FR2997326A1 - Procede de fabrication du filetage d'un ecrou de systeme vis ecrou et taraud par deformation associe - Google Patents

Procede de fabrication du filetage d'un ecrou de systeme vis ecrou et taraud par deformation associe Download PDF

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Abstract

Le procédé de fabrication d'un écrou de système vis écrou comprend une première étape d'enlèvement de matière pour former un filetage intérieur dont la valeur de diamètre nominal est inférieure à une valeur finale prédéterminée de diamètre nominal, et une deuxième étape de déformation plastique du filetage formé lors de la première étape pour obtenir par refoulement de matière ladite valeur finale prédéterminée.

Description

Procédé de fabrication du filetage d'un écrou de système vis écrou et taraud par déformation associé La présente invention concerne le domaine des systèmes du type vis écrou permettant de transformer un mouvement de rotation en un mouvement de translation linéaire, et inversement. La présente invention concerne plus particulièrement un procédé de fabrication du filetage de l'écrou d'un tel système. Un système vis écrou est pourvu d'une vis comprenant un filetage extérieur, d'un écrou disposé autour de la vis et comprenant un filetage intérieur, et d'une pluralité d'éléments roulants en prise avec les filetages extérieur et intérieur de la vis et de l'écrou. Les éléments roulants peuvent être des billes ou des rouleaux. Par rapport à un système à billes, un système à rouleaux a pour avantage principal de présenter des capacités de charge admissibles plus élevées. Pour l'obtention du filetage de l'écrou d'un tel système, il est généralement prévu des étapes d'enlèvement de matière par tournage et fraisage. Avec de telles opérations d'usinage, les états de surface du filetage de l'écrou peuvent cependant être incompatibles avec l'obtention d'un rendement élevé pour le système vis écrou, notamment pour un système de petite dimension. Pour remédier à cet inconvénient, il est possible de prévoir, en supplément des étapes d'usinage, une étape de rectification du filetage de l'écrou. Une telle opération de rectification est toutefois relativement onéreuse.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. Plus particulièrement, la présente invention vise à prévoir un procédé de fabrication d'un écrou de système vis écrou permettant d'obtenir de manière économique des états de surface adaptés à l'obtention d'un rendement élevé du système associé.
Dans un mode de mise en oeuvre, le procédé de fabrication du filetage d'un écrou de système vis écrou du type comprenant une vis pourvue d'un filetage extérieur, un écrou disposé autour et coaxialement à ladite vis et pourvue dudit filetage intérieur, et une pluralité d'éléments roulants interposés entre les filetages de la vis et de l'écrou, comprend une première étape d'enlèvement de matière pour former un filetage intérieur dont la valeur de diamètre nominal est inférieure à une valeur finale prédéterminée de diamètre nominal, et une deuxième étape de déformation plastique du filetage formé lors de la première étape pour obtenir par refoulement de matière ladite valeur finale prédéterminée de diamètre nominal. Avantageusement, on forme le filetage de l'écrou lors de la première étape d'enlèvement de matière de sorte à obtenir une valeur de diamètre nominal inférieure de 10 i.tm à 100 i.tm, de préférence de 20 i.tm à 50 i.tm, à la valeur finale prédéterminée de diamètre nominal. Dans un mode de mise en oeuvre préféré, on déforme plastiquement le filetage de l'écrou par taraudage par déformation. Dans un mode de mise en oeuvre, on forme une gorge sur le filetage de l'écrou lors de la première étape d'enlèvement de matière. La gorge peut être formée au fond du filetage de l'écrou. De façon alternative ou en combinaison, on forme un chanfrein au sommet du filetage de l'écrou lors de la première étape d'enlèvement de matière. L'invention concerne également un taraud par déformation comprenant une queue et une partie filetée comprenant une zone de déformation tronconique et une zone de calibration cylindrique prolongeant la portion de grand diamètre de ladite zone de déformation. Le taraud peut comprendre une zone de centrage cylindrique taraud à l'extrémité dudit taraud du côté de la zone de déformation tronconique. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation et d'un mode de mise en oeuvre pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un système vis écrou, - les figures 2 et 3 sont des vues en perspective et de côté d'un dispositif de taraud selon un exemple de réalisation de l'invention, - la figure 4 est une vue en perspective illustrant une étape d'un procédé de fabrication du filetage de l'écrou du système de la figure 1 selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 5 est une vue en coupe partielle illustrant le filetage de l'écrou à différentes étapes du procédé de fabrication, et - les figures 6 à 8 sont des vues en coupe partielle illustrant le filetage de l'écrou selon différents exemples de mise en oeuvre du procédé. Sur la figure 1, un système vis écrou, référencé 10 dans son ensemble, comprend une vis 12, d'axe 14, pourvue d'un filetage 16 extérieur, un écrou 18 monté coaxialement autour de la vis 12 et pourvu d'un filetage intérieur dont le diamètre intérieur est supérieur au diamètre extérieur du filetage 16 extérieur, et une pluralité d'éléments roulants (non visibles) disposés radialement entre la vis et l'écrou. Les éléments roulant peuvent être des rouleaux longitudinaux ou des billes. La vis 12 s'étend longitudinalement à travers un alésage cylindrique de l'écrou 18 sur lequel est formé le filetage intérieur dudit écrou. Comme cela sera décrit plus en détail par la suite, pour la fabrication du filetage intérieur de l'écrou 18, on utilise notamment un taraud par déformation tel qu'illustré aux figures 2 et 3. Le taraud référencé 20, d'axe 20a, comprend un carré 22 d'entraînement, une queue 24 cylindrique, une partie filetée 26 et une portion cylindrique 28 d'extrémité prolongeant ladite partie filetée. La partie filetée 26 comprend ici trois tronçons espacés les uns par rapport aux autres de manière régulière dans le sens circonférentiel et formant des lobes. La présence des lobes réduit la surface de contact entre la partie filetée 26 du taraud et l'alésage de l'écrou de manière à permettre la déformation plastique de la matière dudit écrou sans enlèvement de matière. La partie filetée 26 comprend une zone de déformation 26a tronconique dont la portion de petit diamètre prolonge axialement la portion cylindrique 28 d'extrémité formant portion de centrage du taraud. La partie filetée 26 comprend également une zone de calibration 26b cylindrique prolongeant axialement la portion de grand diamètre de la zone de déformation 26a et se raccordant à la queue 24 cylindrique. La zone de déformation 26a peut par exemple présenter une longueur égale à deux fois le pas du filetage de la partie filetée 26. Pour procéder à fabrication du filetage intérieur de l'écrou 18, on procède la manière suivante. Lors d'une première étape, on forme par enlèvement de matière un filetage 30 intérieur intermédiaire (figure 5) dont la valeur de diamètre nominal est inférieure à une valeur finale prédéterminée de diamètre nominal qui correspond à la valeur à obtenir pour le filetage 32 intérieur final de l'écrou en vue de son fonctionnement dans le système vis écrou. Avantageusement, on forme le filetage 30 intermédiaire de l'écrou de sorte à obtenir une surépaisseur de matière référencée e par rapport à ladite valeur finale prédéterminée comprise entre 10 i.tm et 100 i.tm, et de préférence comprise entre 20 i.tm et 50 i.tm. Ensuite, lors d'une deuxième étape, on déforme plastiquement le filetage 30 obtenu lors de la première étape pour atteindre par refoulement de matière la valeur finale prédéterminée de diamètre nominal et obtenir ainsi le filetage 32 définitif. Pour procéder à la déformation plastique du filetage 30 intermédiaire, on utilise le taraud 20 par déformation. Dans un premier temps, on introduit dans l'alésage de l'écrou 18 la portion cylindrique 28 d'extrémité du taraud. Ensuite, comme illustré à la figure 4, la partie filetée 26 du taraud est introduite dans l'alésage de l'écrou 18 de sorte à déformer le filetage intermédiaire obtenu préalablement lors de la première étape sur toute sa longueur. Lors de cette deuxième étape du procédé, le taraud 20 repousse ou refoule la matière afin qu'elle s'écoule dans les directions radiale, axiale et circonférentielle pour obtenir la valeur 30 finale prédéterminée de diamètre nominal et le filetage 32 définitif à partir du filetage 30 intermédiaire. Comme illustré à la figure 6, pour faciliter l'écoulement plastique ultérieur de la matière du filetage 30 intermédiaire, il est possible de prévoir, lors de la première étape d'enlèvement de matière, la formation d'une gorge 34 formée au fond du filetage et dirigée radialement vers l'intérieur. La gorge 34 forme une zone dans laquelle la matière du filetage 30 intermédiaire pourra ensuite se refouler librement lors de la deuxième étape ultérieure de déformation plastique. Dans l'exemple de réalisation illustré, la gorge 34 présente en section droite un profil en arc de cercle. En variante, il est bien entendu possible de prévoir d'autres profils pour la gorge 34, par exemple un profil rectangulaire comme illustré à la figure 7. Afin de faciliter l'écoulement plastique de la matière du filetage 30 intermédiaire, il est également possible de prévoir en outre, à chaque sommet dudit filetage, un chanfrein 36 comme illustré à la figure 8. Dans l'exemple de mise en oeuvre décrit, la déformation plastique du filetage 30 intermédiaire de l'écrou est obtenue par taraudage par déformation. Alternativement, il pourrait être possible d'obtenir cette déformation plastique par d'autres techniques, par exemple par roulage de billes sur le filetage intérieur de l'écrou, ou encore par l'utilisation d'un outil comprenant un doigt venant appuyer contre ledit filetage. Le filetage final de l'écrou est obtenu par une étape d'enlèvement de matière suivie d'une étape de déformation de l'ébauche de filetage formée sans enlèvement de matière. Avec un tel procédé de fabrication, le filetage intérieur de l'écrou présente des états de surface proches de ceux obtenus après des étapes de rectification. En outre, la résistance mécanique du filetage intérieur est accrue par l'étape de déformation plastique. On obtient ainsi un écrou permettant d'accroître le rendement et la durée de vie du système vis écrou associé.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication du filetage intérieur d'un écrou de système vis écrou du type comprenant une vis pourvue d'un filetage extérieur, un écrou disposé autour et coaxialement à ladite vis, et une pluralité d'éléments roulants interposés entre les filetages de la vis et de l'écrou, caractérisé en qu'il comprend une première étape d'enlèvement de matière pour former un filetage intérieur dont la valeur de diamètre nominal est inférieure à une valeur finale prédéterminée de diamètre nominal, et une deuxième étape de déformation plastique du filetage formé lors de la première étape pour obtenir par refoulement de matière ladite valeur finale prédéterminée.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on forme le filetage de l'écrou lors de la première étape d'enlèvement de matière de sorte à obtenir une valeur de diamètre nominal inférieure de 10 pm à 100 pm à la valeur finale prédéterminée de diamètre nominal.
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel on forme le filetage de l'écrou lors de la première étape d'enlèvement de matière de sorte à obtenir une valeur de diamètre nominal inférieure de 20 pm à 50 i.tm à la valeur finale prédéterminée de diamètre nominal.
  4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on déforme plastiquement le filetage de l'écrou par taraudage par déformation.
  5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on forme une gorge sur le filetage de l'écrou lors de la première étape d'enlèvement de matière.
  6. 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel la gorge est formée au fond du filetage de l'écrou.
  7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on forme un chanfrein au sommet du filetage de l'écrou lors de la première étape d'enlèvement de matière.
  8. 8. Taraud par déformation comprenant une queue (24) et une partie filetée (26), caractérisé en ce que la partie filetée comprend une zone de déformation (26a) tronconique et une zone de calibration(26b) cylindrique prolongeant la portion de grand diamètre de ladite zone de déformation.
  9. 9. Taraud selon la revendication 8, comprenant une zone de centrage (28) cylindrique disposée à l'extrémité dudit taraud du côté de la zone de déformation (26a) tronconique.
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