plan décrit ci-dessus peut être saisie dans les coordonnées tridimensionnelles décrites ci-dessus. En conséquence, l'angle d'approche de l'outil de chanfreinage qui est examiné sur le plan décrit ci-dessus peut également être saisi dans les coordonnées tridimensionnelles décrites ci-dessus. De même, dans la présente invention, l'angle d'approche de l'outil de chanfreinage décrit ci-dessus peut être calculé sur la base d'un rapport concernant les largeurs de chanfrein au niveau des points de chanfreinage

qui apparaissent dans le plan décrit ci-dessus.

De cette manière, puisque le plan décrit ci-dessus passe à travers l'axe central du trou incliné, les deux points de chanfreinage, chacun desquels est situé au niveau d'une position symétrique mutuellement, en référence à l'axe central du trou incliné, apparaît sur le plan décrit ci-dessus. Ainsi, les deux largeurs de chanfrein au niveau de ces deux points de chanfreinage sont comparés pour trouver le rapport concernant les largeurs, et ensuite, l'angle d'approche de l'outil de chanfreinage est calculé sur la base de ce rapport. Afin d'être concret, l'angle d'approche de l'outil de chanfreinage, au niveau duquel le rapport concernant les largeurs de chanfrein au niveau des deux points de chanfreinage décrits ci-dessus atteint une valeur désirée, est déterminée géométriquement, et le

chanfreinage est réalisé sur la base de l'angle d'approche.

Les largeurs de chanfrein décrites ci-dessus sont utilisées pour désigner les largeurs de chanfrein vues dans une direction arbitraire sur le plan décrit ci-dessus et la

direction de vue peut être déterminée selon les besoins.

C'est-à-dire que, conformément à la présente invention, une largeur de chanfrein, lorsque vue dans une direction arbitraire, peut être commandée au niveau d'un point arbitraire, lorsque la commande d'une largeur de chanfrein

est nécessaire.

En outre, dans la présente invention, l'angle d'approche de l'outil de chanfreinage décrit ci-dessus peut être établi de façon à satisfaire une équation a = b, o a indique une largeur de chanfrein au niveau de l'un des deux

points de chanfreinage apparaissant sur le plan décrit ci-

dessus et b indique une largeur de chanfrein au niveau de

l'autre point de chanfreinage.

Ceci signifie que les largeurs de chanfrein peuvent être rendues uniformes au niveau des points de chanfreinage en établissant l'angle d'approche de l'outil de chanfreinage décrit ci- dessus, de sorte que deux largeurs de chanfreins au niveau de deux points de chanfreinage, qui sont situés à des dépositions symétriques mutuellement, par rapport à l'axe central du trou incliné, deviennent identiques. En outre, dans la présente invention, l'élément décrit ci-dessus peut être un élément en forme d'arbre. Des largeurs de chanfrein souhaitées sont traitées au niveau des points de chanfreinage du trou incliné formé sur la

surface cylindrique de l'élément en forme d'arbre.

La figure 1 est un organigramme représentant les procédures pour calculer l'angle d'approche de l'outil de chanfreinage, calculé dans le procédé de chanfreinage conformément à un premier mode de réalisation de la

présente invention.

La figure 2 est une vue en perspective representant le

vilebrequin devant être traité.

La figure 3 est un dessin explicatif représentant les

étapes 1 à 3 de la figure 1.

La figure 4 est un dessin explicatif représentant

l'étape 4 de la figure 1.

La figure 5 est un dessin explicatif représentant

l'étape 5 de la figure 1.

Les figures 6A et 6B sont des schémas simplifiés représentant une forme de la partie chanfreinée qui est obtenue à l'étape 5 de la figure 1; la figure 6A est une vue d'en haut de la forme de chanfrein lorsque vue dans une direction normale N de la figure 5; et la figure 6B est

une vue en coupe de la forme de chanfrein.

Les figures 7A, 7B et 7C sont des schémas représentant les conditions pendant la vérification d'une relation entre l'angle d'inclinaison de la mèche de chanfreinage, qui est obtenue par l'intermédiaire des procédures représentées sur la figure 1, et la largeur de la partie chanfreinée en changeant les paramètres: la figure 7A est une vue en perspective du maneton et du trou de graissage; la figure 7B est une vue du maneton et du trou de graissage lorsque vu dans la direction de l'axe X et dans la direction de l'axe Y; et la figure 7C est une vue en coupe du maneton

et du trou de graissage étant coupée par un plan prescrit.

La figure 8A et la figure 8B sont des schémas représentant tous les deux les résultats au moment de la vérification de la relation entre l'angle d'inclinaison de la mèche de chanfreinage, qui est obtenue par l'intermédiaire des procédures représentées sur la figure 1, et l'épaisseur de la partie chanfreinée en changeant les paramètres. La figure 9A et la figure 9B sont des vues représentant une partie chanfreinée qui a été chanfreinée par un procédé conformément à la présente invention et une partie chanfreinée qui a été chanfreinée par un procédé de traitement différent, respectivement, lorsque vue dans la direction normale de la surface cylindrique du maneton 2: la figure 9A est pour le procédé conformément à la présente

invention; et la figure 9B est pour le procédé différent.

La figure 10 est un schéma représentant les lignes de coupe pour voir les sections transversales des deux parties

chanfreinées représentées sur la figure 9.

La figure 11 est une vue en coupe des deux parties chanfreinées, représentées sur la figure 9, qui ont été

coupées par la ligne T1 sur la figure 10.

La figure 12 est une vue en coupe des deux parties chanfreinées, représentées sur la figure 9, qui ont été

coupées par la ligne T2 sur la figure 10.

La figure 13 est une vue en coupe des deux parties chanfreinées représentées sur la figure 9, qui ont été

coupées par la ligne T3 sur la figure 10.

La figure 14 est une vue en coupe des deux parties chanfreinées, représentées sur la figure 9, qui ont été

coupées par la ligne T4 sur la figure 10.

La figure 15A et la figure 15B sont des vues représentant les formes des deux parties chanfreinées, lorsque vues dans une direction de l'axe central du trou de graissage: la figure 15A est une forme par le procédé conformément à la présente invention; et la figure 15B est

une forme par le procédé de traitement différent.

La figure 16 est une vue en perspective du vilebrequin. La figure 17 est une vue latérale du vilebrequin

représenté sur la figure 16.

La figure 18A et la figure 18B sont des vues agrandies représentant le vilebrequin représenté sur la figure 17: la figure 18A est une vue latérale du maneton; et la figure 18B est une vue en coupe coupant une partie de

raccord entre le maneton et un bras.

Par la suite, en se référant aux dessins annexés, un

mode de réalisation conformément à l'invention sera décrit.

Ici, les mêmes éléments ou parties qui sont représentés sur la figure 16 à la figure 18 o les éléments ou parties correspondants de ceux-ci sont indiqués par les mêmes

références numériques et la description détaillée en sera

omise. La figure 1 est un organigramme représentant les procédures destinées à calculer l'angle d'approche de la mèche de chanfrein dans un procédé de chanfreinage conformément au mode de réalisation de la présente l1 invention. De même, de la figure 2 à la figure 6, sont des dessins explicatifs correspondant aux étapes respectives de la figure 1. Dans ce qui suit, chaque étape représentée sur la figure 1 sera décrite étape par étape. A ce propos, dans le mode de réalisation conformément à la présente invention, un ainsi nommé modélisateur solide type 3D-CAO

est utilisé afin de diminuer le temps nécessaire de calcul.

En outre, ce qui est obtenu en conduisant toutes les étapes décrites cidessus est l'angle d'inclinaison de la mèche de chanfreinage pour chanfreiner le trou de graissage 3 formé dans le maneton 2 du vilebrequin 1 représenté sur la figure 2. Ce trou de graissage 3 présente des angles doubles comme cela est décrit ci-dessus. De ce fait, l'axe central CL du trou de graissage 3 n'est pas parallèle à la fois à l'axe du vilebrequin 1 et à toutes directions

radiales du vilebrequin 1.

De cette manière, en déterminant l'angle d'approche de la mèche de chanfreinage afin de définir la forme de chanfrein du trou de graissage 3, le trou de graissage global 3 ne nécessite pas d'être considéré mais seulement le voisinage de la surface du maneton 2 au niveau duquel l'ouverture du trou de graissage 3 a besoin d'être considérée. Maintenant, dans les procédures suivantes, seuls le maneton 2 et le trou de graissage 3, qui se trouvent dans le vilebrequin 1 présentant une forme complexe, sont modélisés dans un espace tridimensionnel et l'angle d'approche de la mèche de chanfreinage est déterminé. Tout d'abord, à l'étape 1, un espace X, Y et Z et une origine O sont définis, qui servent comme base dans la détermination de l'angle d'approche de la mèche de chanfreinage. Ensuite, à l'étape 2, le trou de graissage 3 présentant un diamètre B est modélisé dans l'espace X, Y et Z qui a été défini à l'étape 1. Bien que le trou de graissage 3 soit un trou incliné présentant des angles doubles, la position et la forme de celui-ci sont précisément reconnaissables dans l'espace X, Y et Z. Dans cette étape, une direction du centre de l'arbre du maneton 2 est établie pour être dans la direction de l'axe X (voir

la figure 3).

Ensuite, à l'étape 3, le maneton 2 présentant un diamètre de 4A est modélisé de façon à recouvrir le trou de graissage 3 qui a été modélisé à l'étape 2. L'ordre des

étapes 2 et 3 peut être dans l'ordre inverse.

A l'étape 4, le maneton 2 et le trou de graissage 3 qui ont été modélisés à l'étape 2 et 3 sont coupés avec un plan S qui passe à la fois à travers l'axe central CL du trou de graissage 3 et les points de chanfreinage comme cela est représenté sur la figure 4. Dans le présent mode de réalisation, à cause d'une raison décrite par la suite, comme le plan S, un plan qui passe à la fois à travers l'axe central du tour de graissage et la perpendiculaire à une tangente du maneton 2 au niveau d'un point auquel l'axe central du trou de graissage 3 et la surface (surface

cylindrique) du maneton 2 s'intersectent, est utilisé.

A l'étape 5, une forme de surface du maneton 2 et une section transversale du trou de graissage 3 apparaissent sur le plan S de l'étape 4. Ensuite, l'extrémité de pointe de la mèche de chanfreinage présentant un diamètre de 4E (4E > 4B) est recouverte sur le maneton 2 et le trou de

graissage 3 qui apparaît sur le plan S (voir la figure 5).

En conséquence, une partie de la surface du maneton 2 avec laquelle une forme de mèche interfère, devient une partie chanfreinée 7. Ici, la longueur à partir d'une intersection de la surface du maneton 2 et de l'axe central CL du trou de graissage 3 vers l'extrémité en pointe de la mèche est définie comme la profondeur d'extrémité de pointe de mèche des points D. De même, un axe d'arbre de la mèche est indiqué par Cd et une perpendiculaire à la surface du maneton 2 qui passe à travers l'extrémité de pointe de la mèche est indiquée par N. De cette manière, la forme de mèche représentée ici est déjà connue par les spécifications de la mèche etc. En outre, à l'étape 6, en changeant l'angle d'approche 0 de la mèche de chanfreinage, les largeurs a et b, dans la section transversale de la partie chanfreinée (voir la figure 6) au niveau de deux des points de chanfreinage droits et gauches qui apparaissent sur le plan S sont modifiées. De cette manière, une direction, le long de laquelle les largeurs a et b dans la section transversale de la partie chanfreinée sont mesurées, est une direction parallèle à la surface du maneton 2 sur le plan S (une

direction perpendiculaire à la perpendiculaire N).

A l'étape 7, le changement de l'angle d'approche 0 de la mèche de chanfreinage est répété jusqu'à ce que le rapport concernant les largeurs a et b dans la section transversale de la partie chanfreinée au niveau des deux points de chanfreinage droit et gauche deviennent

[a/(a+b)] x 100 (%) = 50 (%).

A l'étape 8, le chanfreinage est réalisé avec l'angle d'approche 0 qui satisfait l'équation [a/(a+b)] x 100 (%) = (%), à savoir une équation a = b. Il s'ensuit que la largeur de chanfrein uniforme au niveau des points de

chanfrein peut être assurée.

De cette manière, une raison pour laquelle le plan qui passe à travers l'axe central du trou de graissage et également qui inclut la perpendiculaire à la tangente du maneton 2, au niveau du point auquel l'axe central du trou de graissage et la surface (surface cylindrique) du maneton 2 s'intersectent, est utilisé comme le plan S, est donnée

comme suit.

Comme mentionné précédemment, on désire que les largeurs de chanfrein soient uniformes afin d'empêcher l'augmentation de la dimension le long de l'axe X du maneton 2. Ici, par la largeur de la partie chanfreinée 7 affectant la dimension le long de l'axe X du maneton 2, on comprendra une largeur de la partie chanfreinée 7 lorsque vu dans une direction de " la perpendiculaire à la tangente du maneton 2, au niveau des points o l'axe central du trou de graissage et la surface du maneton 2 (surface cylindrique) s'intersectent ". De ce fait, une manière précise et la plus directe pour empêcher l'augmentation de la dimension le long de l'axe X du maneton 2 est de maintenir faible la largeur de la partie chanfreinée 7 lorsque vue dans une direction de la perpendiculaire. De plus, dans le but d'empêcher à la fois une fissure entraînée par la concentration de contrainte et de retenir la forme de chanfrein de façon à présenter les dimensions nécessaires après le procédé de rectification, et il est nécessaire de commander la largeur de chanfrein lorsque vue

dans une direction de la perpendiculaire décrite ci-dessus.

Au vu de ceci, comme " une largeur de la partie chanfreinée 7 lorsque vue dans une direction de la perpendiculaire décrite ci-dessus " qui est une largeur de chanfrein au niveau du point o la commande est nécessaire, les largeurs a et b de la partie de chanfrein, au niveau des deux points de chanfreinage droit et gauche qui apparaissent sur une section transversale lorsque le trou de graissage 3 est coupé avec le plan S qui passe à travers à la fois l'axe central CL du trou de graissage et la perpendiculaire

décrite ci-dessus, sont examinées.

Avec la mèche de chanfreinage établie à un angle qui a été déterminé par les procédures expliquées ci-dessus, le chanfreinage est réalisé, de ce fait, en forme de chanfrein dont les dimensions le long de l'axe X du maneton 2 sont également uniformes. La figure 7 et la figure 8 sont des illustrations représentant un exemple de l'étude d'une relation entre l'angle d'inclinaison de la mèche de chanfreinage et la largeur de la partie chanfreinée lorsque le trou de graissage 3 est chanfreiné par le procédé de chanfreinage conformément à la présente invention. Les conditions de traitement sont: un diamètre 4A du maneton 2 représenté sur la figure 7A est établi pour être 4A = 15 mm; et un diamètre B du trou de graissage 3 est établi pour être 4B = 1 mm ou 3 mm. De même, en ce qui concerne l'angle d'inclinaison du trou de graissage 3, l'angle d'inclinaison vu à partir du plan Y-Z est établi pour être de 10 et celui vu à partir d'un plan X-Z est établi pour être de 250. La figure 7C est une vue en coupe représentant le maneton 2 et le trou de graissage 3 étant coupés avec le plan S. L'angle d'inclinaison de l'axe central CL du trou de graissage 3 par rapport à la perpendiculaire N est de

26,50.

De même, un angle C de l'axe central Cd de la mèche de chanfreinage parrapport à la perpendiculaire N est représenté avec un rapport (dans les figures en pour-cent) de l'angle C à un angle de l'axe central CL du trou de graissage 3 par rapport à la perpendiculaire N (lorsque C = 26, 5 , le rapport est de 100 %). De cette manière, un angle de la pointe de la mèche de chanfreinage est de 120 . En outre, la figure 8 représente comment le rapport concernant les deux largeurs de chanfrein a et b, E(%) = [a/(a+b)] x , change lorsque l'angle C de l'axe central Cd de la mèche de chanfreinage est amené à changer dans la plage

s'étalant de 0 à 100%.

La figure 8A montre une relation entre E et C lorsque la profondeur D est modifiée entre 1 mm et 2,5 mm, avec un diamètre de 4B du trou de graissage établi à 1 mm. La figure 8B représente une relation entre E et C lorsque le diamètre cB du trou de graissage est modifié pour être soit de 1 mm, soit de 2,5 mm avec la profondeur D établie à 2 mm. Comme on le comprendra à partir des résultats qui précèdent, non seulement l'angle C mais également à la fois le diamètre B et la profondeur D du trou de graissage peuvent servir de paramètre qui affectent le rapport E par rapport aux deux largeurs de chanfrein a et b. En conséquence, on désire que l'angle d'approche de l'outil de chanfreinage soit calculé en tenant compte du diamètre 4B et la profondeur D du trou de graissage. Les effets et résultats qui peuvent être obtenues à partir du mode de réalisation de la présente invention, qui

comprend les étapes mentionnées ci-dessus, sont comme suit.

Tout d'abord, par l'intermédiaire de la modélisation du maneton 2 et du trou de graissage 3 présentant des angles doubles au maneton 2 dans l'espace X, Y et Z, (système de coordonnées tridimensionnelles) les formes et relations positionnelles du maneton 2 et du trou de graissage 3 peuvent être facilement saisies. A cette occasion, un but est que par la modélisation telle qu'une direction du centre de l'arbre du maneton 2 s'accorde avec la direction de l'axe X, une direction de la partie chanfreinée 7 le long de l'axe X, qui affecte la longueur du maneton 2, peut être facilement déterminée. A la suite de ceci, à l'étape 4, le maneton 2 et le trou de graissage 3 qui ont été modélisés sont coupés avec le plan S (un plan qui passe à travers l'axe central du trou de graissage et est parallèle à la ligne perpendiculaire qui passe à travers l'intersection entre l'axe central du trou de graissage et la surface cylindrique). De ce fait, le maneton 2 et le trou de graissage 3, les deux étant originellement tridimensionnels, peuvent être reconnus dans deux dimensions. De plus, la partie chanfreinée, dont les largeurs de chanfrein, lorsque vue dans une direction de la perpendiculaire décrite ci-dessus, sont nécessaires pour être commandées, peut être facilement saisie sur le plan S. A la suite de ceci, les dimensions de la partie chanfreinée lorsque vue dans une direction de la perpendiculaire décrite ci-dessus peuvent être déterminées géométriquement en recouvrant la pointe de la mèche de chanfreinage au profil de surface du maneton 2 et la section transversale du trou de graissage 3 qui est apparue sur le plan S à l'étape 5. Ensuite, à l'étape 6, en changeant l'angle d'approche de la mèche de chanfreinage, l'angle d'approche 0, au niveau duquel le rapport E

concernant a et b est optimisé, peut être déterminé.

Finalement, à l'étape 7, si le chanfreinage est réalisé avec l'angle d'approche 0 au niveau duquel le rapport E est égal à 50%, des largeurs de chanfrein uniformes au niveau

du point de chanfreinage peuvent être assurées.

De cette manière, l'angle d'approche 0 de la mèche de chanfreinage est strictement à un angle sur le plan S. Toutefois, puisque le maneton 2 et le trou de graissage 3 sont modélisés dans l'espace X, Y et Z aux étapes 1 à 3, la position du plan S peut être saisie dans l'espace X, Y et Z décrits ci-dessus. En conséquence, il est seulement normal que l'angle d'approche 0 de la mèche de chanfreinage sur le

plan S puisse être saisi dans l'espace X, Y et Z décrit ci-

dessus. En vertu de ce fait, l'angle d'approche 0 peut être facilement utilisé pour établir un angle de la mèche de chanfreinage. De même, dans le mode de réalisation conformément à la présente invention, le maneton 2 et le trou de graissage 3 sont coupés avec le plan S qui passe à travers à la fois l'axe central CL du trou de graissage 3 et la perpendiculaire de la surface cylindrique du maneton 2, et les largeurs a et b de la partie chanfreinée au niveau des deux points de chanfreinage à droite et à gauche qui

apparaissent sur cette section transversale sont examinées.

Ceci signifie, en d'autres termes, que les largeurs de la partie chanfreinée 7 sont vues dans une direction dans

laquelle les largeurs de chanfrein doivent être contrôlées.

De ce fait, les largeurs de la partie chanfreinée 7, dans la direction dans laquelle la commande est nécessaire, peut être examinée directement. En conséquence, il devient facile de garder faibles les dimensions du maneton 2 dans une phase de conception du vilebrequin résultant en une longueur totale raccourcie du vilebrequin. Ici, la présente invention peut réaliser une contribution directe pour rendre un moteur plus compact et plus léger. De même, à travers la réalisation des largeurs de la partie chanfreinée 7 uniforme lorsque vue dans ladite direction, la présente invention présente de même un bon effet sur la prévention d'une fissure entraînée par une concentration de contraintes pendant la trempe. En outre, même si la surface cylindrique du maneton 2 est rectifiée, les largeurs de la partie chanfreinée 7 diminuent uniformément tout autour de sa périphérie, de sorte qu'il est facile de laisser la forme de chanfrein présentant des dimensions nécessaires

après que le procédé de rectification soit réalisé.

De cette manière, une direction dans laquelle les largeurs a et b de la partie chanfreinée sont vues dans le plan S n'est pas nécessairement limitée pour être la direction de la perpendiculaire N (voir la figure 5), mais peut être déterminée arbitrairement conformément aux besoins. De ce fait, conformément au présent mode de réalisation, les largeurs de chanfrein lorsque les points de chanfreinage sont vus dans une direction arbitraire

peuvent également être commandées.

Dans le mode de réalisation conformément à la présente invention, l'invention a été décrite en prenant le maneton 2 du vilebrequin 1 comme un exemple de l'élément qui forme un trou incliné présentant des angles doubles et également en prenant comme exemple le trou de graissage 3 du trou incliné. Toutefois, la présente invention peut être appliquée à d'autres objets, par exemple, dans un cas o le chanfreinage est réalisé sur le trou incliné présentant des angles doubles formé dans un élément autre qu'un élément en forme d'arbre (ou sphère, etc.). De même, il est naturel que la présente invention puisse être appliquée à un cas o le chanfreinage est réalisé sur le trou incliné présentant un angle unique (un trou incliné qui est parallèle à au

moins un axe de référence de l'élément).

Comme caractéristique de la présente invention, un fait peut être relevé que l'angle d'approche de l'outil de chanfreinage est calculé sur le plan qui passe à travers à la fois l'axe central du trou incliné et des points de chanfreinage. En ce qui concerne un effet qui peut être obtenu par cette caractéristique, les inventeurs ont réalisé des vérifications comme suit. Dans ce qui suit, les résultats de ces vérifications sont expliqués en prenant comme exemple, un cas o le trou de graissage 3 du maneton

2 du vilebrequin est chanfreiné.

La figure 9 représente deux parties chanfreinées 7 et 7' qui ont été chanfreinées par deux sortes de procédés de traitement lorsque vues dans une direction de la perpendiculaire au plan cylindrique du maneton. La partie chanfreinée 7 représentée sur la figure 9A est formée par le procédé conformément à la présente invention. La partie chanfreinée 7 est formée presque uniformément tout autour de la périphérie du trou de graissage 3. A l'opposé de ceci, la partie chanfreinée 7' représentée sur la figure 9B est une forme de chanfrein pour un cas o le chanfreinage est réalisé avec la mèche de chanfreinage déplacée en parallèle par une quantité nécessaire en maintenant le centre de l'arbre Cd (voir la figure 5) de la mèche de chanfreinage parallèle à l'axe central CL (voir la figure ) du trou de graissage 3 (c'est-à-dire, l'angle d'approche de l'outil de chanfreinage n'est pas considéré). On comprendra que la partie chanfreinée 7' de la figure 9B

n'est pas uniforme.

Ici, en ce qui concerne les formes des parties chanfreinées 7 et 7' représentées sur la figure 9, les vues en coupe sont prises le long des lignes Tl, T2, T3 et T4 indiquées sur la figure 10, comme cela est représenté sur la figure 11 à la figure 14. En outre, sur la figure 10, les lignes T1 à T4 sont indiquées seulement pour la partie chanfreinée 7. Toutefois, un observateur de la figure comprendra que la partie chanfreinée 7' est également coupée au niveau des positions similaires. Tout d'abord, la figure 11 représente une vue en coupe des deux parties chanfreinées 7 et 7' prises le long de la ligne Tl. La ligne T1 est obtenue en coupant le trou de graissage 3, qui apparaît comme une ouverture elliptique sur la surface cylindrique du maneton 2, le long de l'axe majeur. Au niveau de chaque partie chanfreinée 7 et 7', un diamètre maximal est de 6,5 mm. Les largeurs de chanfrein de la partie chanfreinée 7 sont de 0,37 mm pour à la fois, les points de chanfreinage droit et gauche. Par ailleurs, les largeurs de chanfrein de la partie de chanfreinée 7' sont de 0,3 mm, pour le point de chanfreinage gauche et de

0,8 mm pour le point de chanfreinage droit.

La figure 12 représente des vues en coupe des deux

parties chanfreinées 7 et 7' prises le long de la ligne T2.

De cette manière, les lignes désignées avec une référence numérique 8 dans la figure représentent les lignes de coupe des trous de graissage 3 qui apparaissent actuellement sur le plan de coupe lorsque le trou de graissage 3 et le maneton 2 sont coupés par un plan passant à travers la ligne T2. Sur la figure 12, un diamètre maximal de la partie chanfreinée 7 est diminué à 6,33 mm, alors que les largeurs de chanfrein pour les points de chanfreinage droit et gauche sont maintenues presque uniformes, étant de 0,49 mm pour le point de chanfreinage gauche et de 0,52 mm pour le point de chanfreinage droit. Par ailleurs, un diamètre maximal de la partie chanfreinée 7' demeure à 6,57 mm, ne montrant aucun changement, et les largeurs de chanfrein sont de 0,43 mm pour le point de chanfreinage gauche et de

1 mm pour le point de chanfreinage droit, respectivement.

La figure 13 représente des vues en coupe des deux

parties chanfreinées 7 et 7' prises le long de la ligne T3.

A ce moment, un diamètre maximal de la partie chanfreinée 7 est diminué à 5,96 mm, mais les largeurs de chanfrein sont de 0,49 mm pour à la fois les points de chanfreinage gauche et droit. Par ailleurs, un diamètre maximal de la partie chanfreinée 7' est diminué à 6,37 mm et les largeurs de chanfrein sont de 0,64 mm pour le point de chanfreinage gauche et de 0,81 mm pour le point de chanfreinage droit, respectivement. La figure 14 représente une section transversale des parties chanfreinées 7 et 7' prises sur la ligne T4. Un diamètre maximal de la partie chanfreinée 7 est de 6,1 mm et les largeurs de chanfrein sont de 0,38 mm pour le point de chanfreinage gauche et de 0,39 mm pour le point de chanfreinage droit, respectivement, maintenant presque l'uniformité. Par ailleurs, un diamètre maximal de la partie chanfreinée 7' est de 6,38 mm, et les largeurs de chanfrein sont de 0,71 mm pour le point de chanfreinage gauche et de 0,4 mm pour le point de chanfreinage droit,

respectivement.

Maintenant, la figure 15 représente les formes des deux parties chanfreinées 7 et 7' lorsque vues dans une

direction de l'axe central CL du trou de graissage 3.

Lorsque vue dans cette direction, la partie chanfreinée 7 représentée sur la figure 15B est formée presque uniformément tout autour de la périphérie du trou de graissage 3, alors que la partie chanfreinée 7 représentée sur la figure 15A par le procédé conformément à la présente

invention est formé non uniformément.

Comme dans ce cas, dans le cas o le chanfreinage est réalisé avec l'outil de chanfreinage déplacé en parallèle par une quantité nécessaire tandis que le parallélisme entre CL et Cd est maintenu, les largeurs de chanfrein lorsque vues dans une direction de l'axe central CL du trou de graissage 3 deviennent presque uniformes, alors que la largeur de chanfrein lorsque vue dans une direction de la perpendiculaire à la surface cylindrique du maneton 2

devient non uniforme. En conséquence, si un cas es.

considéré dans lequel un diamètre du maneton est réduit par le procédé de rectification après la trempe, il est à craindre qu'une partie de la partie chanfreinée 7' doive disparaître. Afin d'empêcher la disparition d'une partie de la partie chanfreinée après le procédé de rectification, la mèche de chanfreinage doit être insérée dans le trou incliné à une position plus profonde, de sorte qu'une position présentant la plus petite largeur de chanfrein est traitée pour présenter les dimensions nécessaires d'un chanfrein ou plus. En conséquence, le chanfreinage est réalisé dans des dimensions excessives sur la totalité; de ce fait, le problème des technologies classiques

appartenant à la présente invention ne peut être résolu.

Comme on le comprendra à partir de ce qui précède, il est extrêmement efficace pour résoudre un problème appartenant à la présente invention que l'angle d'approche de l'outil de chanfreinage soit calculé sur le plan qui passe à travers à la fois l'axe central du trou incliné et

le point de chanfreinage.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1. Procédé destiné à chanfreiner une périphérie d'un trou incliné (3) formé dans un élément (2), caractérisé en ce qu'un angle d'approche d'un outil de chanfreinage est calculé sur un plan qui passe à travers à la fois un axe central (CL) dudit trou incliné (3) et les points de chanfreinage et ensuite le chanfreinage est réalisé en

tenant compte du résultat de calcul.

2. Procédé destiné à chanfreiner une périphérie d'une ouverture d'un trou incliné (3) présentant des angles doubles formés dans un élément (2), caractérisé en ce que ledit procédé comprend les étapes consistant à: modéliser ledit élément (2) et le trou incliné (3) dans un système de coordonnées tridimensionnelles; couper ledit modèle avec un plan qui passe à travers à la fois un axe central CL dudit trou incliné (3) et les points de chanfreinage; reconnaître de ce fait, ledit élément (2) et ledit trou incliné (3) dans deux dimensions; déterminer un angle d'approche 0 d'un outil de chanfreinage afin d'obtenir une forme désirée d'un chanfrein en utilisant une section transversale du trou incliné (3) et une forme de surface dudit élément (2) qui ont été projetés sur un plan bidimensionnel; et réaliser l'opération de chanfreinage

sur la base d'un résultat de la détermination.

3. Procédé de chanfreinage selon l'une quelconque des

revendications 1 ou 2, dans lequel ledit angle d'approche 0

de l'outil de chanfreinage est calculé à partir d'un rapport se rapportant aux largeurs du chanfrein au niveau

des points de chanfreinage sur ledit plan.

4. Procédé de chanfreinage selon l'une quelconque des

revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit angle

d'approche 0 de l'outil de chanfreinage est établi de façon à satisfaire une équation a = b, o a indique la largeur du chanfrein au niveau de l'un des deux points de chanfreinage qui apparaissent sur ledit plan et b indique la largeur du

chanfrein au niveau de l'autre point de chanfreinage.

5. Procédé de chanfreinage conformément à l'une

quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel un

diamètre B dudit trou incliné (3) et une profondeur d'insertion D de l'outil de chanfreinage sont également considérés.

6. Procédé de chanfreinage conformément à l'une

quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel ledit

élément (2) est un élément en forme d'arbre.