Le dispositif et le procédé suivant l'invention concernent le formage à froid de cannelures sur la paroi de révolution d'une pièce au moyen d'une paire de molettes entraînées en rotation. Ces molettes comportent des cannelures droites ou inclinées sur leur paroi périphérique qui 5 sont mises en appui contre la paroi de la pièce afin de réaliser par roulage une déformation plastique de cette paroi et obtenir ainsi des cannelures correspondantes. Par roulage on entend de façon générale le fait d'appliquer une force sur les molettes en rotation, les molettes et leur cannelures prenant en sandwich la pièce de révolution sur 10 laquelle le formage doit être réalisé, la pièce se trouvant entraînée en rotation par frottement avec les molettes et leur cannelures. D'une façon générale les cannelures qu'on se propose de réaliser ainsi permettent d'obtenir des arbres à cannelures parallèles ou des pignons à dentures droites ou inclinées ou encore des filetages pour toutes 15 sortes d'applications.

On connaît plusieurs dispositifs ou procédés permettant de réaliser par roulage de telles cannelures. Le brevet FR 2 408 408 6R0B décrit un dispositif et un procédé de formage par moletage à froid d'une denture ²⁰ sur une pièce cylindrique placée en rotation libre sur un bâti de machine.

Ce procédé concerne une machine du type qui travaille à distance entre axes fixe, c'est-à-dire une machine dont les axes des arbres 8, 8' qui

25 supportent les molettes de formage 9, 9' sont maintenus à une distance égale et constante de l'axe de la pièce de révolution à former pendant toute la durée de l'opération de formage. Les deux molettes 9, 9' comportent des hauteurs radiales de dents croissantes dans le sens de rotation pour pénétrer progressivement dans la pièce 28. Comme cela

*-- ^υ est expliqué dans ce document on réalise les dentures en moins d'un tour de molettes puisque le profil de denture de ces molettes est évolutif. Il est nécessaire de réaliser un calage angulaire très précis des molettes, l'une par rapport à l'autre, pour que les dents de chaque molette, au cours de la rotation de la pièce, s'engagent avec une

^• " grande précision dans les creux formés par les dents de la molette

disposée de l'autre côté de la pièce.

Ce document décrit des moyens permettant l'obtention de pièces de précision. Il insiste sur la nécessité de caler efficacement les moyens 5 qui supportent les paliers des arbres qui entraînent les molettes 9, 9' de formage. Un tel calage au moyen de cales 15, 15' bloquées par des vis 16, 16' prend appui sur le bâti de la machine 1. La synchronisation des arbres 8, 8' qui portent les molettes est assurée par un pignon 21 qui engrené sur deux autres 17, 17' solidaires chacun de l'un de ces

10 deux arbres. Un calage angulaire très précis des molettes sur les arbres doit être réalisé. L'entraînement des arbres de molettes est assuré par deux moteurs électriques. Une liaison par des arbres 7, 7' articulés, munis de joints de cardan et d'éléments coulissants non représentés permet d'ajuster la distance entre axes des arbres 8, 8'

15 porte-molettes lorsque cela est nécessaire.

Bien que cela ne soit pas précisé dans ce document, les dispositifs de formage à distance avec entre-axe fixe ne permettent de réaliser des pièces de précision qu'à condition de disposer de molettes à profil

20 évolutif de qualité dont la réalisation est coûteuse. Le montage précis de ces molettes est relativement délicat et une très grande rigidité des moyens qui supportent les paliers d'arbre ainsi que du bâti de la machine est nécessaire. Enfin ces machines ne permettent de réaliser, en général, que des pièces de petites dimensions. En effet la nécessité

25 de réaliser les pièces en moins d'un tour de molette limite les possibilités de réalisation de pièces de fortes dimensions.

Un autre procédé de formage à froid de cannelures sur la paroi de révolution d'une pièce consiste à mettre en oeuvre des molettes

^•**u comportant des cannelures ou dents à profil constant au lieu de molettes comportant de telles cannelures ou dents à profil évolutif. La pénétration des cannelures ou dents de ces molettes, à profil constant et donc de hauteur radiale constante, dans la paroi de révolution de la pièce à former est réalisée par diminution progressive de la

^• " distance entre axes d'une paire de molettes, montées en rotation sur des arbres, entre lesquelles est placée la pièce de révolution à former.

La demande de brevet DE 2025659 CHURCHILL décrit un dispositif comportant deux molettes 1, 2 montées sur des arbres reposant sur des paliers fixés à l'avant de deux chariots 11, 12, aptes à coulisser sur des glissières pour faire varier la distance entre les axes des arbres porte-molette 1, 2 en vue d'amener lés profils de formage de celles-ci en contact avec la paroi de révolution de la pièce 3 à former.

Le rapprochement des deux chariots 11, 12, suivant un axe perpendiculaire à celui de la pièce à former 3, est réalisé au moyen de deux vérins parallèles dont les cylindres 4, 5 sont logés respectivement dans les chariots 11, 12, tandis que les têtes des pistons 6, 7 sont fixées à l'avant des chariots opposés ", , 11. Des glissières 8, 9 permettent aux deux chariots de coulisser pε allèlement l'un vers L'autre, les molettes 1, 2, à profil constant, venant ainsi au contact de la pièce à former 3. La profondeur de pénétration est contrôlée au moyen de butées 26, 27 dont on ajuste le degré de vissage sur les pistons 6, 7. On limite ainsi l'avance des deux chariots en direction l'un de L'autre et donc La profondeur de pénétration des profils des molettes dans la paroi de La pièce à former. Il est de plus indiqué qu'on peut faciliter L'engagement des dents des molettes 1, 2 dans la paroi _ de la pièce à former 3, en Lançant en rotation cette pièce 3 avant engagement des molettes. On peut, de même, réaliser sur tout le pourtour de la pièce à former des amorces de cannelures, par exemple par fraisage, pour guider en quelque sorte la pénétration des dents de ces molettes 1, 2 dans la paroi de cette pièce 3.

Le brevet FR 2242174 SOUTHWESTERN INDUSTRIES INC décrit aussi une méthode de formage de cannelures sur des pièces de révolution, au moyen d'au-moins une molette comportant une denture à profil constant, molette qu'on fait rouler sur La paroi de La pièce, en vue de reproduire sur celle-ci le profil de denture de la molette. Selon cette méthode, au moment de l'entrée en contact du bord de formage denté de la molette avec La paroi de La pièce, La pression exercée par La molette doit être juste suffisante pour entraîner la pièce en rotation, en marquant seulement sur celle-ci une trace du contour de cette molette de formage. Selon ce brevet il n'y a pas Lieu d'entraîner en rotation simultanément La ou Les molette(s) de formage d'une part et la pièce à former d'autre part. IL suffit d'entraîner en rotation soit la

pièce à former soit les molettes de formage. La pression initiale exercée par La ou Les molette(s) sur la pièce au cours de l'opération de roulage (ou cylindrage) doit suffire pour entraîner la pièce à former ou Les molettes si l'une ou les autres se trouve(n) libre(s) en rotation. Cette pression initiale doit donc suffire pour faire tourner la pièce à former ou bien Les molettes de formage sans glissement relatif, pendant plusieurs tours de molettes, le serrage final n'étant atteint qu'ultérieurement.

Bien que Les documents cités ne donnent pas d'exemples chiffrés il est connu que le formage à froid de dents ou de cannelures sur La paroi de pièces de révolution par roulage au moyen de molettes à profil évolutif donne les meilleurs résultats en ce qui concerne la précision des produits obtenus. Ceci s'explique par l'utilisation d'une distance entre axes fixe, et d'un calage efficace de La structure qui supporte les paliers de molettes contre un bâti très rigide. Les machines de ce type sont coûteuses vu leurs structures très lourdes et encombrantes et elles conviennent bien pour la production en grande série de pièces de petites dimensions. Le rapport élevé qui doit exister entre le diamètre des molettes à profil évolutif et celui des pièces est aussi un facteur qui fait obstacle à la réalisation de pièces de fortes dimensions .au moyen de tels dispositifs.

Les dispositifs permettant le formage à froid de cannelures ou de dentures au moyen de molettes à profil constant ont une beaucoup plus grande souplesse d'utilisation. Les molettes à profil constant sont beaucoup moins coûteuses à réaliser que celles à profil évolutif. La possibilité de faire pénétrer leurs dents ou cannelures dans la paroi de révolution de la pièce à former, en diminuant progressivement la distance entre axes, permet de réduire de façon très importante la pression exercée. On effectue Le même travail de déformation dans un temps plus long au cours de plusieurs tours de molettes au lieu de moins qu'un tour complet. Par contre, le déplacement perpendiculairement à leur axe des arbres porte-molette pour rapprocher les molettes de la pièce à former est un facteur d'imprécision qui s'ajoute aux autres et contribue à l'obtention de résultats moins précis. De même, Les conditions d'entrée en contact des molettes avec la pièce à former sont moins bien définies.

On a recherché la possibilité de remédier aux inconvénients présentés par les dispositifs de formage à froid de dentures ou cannelures qui font appel à des molettes à profil constant, appliquées contre la paroi de révolution d'une pièce à former par roulage, par un procédé qui utilise la variation de la distance entre axes. Plus précisément on a recherché la possibilité de mettre au point un dispositif permettant la mise en oeuvre d'un procédé par lequel on peut réaliser des pièces dentées ou cannelées ayant la même précision que celles obtenues au moyen de dispositifs mettant en oeuvre des molettes à profil évolutif et effectuant le roulage de La pièce à former avec une distance entre axes des molettes constante.

Le dispositif et le procédé qui font l'objet de l'invention permettent d'atteindre ces résultats. Ce dispositif et ce procédé permettent de réaliser par formage à froid, au moyen de molettes à profil constant appliquées par roulage sur La paroi de révolution d'une pièce, des dents ou cannelures, réparties régulièrement à distance égale les unes des autres. Ces dents ou cannelures peuvent être parallèles à l'axe de La pièce ou inclinées d'un angle quelconque par rapport à celui-ci. Les profils de ces dents ou cannelures peuvent varier dans de très larges Limites en fonction des utilisations. On peut donner, par exemple, à ces dents ou cannelures une inclinaison suffisante pour réaliser des filetages. Le dispositif suivant l'invention comprend deux molettes de formage identiques dont la périphérie comporte une même denture de formage à profil constant répartie sur 360 ^* . Ces deux molettes sont Lors du montage sur Leur arbre respectif calées chacune en rotation dans une position angulaire donnée et leurs axes sont disposés symétriquement par rapport à l'axe de la pièce de révolution à former. Des moyens d'entraînement et de synchronisation permettent de faire tourner les deux arbres à vitesse instantanée égale et des moyens de réglage de la position angulaire d'un arbre porte-molette par rapport à L'autre permettent de mettre en concordance Le marquage effectué sur La paroi de La pièce à former par Les dents ou cannelures d'une molette avec celui effectué par Les dents ou cannelures de l'autre molette.

Des moyens d'avance permettent de réduire la distance entre axes des deux arbres porte-molette pour faire entrer en contact les profils de formage des molettes avec la paroi de révolution de la pièce à former.

réalisant ainsi un marquage initial sur la pièce comme indiqué plus haut. L'avance est ensuite poursuivie jusqu'à une distance déterminée correspondant à la profondeur de pénétration voulue des molettes dans la paroi de la pièce.

Suivant l'invention le dispositif comporte un moyen d'entraînement en rotation de la pièce à former qui permet de Lui conférer une vitesse de rotation instantanée Vp, égale à la vitesse de rotation instantanée des molettes Vm multipliée par le rapport N1/N2, N1 étant le nombre de dents de chaque molette et N2 le nombre de dents qu'il s'agit de former sur La pièce.

Conformément au procédé suivant L'invention, on entraîne en rotation à La vitesse Vp, La pièce à former par roulage, avant l'entrée en contact des molettes avec la paroi de La pièce à former et on maintient cette vitesse de rotation durant tout ou partie du mouvement d'avance des molettes réduisant la distance entre Les axes des deux arbres porte- molettes. Les vitesses instantanées Vm et Vp peuvent être constantes durant tout le formage de la pièce ou bien varier durant le formage, en fonction de La pénétration des molettes dans la pièce à former.

De préférence, un moyen de débrayage permet d'interrompre la Liaison entre Le moyen qui entraîne La pièce en rotation et celle-ci. On effectue, de préférence, cette interruption avant d'accroître la distance entre axes des arbres porte-molettes après achèvement de la pénétration des dents ou cannelures des molettes dans la paroi périphérique de la pièce, si cette interruption n'a pas été faite plus tôt.

e calage angulaire de chaque molette sur l'arbre porte-molette qui l'entraîne en rotation est effectué avec grande précision, de préférence au moyen d'une denture frontale qui vient en prise, par poussée axiale, contre une denture correspondante solidaire de l'arbre. Avantageusement, ce calage angulaire est réalisé au moyen de deux bagues. Chacune de celles-ci comporte un bord frontal sur lequel se trouve une couronne de dents ou cannelures, orientées de l'intérieur vers l'extérieur, soit radialement soit avec une certaine conîcité. Les deux couronnes dentées ou cannelées sont prévues pour s'emboîter les

_ _ unes dans les autres avec un minimum de jeu. L'une des deux bagues est solidaire de la molette, par exemple par vissage sur une face frontale de celle-ci et l'autre de l'arbre porte-molette, par exemple par vissage sur un épaulement de celui-ci.

Bien entendu les puissances des moyens d'entraînement des molettes et de la pièce assurant les mouvements selon l'invention doivent être suffisantes pour garantir la stabilité de marche selon le rapport de vitesses requis pendant le formage de la pièce.

Suivant un mode particulier de réalisation, Les deux arbres porte- molette sont entraînés en rotation par un seul moteur qui entraîne les arbres primaires de deux réducteurs dont les arbres secondaires sont reliés, chacun par une liaison articulée, à l'arbre porte-molette correspondant. De façon particulièrement avantageuse, un différentiel de calage est intercalé entre l'arbre primaire de L'un des deux réducteurs et L'arbre primaire relié au moteur qui entraîne également

_: . L'autre réducteur. Ces deux réducteurs ayant un même rapport de réduction entraînent Leurs arbres secondaires à la même vitesse. Les arbres d'entrée et de sortie du différentiel de calage ont une même vitesse de rotation, seul leur calage angulaire peut être modifié en modifiant la position angulaire de la couronne extérieure du système planétaire qui constitue le différentiel de calage. Un arbre de commande qui peut être entraîné par moteur, permet de modifier ce calage angulaire dans un sens ou dans L'autre.

De préférence, Le moteur d'entraînement comporte un moyen de réglage et de contrôle de sa vitesse de rotation permettant d'ajuster celle-ci de façon précise. Ce moyen peut comprendre un variateur de vitesse. La liaison articulée entre L'arbre secondaire de chacun des réducteurs et l'arbre porte-molette correspondant est, de préférence, réalisée par un arbre télescopique dont Les deux composants coulissant l'un dans l'autre sont bloqués en rotation l'un par rapport à l'autre, par exemple par des cannelures. Cet arbre télescopique est relié à L'arbre secondaire du réducteur et à L'arbre porte-moLette par des joints articulés tels que des joints de cardan.

Au Lieu d'un seul moteur d'entraînement, on peut utiliser deux moteurs

entraînant chacun un réducteur. On réalise de préférence une liaison mécanique de synchronisation entre les arbres de ces moteurs pour assurer la synchronisation. Cette liaison est, de préférence, effectuée par un différentiel de calage disposé entre les prolongements des arbres primaires des deux réducteurs afin de pouvoir obtenir aisément Le calage angulaire relatif des molettes.

Le moyen d'entraînement de chaque arbre porte-molette peut aussi être constitué par un moteur indépendant, la synchronisation des vitesses des deux arbres et le réglage du calage angulaire de l'un des arbres par rapport à l'autre étant assuré par une électronique spécialisée en soi connue reliant et commandant les deux moteurs.

La pièce à former peut être entraînée en rotation par l'arbre qui La supporte qui peut Lui-même être entraîné par une transmission mécanique, une prise de mouvement étant effectuée sur Le ou les moyens moteur qui entraînent les arbres porte-molettes. Un moyen de réglage de La vitesse, tel qu'un variateur ou une boîte de vitesse à rapports multiples et adaptables, est interposé pour permettre d'ajuster La vitesse de rotation de La pièce à former à La valeur voulue.

L'entraînement de la pièce à former peut aussi être effectué par un moteur indépendant qui fait tourner l'arbre sur lequel elle est montée par l'intermédiaire de moyens de réglage et de contrôle de vitesse et de transmission. Ces moyens de réglage et de contrôle de vitesse sont tels qu'îLs permettent d'ajuster la vitesse Vp de rotation de La pièce à former, en fonction de La vitesse de rotation Vm des molettes pour satisfaire La relation Vp = Vm. N1/N2.

De façon avantageuse les moyens moteur qui assurent l'entraînement en rotation des molettes de formage à une même vitesse instantanée Vm, comportent des variateurs de vitesse dont le fonctionnement est contrôlé par des moyens d'asservissement, afin de contrôler de façon automatique la vitesse Vm et de La maintenir à une valeur constante Lorsque cela est nécessaire. De façon particulièrement avantageuse. Le ^" moyen moteur qui assure L'entraînement en rotation de la pièce à former, comporte un variateur de vitesse dont Le fonctionnement est contrôlé par des moyens d'asservissement permettant de même de

contrôler la vitesse instantanée Vp de façon qu'elle satisfasse la relation Vp = Vm.N1/N2.

Chacun des arbres de molette est avantageusement muni de freins d'arbre en soi connus qui permettent de rattraper les jeux en rotation éventuels existants dans la chaîne de transmission du mouvement aux dits arbres de molette et de mettre en appui les outils par rapport à leur sens de rotation. Ces freins peuvent être com andables à distance et peuvent être mis en service ou non suivant La précision recherchée. Ces freins permettent de travailler avec La précision maximale en particulier au démarrage du formage des pièces.

De façon avantageuse tout en maintenant la vitesse instantanée de la pièce selon L'invention, l'arbre de chacune des molettes est muni également de moyens d'orientation qui permettent d'incliner l'axe de cet arbre dans un plan perpendiculaire à l'axe de déplacement de la molette en direction de La pièce à déformer. Pour certaines applications on prévoit également un moyen permettant d'incliner L'axe de l'arbre porte-molette par rapport à L'axe de La pièce dans le plan qui contient ce dernier axe et qui est parallèle à l'axe de déplacement de La molette. Ces moyens d'orientation sont en soi connus et peuvent être constitués classiquement par exemple de plateaux orientables à deux degrés de liberté. Dans ce cas La vitesse instantanée des molettes n'est pas forcément constante mais les deux molettes ont une vitesse instantanée identique.

De tels moyens d'orientation permettent d'assurer Le formage de pièces autres que cylindriques, par exemple de pièces coniques de révolution.

Chacun des arbres de molette est, de préférence, monté par ses paliers sur un chariot coulissant sur des glissières solidaires de la structure de base du dispositif et perpendiculaires à L'axe de La pièce à former. Au moins un vérin hydraulique est disposé par exemple au dessous des chariots et exerce par l'intermédiaire de sa tige de piston, de façon directe ou indirecte, l'effort de traction qui provoque l'avance des deux chariots L'un vers L'autre, d'un mouvement relatif, pour réduire la distance entre axes et provoquer L'entrée en contact de chaque molette de formage avec la paroi de révolution de la pièce à former.

L'avance des chariots peut être effectuée de façon symétrique, l'axe de la pièce à former demeurant fixe. Cette avance peut aussi être effectuée de façon relative, L'un des deux chariots demeurant fixe par rapport à la structure de base, l'axe de la pièce se déplaçant alors en même temps que le chariot mobile, à une vitesse déterminée pour qu'il reste à mi-distance des deux axes des arbres porte-molettes. L'avance, de façon symétrique, des deux chariots peut en particulier être réalisée au moyen du dispositif décrit dans Le FR 1490722 qui synchronise l'action d'un vérin hydraulique. Le retour des chariots à La position initiale est effectué de façon identique.

De façon avantageuse, un moyen de programmation permet de déterminer les conditions d'avance des chariots en fonction des dimensions des molettes et des pièces ainsi que de celles des dents ou cannelures. Des moyens de butée permettent de Limiter, de façon ajustable, l'avance des chariots. r.

De façon avantageuse, un moyen de translation permet de déplacer de façon relative La pièce en cours de formage Le Long de son axe par rapport aux molettes pour réaliser des dents ou cannelures sur une Longueur supérieure à celle des molettes par la technique^ connue en elle-même, du roulage en enfilade. Cette opération est avantageusement précédée d'un début de formage avec approche des molettes en direction de La pièce et engagement des dents ou cannelures jusqu'à la profondeur de travail prévu. Le déplacement en enfilade, combiné avec Le roulage, est ensuite effectué à profondeur constante. De façon connue, le profil de chaque dent ou cannelure des molettes varie d'une extrémité à l'autre pour permettre le formage par cette méthode de travail en enfilade. L'avance de la pièce peut aussi résulter d'une inclinaison de L'axe des molettes par rapport à L'axe de la pièce comme cela a été expliqué précédemment.

De façon avantageuse, l'arbre porte pièce à former et ses moyens d'entraînement comprenant un moyen moteur et de transmission, sont fixés à un portique monté sur la structure de base du dispositif. Ce portique est articulé pour permettre de sortir l'ensemble comprenant l'arbre porte-pièce à former et ses moyens d'entraînement de l'espace étroit compris entre les deux arbres porte-molettes en donnant ainsi un

_ _ accès direct pour les changements de pièce ou de oLettes et pour toutes les interventions nécessaires sur les différentes Lignes d'arbres. Un tel dispositif permet aussi de travailler sans entraînement de pièce, c'est à dire en roulage classique. On a alors un dispositif polyvalent. Suivant un mode particulier de réalisation du portique, celui-ci comporte des glissières, disposées, parallèlement à l'axe de l'arbre porte pièce à former, sur lesquelles coulisse l'ensemble arbre porte pièce à former et ses moyens d'entraînement monté par exemple sur un chariot. Un moyen de translation à vitesse contrôlée permet de faire glisser le chariot sur ces glissières. Ce moyen peut être un moteur, par exemple hydraulique, qui entraîne un pignon engrenant sur une crémaillère. On peut former ainsi des cannelures ou dentures sur des pièces, par roulage en enfilade, comme précisé plus haut. Le mouvement de rotation de La pièce se combinant avec un coulissement de la pièce à former Le long de son axe.

Bien entendu on peut concevoir le montage de L'arbre porte-pièce à former et de ses moyens d'entraînement autrement que sous forme d'un portique. Même quand il n'existe pas de portique le dispositif peut avantageusement comporter un moyen de conférer à la pièce une translation parallèlement à son axe.

On peut à titre de variante pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, utiliser comme pièces ébauches des pièces de révolution dont une au moins des extrémités comporte, dans la zone qui correspondra pendant le formage à La zone d'action du bord de La molette selon son axe, un léger épaulement annulaire. Les dimensions de cet épaulement annulaire correspondront avantageusement à une surépaisseur radiale comprise entre 0,2 et 0,7 mm et à une extension axiale totale comprise entre 1 et 5 mm, la forme de cet épaulement pouvant par exemple être triangulaire ou rectangulaire.

Un tel épaulement facilite le formage de la pièce au début de la pénétration des cannelures ou dents des moLettes dans la pièce et ^' favorise la stabilité de la vitesse de rotation de la pièce Vp.

L'exemple et les figures ci-après décrivent, de façon non limitative des modes particuliers de réalisation du dispositif et des modes

_- ₂ _ particuliers de mise en oeuvre du procédé suivant l'invention.

La figure 1 est une vue schématique de dessus du dispositif de formage à froid suivant l'invention et de ses moyens d'entraînement.

La figure 2 est une vue agrandie d'un arbre de transmission articulé de la figure 1.

La figure 3 est une coupe suivant A-A de la figure 2 considérablement agrandie.

La figure 4 est une vue d'une molette du dispositif suivant l'invention comportant un moyen particulier de calage angulaire sur l'arbre porte- molette.

La figure 5 est une vue de L'arbre porte-molette adapté pour recevoir la molette de La figure 4.

La figure 6 est une vue de dessus d'un moyen d'avance symétrique utilisé pour actionner Les chariots porte-molette du dispositif suivant L'invention en position de recul.

La figure 7 est une vue du dispositif de La figure 6 en position d'avance.

La figure 8 est une vue, en élévation, de l'arbre porte-pièce du dispositif suivant L'invention et de ses moyens d'entraînement.

La figure 9 est une vue, en élévation, d'un portique basculant suivant L'invention permettant de soulever L'arbre porte-pièce et ses moyens d'entraînement.

La figure 1 est une vue schématique en plan montrant dans son ensemble un dispositif qui comporte les moyens suivant l'invention et permet la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention.

Le dispositif 1 suivant l'invention comprend une structure de base 2 sur Laquelle sont placés deux chariots 3A, 3B aptes à coulisser sur des

_ _ glissières 4A, 4B perpendiculaires à l'axe X1 - X1 de l'arbre porte- pièce 5. Cet arbre porte-pièce 5 comporte une tête de fixation 6 de la pièce de révolution 7 à former. Cette tête de fixation est équipée de mâchoires non représentées dont le serrage hydraulique est commandé par 5 des moyens connus non représentés. Les moyens moteur qui assurent l'entraînement le réglage et le contrôle de la vitesse de rotation de l'arbre porte-pièce 5 sont disposés au dessus de celui-ci et non représentés sur cette vue schématique.

10 Les arbres porte-molettes 8A, 8B sont montés sur des paliers fixés respectivement sur les faces frontales des chariots 3A . 3B. Les molettes à profil constant 9A, 9B, identiques, sont monté ." sur les arbres 8A, 8B afin d'être entraînées en rotation autour des ...es X2-X2, X3-X3 dans le même sens. Ainsi l'avance des chariots 3A, 3B Le Long des

15 glissières 4A, 4B en direction de l'axe X1-X1 permet aux molettes 9A, 9B de venir en contact avec la çaroi de révolution 10 de la pièce 7 et de former sur celle-ci, par roulage, un profil correspond au profil constant que comportent les surfaces périphériques 10A, 10B de ces molettes.

20

Comme le montre la figure 1 les arbres porte-molette 8A, 8B, sont entraînés par un moteur unique 11 dont l'arbre 12 entraîne les arbres primaires 13, 14 des réducteurs 15, 16. Ceux-ci entraînent à Leur tour, par Leurs arbres secondaires 17, 18 des arbres télescopiques articulés

25 19, 20 qui sont reliés aux lignes d'arbres porte-molette 8A, 8B. Comme le montre la figure 2 chacun des arbres télescopiques tel que 19 comporte deux tronçons 23, 24 coulissant l'un dans l'autre tout en étant calés en rotation l'un par rapport à l'autre, comme Le montre La coupe A-A fortement agrandie suivant figure 3. Ce calage est assuré par

30 tes cannelures longitudinales en relief telles que 25 qui s'engagent dans les cannelures en creux telles que 26. En général Le nombre de cannelures telles que 25/26 est plus important que ce qui ressort de la figure 3 donnée à titre purement schématique. Aux deux extrémités de chacun de ces deux arbres des joints articulés de type cardan tels que

35 21, 22 assurent la liaison avec Les arbres correspondants, 17, 8A ou 18, 8B, les arbres secondaires 17, 18 étant parallèles aux arbres porte-molettes 8A, 8B afin d'assurer une vitesse régulière aux arbres 8A, 8B.

_- ₄ _

Afin d'ajuster Le calage angulaire des molettes 9A, 9B les arbres primaires 13, 14 qui entraînent les réducteurs 15, 16 sont reliés l'un à l'autre par un différentiel de calage 27 dont les arbres, d'entrée 28 et de sortie 29 ont un rapport de vitesse égal à l'unité. Un arbre de commande 30 qui fait varier la position angulaire de la couronne extérieure de ce différentiel planétaire de type connu permet de modifier Le calage angulaire de L'un des arbres porte-molette par rapport à l'autre. Ce différentiel permet donc d'ajuster le calage angulaire initial avant le début de l'opération de roulage des molettes 9A, 9B afin qu'elles pénètrent successivement dans les mêmes traces formées par la molette précédente à condition que la pièce soit entrainée en rotation à la vitesse voulue. Pour cela, on entraîne La pièce à former 7 grâce à un moyen moteur 71 (voir figure 8) associé à un réducteur 72 ainsi qu'à des moyens de transmission, par exemple par courroie crantée 73, ces moyens étant disposés au dessus de l'arbre porte-pièce 5 et supportés de façon non représentée par un portique ⁽ voir figure 9) non représenté également. Le réglage de la vitesse peut de façon connue se faire par un variateur et un calculateur spécialisé non représentés affectés au moyen moteur 71. Ces moyens d'entraînement et de réglage permettent de donner à L'arbre porte-pièce 5 une vitesse de rotation instantanée Vp égale à La vitesse instantanée Vm de chacun des porte-molettes multipliée par le rapport N1/N2, N1 étant le nombre de dents ou cannelures de chaque molette et N2 étant le nombre de dents ou cannelures qu'on se propose de réaliser sur la pièce, en tenant compte de son diamètre et de celui des molettes.

I

IL est nécessaire, pour former des profils de précision sur les pièces, de réduire au minimum Le jeu des portées et des transmissions et en particulier le jeu en rotation entre les molettes et Les arbres qui Les portent. Les figures 4 et 5 montrent un mode particulier de réalisation de la Liaison entre arbre et molette, permettant d'obtenir un calage angulaire de chaque molette sur L'arbre qui L'entraîne, parfaitement sûr précis et reproductible. Comme le montrent figures 4 et 5, chaque molette telle que 9A comporte à sa périphérie un ensemble de dents ou cannelures, les deux termes étant équivalents. Cette molette* est alésée à un diamètre permettant son engagement autour de l'arbre porte-molette 8A avec Le minimum de jeu nécessaire pour pouvoir La glisser jusqu'à son emplacement. Cet arbre comporte une clavette fixe 41 utilisée pour

le montage de molettes de type particulier, telles que des molettes pour réalisation de filetages ne nécessitant pas une précision angulaire aussi grande.

L'alésage de la molette 9A comporte un passage de clavette 42 ayant un jeu suffisant pour que la présence de la clavette 41 ne fasse pas obstacle au calage angulaire, de grande précision, réalisé au moyen des dentures ou cannelures frontales 43, 44 des bagues 45, 46. Les arêtes de ces dents ou cannelures sont dans des plans radiaux contenant l'axe de la bague et disposées en couronne sur une face frontale de chaque bague 45, 46 perpendiculairement à son axe. La bague 45 est fixée avec précision sur la molette 9A par une série de vis telles que 47, afin que son propre axe se confonde avec l'axe de molette X4-X4. La deuxième bague 46, identique à la première, est fixée par une série de vis, telles que 48, sur un épaulement 49 de l'arbre porte-molette 8A afin que son axe se confonde avec l'axe X2-X2 de cet arbre porte-molette. Le maintien en prise des deux dentures frontales 43, 44 est obtenu en exerçant sur la molette 9A une poussée axiale en direction de la bague 46 solidaire de l'arbre 8A par un moyen convenable, non représenté, tel qu'un manchon qui peut, par exemple, être vissée sur l'arbre.

Le déplacement symétrique des chariots 3A et 3B sur les glissières 4A et 4B est obtenu au moyen d'un vérin hydraulique disposé au dessous des chariots. Le cylindre du vérin est solidaire de L'un des deux chariots et la tige du piston agit, de façon directe ou indirecte sur l'autre.

Les figures 6 et 7 montrent, de façon purement schématique, un mode d'entraînement permettant une avance symétrique des deux chariots 3A, 3B qui portent par l'intermédiaires de paliers Les arbres porte-moLette d'axe X2-X2 et X3-X3, non représentés, par rapport à l'axe X1-X1 de L'arbre porte-pièce à former.

On voit sur ces figures 6 et 7 le vérin 51 solidaire du chariot 3A dont l'extrémité de La tige de piston 52 est solidaire du chariot 3B. Une poutre basculante rigide 53 est montée en rotation autour d'un pivot d'axe vertical X6 qui intersecte l'axe X1-X1. Deux bras rigides 54, 55 sont reliés par des pivots 56, 57 d'axe vertical aux extrémités des chariots 3A et 3B par une de Leurs extrémités et par l'autre à La

poutre basculante en 58 et 59. On voit que cette disposition, connue dans son principe, permet un déplacement symétrique des deux chariots 3A et 3B sur les glissières 4A et 4B.

5 Par ailleurs, des moyens de butée non représentés, comportant une servo-valve électro-hydraulique, permettent de piloter le mouvement d'avance des chariots jusqu'à la côte finale avec une grande précision. Comme Le montrent Les figures 6, 7, Le vérin comporte un piston de section réduite 60 qui permet un retour rapide en position écartée des

10 deux chariots. Ce piston 60 se trouve dans le prolongement du piston haute pression 61 qui assure L'avance. A la place du piston 60, on pourrait concevoir d'utiliser un vérin de rappel de faible section distinct du vérin 51 assurant le rapprochement des deux chariots 3A, 3b.

15

Exemple de réalisation d'un pignon d'engrenage à denture droite au moyen du dispositif ainsi décrit.

On met en oeuvre une pièce à former en acier, à paroi de révolution de 0 3 mm de diamètre et une paire de molettes de formage de 240 mm de diamètre et 45 mm de largeur. Ces molettes comportent une denture droite comprenant 225 dents en développante-module 1,058 angle de pression 37 ^* 30.

5 on entraîne les arbres porte-molette à une vitesse constante Vm de 20 t/min et on règle la vitesse constante Vp de l'arbre porte-pièce à 150 t/min suivant la relation Vp = Vm . N1/N2 afin de former 30 dents sur le pourtour de la pièce. On effectue un temps de roulage de 8 à 10 secondes compris entre l'instant d'entrée en contact des molettes avec ⁰ la pièce et celui auquel, après avoir stoppé L'avance des chariots qui portent Les arbres porte-moletté et débrayé l'entraînement de la pièce, on ramène ces chariots à leur position de départ. On mesure alors sur la pièce chacune des 30 cotes de dents groupées 7 dents par 7 dents et on constate que la différence entre la cote maximale et la cote 5 minimale n'est pas supérieure à 0,05 mm alors que l'écart courant sur machine classique est de 0,10 mm.

Suivant un mode particulier de réalisation. L'arbre 5 porte-pièce qui

_ _ entraîne la pièce à former 7 et Les moyens moteur 71, 72 ainsi que les moyens de transmission 73 disposés au-dessus de cet arbre porte-pièce

(voir figure 8), sont fixées à un portique 81 (voir figure 9) monté sur la structure de base 2 du dispositif. Ce portique dont seule la partie avant est représenté, comporte deux montants 82 et 83. Une deuxième partie du portique comportant une même structure se trouve en arrière au delà des chariots 3A, 3B. Le montant 83 est fixe tandis que le montant 82 est articulée autour d'un axe X7 parallèle à l'axe X1 de l'arbre 5 porte-pièce. Cet axe X7 est monté sur un palier fixé sur la structure de base 2. Un vérin 84 prenant appui sur la structure de base

2 et articulé sur le montant 82 au point 85 permet de faire tourner celui-ci autour de X7 en dégageant ainsi l'ensemble comprenant l'arbre

5 porte-pièce, la pièce à former 7 et les moyens moteur et de transmission 71, 72, 73.

On voit en tirets en 86 le montant 82 du portique en position inclinée par traction au moyen du vérin auquel sont reliés L'arbre 5 porte-pièce et ses moyens d'entraînement 71, 72, 73.

on voit également que Le portique 81 comporte des glissières 87, 88 qui permettent de faire coulisser L'ensemble arbre 5 porte-pièce et moyens moteur 71, 72 et de transmission 73, suivant l'axe X1-X1. Un moteur hydraulique 89 engrenant par un pignon 90 sur une crémaillère 91 permet d'effectuer ce glissement. Il est ainsi possible de former des pièces en combinant le mouvement de rotation des moLettes de formage 9A, 9B avec le coulissement de La pièce à former 7 Le long de L'axe X1-X1 par la méthode de travail en enfilade décrite plus haut.

De très nombreuses modifications peuvent être apportés au dispositif et au procédé qui font l'objet de l'invention sans sortir du domaine de celle-ci.