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" Fabrication de Piéces à profils par usinage sans copeaux ". ,
L'invention oonoerne la fabrication de pièces à profils et sa caractéristique principale est que l'on usine ou façonne les profils sans formation de copeaux avec une action de pression essentiellement radiale, o'est-à-dire que l'on fait agir, par exemple, sur une pièce d'ouvrage formant un corps rond ou
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analogue,,4-. 4-re- plusieurs outils agissant radialement par rapport à l'axe de la pièce; ou bien encore on pousse ou lamine une pièce sur des outils disposés radialement portés par un porte-pièce; le porte-pièce, ainsi que'la pièce, peuvent con- stituer des corps ronds ou l'une des pièces est une tige dentée, une pièce arquée à denture intérieure ou une couronne dentée intérieure.
Dans tous les oas,des variantes de détail sont pos- sibles dont on donnera dans la description qui suit une expli- cation, avec le seoours du dessin ci-joint ou que l'on mention- nera dans la desoription et les revendications.
Le genre d'usinage sans formation de copeaux conforme à l'invention présente un grand avantage en raison.'du déplacement favorable des fibres que l'on réalise de la sorte le long du profil et de la solidification de le matière de la pièce la plus parfaite que l'on puisse imaginer en tous les points du profil, ce qui constitue par rapport aux modes de fabrication actuels une augmentation notable des coefficients de résistan- ce pour la même pièce. Très important est l'avantage que le .profilage peut se faire sans aucun travail préliminaire en une seule passe opératoire très courte et que pour beauooup de cas, un travail de finissage n'est pas nécessaire, Si toutefois un travail supplémentaire est envisagé, il est relativement peu important et ce, parce qu'il s'agit au maximum d'un processus d'ébarbage, de rectification ou de lappage.
Suivant le genre de pièce employé et suivant la fin d'utilisation de la pièce, l'usinage sans copeaux se fait à froid ou en chauffant la pièce de façon appropriée. L'usinage à chaud s'applique avec avantage, par exemple, à la fabrication des roues dentées des mécanismes ou aux dentures intérieures ou aux crémaillères en ma- tière de qualité supérieure, le chauffage se faisant de préférence à l'aide de bobines d'induction connues en soi. S'il s' agit de la fabrication de corps rond à profils, tels que roues dentées et analogues, le corps des bobines d'induction peut entourer entièrement ou à la façon d'un segment, les pièces brutes destinées à former le corps de la roue qui doivent être chauffées.
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Dans le cadre de l'invention, on prévoit ensuite de oombiner avec le dispositif servant à former des pièces à profils, un dispositif destiné à tremper la surface du profil, de telle manière que directement après le prooessus de l'usinage il se produise un échauffement superficiel supplémentaire sans que soit modifiée l'état de la texture du noyau de la pièce. On prévient ainsi la réduction à néant de la bonification oonférée par la consolidation, sous l'effet du chauffage qui se produit par après. Vient encore s'ajouter l'avantage de la simplification ou du raccourcissement de l'ensemble du processus de fabrication.
Pour réaliser l'échauffement supplémentaire de la surface, on peut se servir, par exemple, de la même bobine d' induction que celle qui sert pour le chauffage avant l'usinage; il est toutefois avantageux de faire alors appel à un courant d'une fréquenoe différente. On peut aussi cependant prévoir en plus de la bobine d'induction mentionnée en premier lieu, une bobine d'induction spéciale pour le chauffage supplémentaire de la surface de la pièce.
Dans le dessin on illustre quelques exemples de réalisation de dispositifs pour la formation, conformément à l'invention de profils et notamment de dentures, essentiellement en représentation schématique.
La figure 1 montre en vue latérale la forme de réalisation d'un dispositif pour la formation d'une roue dentée à 1' aide de tampon agissant radialement sur la pièce brute du corps rond.
La figure 2 illustre la possibilité de l'usinage par une action de roulement ou de laminage: à l'aide de deux tiges dentées, par exemple, on façonne une roue dentée ou analogue ou bien, inversement,des tiges dentées à l'aide d'une roue dentée.
La figure 3 montre en vue latérale un dispositif de laminage avec roue conductrice commandée.
La figure 4 est une représentation correspondant à la figure 3 d'une coupe suivant la ligne IV - IV de la figure 3.
La figure 5 illustre un autre exemple de dispositif de laminage.
Les figures 6 et 7 montrent en vue de coté et en vue en plan le dispositif d'une bobine d'induction sur une pièce qui doit être chauffée.
Dans la figure 1, la référence 10 désigne la pièce brute qui est fixée d'une manière convenable et qui doit être transformée en roue dentée. Si dans cette pièce brute est déjà ménagé un passage alésé, on la place sur un mandrin 11. Dans le support en forme d'anneau 12 sont logés les outils qui ont la forme de tampons 13 dirigés radialement vers la pièce brute. A l'extérieur esplaoée une bague extérieure 15 à face montante 14 que l'on peut faire tourner à l'aide d'une manette ou d'un autre dispositif de manoeuvre de manière que les tampons 13 puissent être enfoncés simultanément dans la pièce brute 10 et puissent lui donner la forme envisagée, et notamment celle qui correspond à la forme des divers tampons 13.
Un genre de fabrication de pièces àprofils de principe analogue consiste à faire rouler la pièce et l'outil en appliquant à nouveau une pression radiale. Pour opérer le déroulement ou laminage,on peut aotionner avec avantage la pièce aussi bien que l'outil et leur donner la même vitesse au point où s' opère le roulement. La figure 2 est un exemple de cette situation dans oelle-ci c'est le corps r.ondrotatif 17 qui est la pièce qui est usinée par des outils 18 en forme de crémaillères ou, inversement,la pièce 17 peut être un outil portant le profil,
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c'est-à-dire muni de dents qui par roulement façonne une ou plusieurs pièces ou fragments .d'arc en forme de tiges, en ti- ges dentées ou crémaillères.
Avec le dispositif conforme à la figure 3, on fabrique par roulement avec la roue d'outil 2o une roue dentée à partir d'une pièce brute 21. La roue de 1' outil 20 est actionnée par l'arbre 23 par l'intermédiaire d'une ou de deux roues. La pièce brute 31 est également aotionnée avec avantage par l'arbre 23 par ITintermédiaire d'une ou de deux roues et est logée dans un levier 24 et est poussée avec celui-ci, sur la roue 20 de ltoutil. Les vitesses périphériques de la pièce et de l'outil sont avantageusement identiques. Dans des cas spéciaux, les deux vitesses peuvent toutefois être lé- gèrement différentes ou bien encore les différences de vitesses peuvent varier en permanence pendant un processus de déroule- ment.
Pour provoquer de la pression au levier 24, on peut se servir d'organes quelconques, par exemple d'un dispositif de traction desservi par une manette 22 qui est opportunément ré- glable. Sur la roue 20 de l'outil se trouvent, comme le montre la figure 4, des pièces guides latérales 25 qui dépassent quel- que peu le bord de la roue de l'outil etqui empêchent ainsi la matière de s'échapper latéralement pendant la mise à forme de la roue de l'outil. Un autre dispositif de déroulement est, conformément à la figure 5, conçu de manière que sur une roue de pièce 26 agissent simultanément trois roues d'outils 27, roues qui sont poussées et actionnées par des organes appropriés.
La roue de la pièce ne doit pas être logée de façon spéciale dans ce cas, mais est maintenue centrée par les roues de ltoutil.
Dans les figures 6 et 7 on a illustré un exemple de dispo- sitif permettant de chauffer par induction la pièce brute. La bobine à induction 30 qui doit être employée peut être, comme il est illustré, en:forme de segment. Toutefois on peut aussi se servir de bobines conçues d'autre manière, soit uniquement pour ohauffer avant le façonnage de la pièce brute ou soit èn pour ohau ohauffer subséquemment en vue de durcir ou tremper la surface de la pièce terminée. /-temps
En ce qui concerne le trempage superficiel de la pièce terminée à la suite du prooessus de la mise à forme, on peut prévoiroomme il est dit à l'origine,divers dispositifs.
REVENDICATIONS.
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1. ) Fabrication de pièces à profils, oaractérisée par le fait que l'on forme les profils sans copeaux avec une action de pression essentiellement en direction radiale,
2.) Fabrication de pièces à profils suivant la revendica- tion 1 particulièrement de corps ronds ou analogues, caracté- risée par le fait que des pistons sont disposés radialement au- tour de la pièce.
3. ) Fabrioation de pièces à profils suivant la revendioa- tion 1, caractérisée par le fait que les profils sont formés en faisant rouler l'outil et la pièce l'un sur l'autre.
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"Manufacture of profile parts by machining without chips". ,
The invention oonoerne the manufacture of profiled parts and its main characteristic is that the profiles are machined or shaped without the formation of chips with an essentially radial pressure action, that is to say that one causes to act, for example, on a workpiece forming a round body or
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analogue ,, 4-. 4-re- several tools acting radially with respect to the axis of the part; or else a part is pushed or rolled on tools arranged radially carried by a part holder; the workpiece carrier, as well as the workpiece, may consist of round bodies or one of the pieces is a toothed rod, an arcuate piece with internal teeth or an internal ring gear.
In all cases, variant details are possible, which will be explained in the following description with reference to the accompanying drawing or which will be mentioned in the description and the claims.
The type of machining without the formation of chips according to the invention has a great advantage due to the favorable displacement of the fibers which is carried out in this way along the profile and the solidification of the material of the part. more perfect than one can imagine at all points of the profile, which constitutes a notable increase in the resistance coefficients for the same part compared to current manufacturing methods. Very important is the advantage that the profiling can be done without any preliminary work in a single very short operative pass and that in many cases a finishing work is not necessary, if however additional work is envisaged, it is is relatively unimportant, because it is at most a deburring, grinding or lapping process.
Depending on the type of part used and the end of use of the part, machining without chips is done cold or by heating the part appropriately. Hot machining is advantageously applied, for example, to the manufacture of toothed wheels of mechanisms or to internal gears or racks made of high quality material, the heating preferably being by means of coils of high quality. induction known per se. If it is a question of the manufacture of round bodies with profiles, such as toothed wheels and the like, the body of the induction coils may surround entirely or in the fashion of a segment, the blanks intended to form the body of the induction coil. wheel that need to be heated.
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In the context of the invention, it is then planned to combine with the device used to form parts with profiles, a device intended to quench the surface of the profile, so that directly after the machining prooessus occurs a additional surface heating without modifying the state of the texture of the core of the part. This prevents the reduction to nothing of the bonus granted by the consolidation, under the effect of the heating which occurs afterwards. There is also the advantage of simplifying or shortening the entire manufacturing process.
To achieve additional heating of the surface, it is possible to use, for example, the same induction coil as that which is used for heating before machining; it is however advantageous to then use a current of a different frequency. In addition to the first-mentioned induction coil, however, it is also possible to provide a special induction coil for additional heating of the workpiece surface.
In the drawing, a few exemplary embodiments of devices for the formation, in accordance with the invention, of profiles and in particular of teeth, are illustrated, essentially in schematic representation.
Figure 1 shows in side view the embodiment of a device for forming a toothed wheel with the aid of a buffer acting radially on the blank part of the round body.
Figure 2 illustrates the possibility of machining by a rolling or rolling action: using two toothed rods, for example, a toothed wheel or the like is formed or, conversely, toothed rods using of a cogwheel.
FIG. 3 shows a side view of a rolling device with a controlled conductive wheel.
Figure 4 is a representation corresponding to Figure 3 of a section along the line IV - IV of Figure 3.
FIG. 5 illustrates another example of a rolling device.
Figures 6 and 7 show in side view and in plan view the device of an induction coil on a part which is to be heated.
In Figure 1, the numeral 10 designates the blank which is fixed in a suitable manner and which is to be transformed into a toothed wheel. If a bored passage is already provided in this blank, it is placed on a mandrel 11. In the ring-shaped support 12 are housed the tools which have the form of buffers 13 directed radially towards the blank. On the outside is an outer ring 15 with a rising face 14 which can be rotated with the aid of a handle or other operating device so that the buffers 13 can be pressed simultaneously into the blank. 10 and can give it the shape envisaged, and in particular that which corresponds to the shape of the various buffers 13.
One kind of fabricating profile parts of the same principle involves rolling the part and the tool by reapplying radial pressure. To operate the unwinding or rolling, it is possible to advantageously aotionn the part as well as the tool and give them the same speed at the point where the rolling takes place. Figure 2 is an example of this situation where it is the rotatable body 17 which is the part which is machined by tools 18 in the form of racks or, conversely, the part 17 may be a tool carrying the profile,
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that is to say provided with teeth which by rolling shapes one or more pieces or fragments of an arc in the form of rods, toothed rods or racks.
With the device according to Figure 3, is manufactured by rolling with the tool wheel 2o a toothed wheel from a blank 21. The wheel of one tool 20 is actuated by the shaft 23 via one or two wheels. The blank 31 is also aotée with advantage by the shaft 23 by ITintermediate one or two wheels and is accommodated in a lever 24 and is pushed with this, on the wheel 20 of the tool. The peripheral speeds of the part and of the tool are advantageously identical. In special cases, however, the two speeds may be slightly different or the speed differences may vary continuously during an unwinding process.
In order to bring about pressure on the lever 24, any means can be used, for example a traction device served by a lever 22 which is suitably adjustable. On the tool wheel 20 there are, as shown in Figure 4, side guide pieces 25 which protrude somewhat from the edge of the tool wheel and thus prevent material from escaping sideways during processing. shaping of the tool wheel. Another unwinding device is, according to Figure 5, designed so that on a workpiece wheel 26 simultaneously act three tool wheels 27, wheels which are pushed and actuated by suitable members.
The workpiece wheel does not need to be housed in a special way in this case, but is kept centered by the tool wheels.
In FIGS. 6 and 7 there is illustrated an example of a device making it possible to heat the blank by induction. The induction coil 30 to be employed may be, as illustrated, in the form of a segment. However, it is also possible to use coils designed in other ways, either solely for heating before the shaping of the blank or or for heating subsequently in order to harden or quench the surface of the finished part. /-time
With regard to the superficial soaking of the finished part following the shaping prooessus, various devices can be foreseen, it is said originally.
CLAIMS.
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1.) Manufacture of profile parts, characterized by the fact that the profiles are formed without chips with a pressure action essentially in the radial direction,
2.) Manufacture of parts with profiles according to claim 1, particularly round bodies or the like, characterized in that the pistons are arranged radially around the part.
3.) Manufacture of profiled parts according to revendioa- tion 1, characterized in that the profiles are formed by rolling the tool and the part on each other.