WO2019155147A1 - Method for producing a dogbone-type female form in a mechanical component - Google Patents

Method for producing a dogbone-type female form in a mechanical component Download PDF

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WO2019155147A1
WO2019155147A1 PCT/FR2019/050228 FR2019050228W WO2019155147A1 WO 2019155147 A1 WO2019155147 A1 WO 2019155147A1 FR 2019050228 W FR2019050228 W FR 2019050228W WO 2019155147 A1 WO2019155147 A1 WO 2019155147A1
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WO
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female form
producing
standard
drill bit
milling
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PCT/FR2019/050228
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French (fr)
Inventor
David Lampis
Pierre COSSART
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Psa Automobiles Sa
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P13/00—Making metal objects by operations essentially involving machining but not covered by a single other subclass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/12—Toothed members; Worms with body or rim assembled out of detachable parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B35/00—Methods for boring or drilling, or for working essentially requiring the use of boring or drilling machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C3/00—Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
    • B23C3/28—Grooving workpieces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/048—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable crank stroke length

Definitions

  • the invention relates generally to the clamping of two mechanical parts. More particularly, the invention relates to a method of producing a female form of the type called "dog bone", or “dogbone” in English, in a mechanical part. The invention also relates to an eccentric pinion comprising a device for clamping two mechanical parts of the "dog bone” type. The method applies in particular to mechanical parts made of steel, but not exclusively.
  • the device for clamping two mechanical parts of the "dog bone” type has a particular application in the variation system of the compression ratio of a heat engine, such as that described by the applicant in its patent application FR3036146A1. .
  • this system of variation of the compression ratio there is provided a set of eccentric pinions which are mounted on the crankshaft crank pins of the heat engine so as to cooperate each with a rod end.
  • FIG. 1 An example of an eccentric pinion 1 adapted for this system of variation of the compression ratio is shown in FIG.
  • the eccentric pinion 1 is split into two half-toothed rings 10 to allow its assembly on the crankpin crankpin.
  • the toothed half-rings 10 are assembled on the crank pin by fitting locking elements 11, so-called "dog bones", inside housings 12 which are arranged in the tooth half-rings 10.
  • Pions 13 and corresponding orifices 14 form an indexing device for the assembly of the toothed half-rings 10.
  • the locking elements January 1 constitute male elements whose heads at their ends opposite, are provided to engage in the housing 12 constituting the female elements.
  • Supporting planes of a head of the locking element January 1 and the corresponding housing 12 must comprise including respective clearance angles, so that the bonding force between the toothed half-rings 10 increases with the depth of the insertion of the locking element 1 1 in the housing 12.
  • EP0339777A1 it is known a method of extracting material in a piece of metal or composite material reinforced with fibers. According to this method, four orifices are drilled in the piece at the four corners of a square shape. Abrasive wire is introduced through the orifices and is used to cut a block of cubic material into the workpiece. The block of cubic material is then removed from the part to disengage the desired cubic female form.
  • Such a method is not suitable for producing the female form "dog bone”. Indeed, among other things, this method does not allow the realization, with the desired tolerances, tilt angles in the female form "dog bone” and also poses a problem for obtaining a good surface.
  • the invention relates to a method for producing a female form of the type called "dog bone" in a mechanical part, the female form comprising at least one end-head part, the method comprising operations extraction of material by machining.
  • the method comprises the following steps: a) making a blank of the end head part by rapid removal of material with standard drill bit operations and / or cylindrical milling cutter two standard sizes , b) forming a groove forming a functional central portion of the female form by a milling operation along a longitudinal central axis of the female form, and c) forming first and second functional clamping and support zones in the forming portion.
  • end head located symmetrically on either side of the longitudinal central axis, by a contouring operation with the milling cutter.
  • step a) of the method comprises two drilling operations with a first standard drill according to first and second axes in the end head portion and a drilling operation with a second standard drill in a third axis in the end head portion, the diameter of the first drill bit being smaller than that of the second drill bit.
  • step a) of the method comprises a drilling operation with a standard drill according to a third axis in the end-head portion and two milling operations with a standard-size cylindrical bur. in first and second axes, the diameter of the cylindrical cutter two standard sizes being smaller than that of the drill.
  • step b) the milling operation of step b) is performed with a two-size cylindrical milling cutter and / or a saw mill.
  • the contouring operation with the cutter comprises several copying passes.
  • the invention also relates to an eccentric pinion comprising two toothed half-rings and a clamping device of the toothed half-rings of the type called "dog bone".
  • housings of the clamping device have a female shape produced by the implementation of the method briefly described above.
  • the invention also relates to a heat engine comprising a crankshaft equipped with at least one eccentric pinion as described above.
  • - Fig.1 is a perspective view showing an exemplary embodiment of an eccentric pinion for a variation of the compression ratio of a heat engine system
  • FIG. 2 is a plan view from above showing a female shape "dog bone” obtained in a room by the implementation of the method according to the invention;
  • FIGS. 3A to 3D show machining steps included in a first embodiment of the method according to the invention.
  • Figs.4A and 4B show machining steps included in a second embodiment of the method according to the invention.
  • the female form FF "dog bone” made in a part 2 is shown in a top view in Fig.2.
  • the female form FF comprises a central groove 20 extending along a length L, along a central longitudinal axis AC, and two portions forming end heads 21 located on either side of the central groove 20.
  • the groove 20 is a functional central portion of the female form FF and has a substantially parallelepipedal shape with planar faces.
  • the end heads 21 each comprise a main wall in a circular arc 22 which is extended at its ends by two zones 22A having the same geometric shape and forming connection areas with the central groove 20.
  • the arc wall of circle 22 is centered on an axis of revolution A which is in intersection with the longitudinal central axis AC and included in a transverse plane of the part 2 perpendicular to the longitudinal central axis AC thereof.
  • connection zone 22A is shown in detail in the enlargement AG of Fig.2. As shown in the enlargement AG, the connecting zone 23 is formed of several portions in an arc.
  • the connection zone 22A comprises a first clearance zone 210, a second clearance zone 21 1, a functional support and clamping zone 23 and a third clearance zone 212.
  • the clearance zones 210 and 21 1 are contiguous and centered. on axes of revolution B1 and B2 which are parallel to the axis A, respectively.
  • the functional support and clamping zone 23 is located between the clearance zones 21 1 and 212.
  • the clearance zone 212 forms a rounded edge with the longitudinal wall of the central groove 20.
  • the FF female form hosting the locking element in "dog bone” must be precise. It is essential to maintain the tolerances on the functional zone of support and tightening 23, the length L and the zones of clearance. A draft angle typically of a few degrees, for example of 2 degrees, is necessary in the functional area of support and clamping 23 to produce the tightening of the locking element 1 1 (FIG. when it is pushed into the female form FF. The surface condition must also be guaranteed.
  • the method according to the invention uses a specific range of machining.
  • the female form FF is made by machining the different areas with several tools from a solid form.
  • the method according to the invention comprises four machining steps in which are performed drilling and milling operations. First and second embodiments of the method according to the invention are described below.
  • the first embodiment of the method according to the invention comprises four machining steps E1 to E4 shown respectively in Figs.3A to 3D.
  • the machining steps E1 and E2 are intended to achieve a blank in the room 2, removing a maximum of material in a minimum of time.
  • the machining steps E1 and E2 are performed entirely with drilling operations, namely, six holes. Standard commercial drills are used to make these holes.
  • step E1 corresponding to Fig.3A, four holes are made along the axes B1.
  • a drill diameter D1 is used for this. These holes make it possible to obtain directly the zones of clearance 210, in arc of circle, in the heads 21.
  • step E2 corresponding to Fig.3B, two holes are then made along the axes A.
  • a large diameter drill D2 relative to the diameter D1, is used for this. These holes make it possible to directly obtain the arcuate walls 22 in the heads 21.
  • step E3 corresponding to Fig.3C the groove 20 is made by milling.
  • a two-size cylindrical bur is typically used.
  • a saw mill may be used in place of the two-size cylindrical milling cutter. This milling operation makes it possible to directly obtain the groove 20 in a functional state with the desired tolerances.
  • step E4 corresponding to FIG. 3D, the functional support and clamping zones 23 are obtained in their functional state by contouring with the milling cutter.
  • multiple copy passes are made to achieve the desired contour with the specified draft angle, geometric tolerances, and surface condition.
  • it may be used a specific form of cutter tool, incorporating an angle to obtain the draft. Note however that the use of specific tools increases the machining cost of the female form FF.
  • the second embodiment of the method according to the invention comprises four machining steps E1 'to E4' shown respectively in Figs.4A, 4B and 3C, 3D.
  • the machining steps E1 'and E2' are intended to achieve a blank in the room 2, removing a maximum of material in a minimum of time.
  • the machining steps E1 'and E2' are performed with drilling and milling operations, namely, two holes and four millings. A standard drill bit and a standard two-size cylindrical bur are used to perform these operations.
  • step E1 ' corresponding to Fig.4A, two holes are made along the axes A.
  • a drill diameter D2 is used for this. These holes make it possible to directly obtain the arcuate walls 22 in the heads 21.
  • step E2 ' corresponding to Fig.4B, four milling, with a cylindrical milling cutter two standard sizes, are then performed along the axes B1. These millings make it possible to directly obtain the zones of clearance 210, with the diameter D1, in the heads 21.
  • the realization of the blank allows a rapid removal of material and a substantial time saving in the duration of performing step E4 or E4 '.
  • the length to be machined by contouring in step E4 or E4 ' is substantially reduced by the operations performed in steps E1, E2 or E1', E2 '.
  • the total time gain obtained is of the order of 60%, due to a reduced finishing time.

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Abstract

The method relates to producing a dogbone-type female form (FF) in a mechanical component (2), the female form comprising at least one end-head-forming part (21), the method comprising operations for removing material by machining. According to the invention, the method comprises the following steps: a) producing a blank of the end-head-forming part by rapid removal of material with drilling operations using a standard drill bit and/or milling with a standard cylindrical end milling cutter; b) producing a groove (20) which forms a central functional portion of the female form by means of a milling operation about a longitudinal central axis (AC) of the female form; and c) producing first and second functional clamping and bearing zones (23) in the end-head-forming part, which zones are located symmetrically on either side of the longitudinal central axis, by means of a contouring operation with the milling cutter.

Description

PROCÉDÉ DE RÉALISATION D’UNE FORME FEMELLE DE TYPE « OS DE CHIEN » DANS UNE PIÈCE MÉCANIQUE  METHOD FOR MAKING A FEMALE SHAPE OF THE "DOG BONE" TYPE IN A MECHANICAL PART
[001] L’invention concerne de manière générale le serrage de deux pièces mécaniques. Plus particulièrement, l’invention se rapporte à un procédé de réalisation d’une forme femelle du type dit « os de chien », ou « dogbone » en anglais, dans une pièce mécanique. L’invention se rapporte aussi à un pignon excentrique comprenant un dispositif de serrage de deux pièces mécaniques du type « os de chien ». Le procédé s’applique notamment à des pièces mécaniques en acier, mais pas exclusivement. [001] The invention relates generally to the clamping of two mechanical parts. More particularly, the invention relates to a method of producing a female form of the type called "dog bone", or "dogbone" in English, in a mechanical part. The invention also relates to an eccentric pinion comprising a device for clamping two mechanical parts of the "dog bone" type. The method applies in particular to mechanical parts made of steel, but not exclusively.
[002] Le dispositif de serrage de deux pièces mécaniques du type « os de chien » trouve une application particulière dans le système de variation du taux de compression d’un moteur thermique, tel que celui décrit par la demanderesse dans sa demande de brevet FR3036146A1. Dans ce système de variation du taux de compression, il est prévu un ensemble de pignons excentriques qui sont montés sur les manetons du vilebrequin du moteur thermique de manière à coopérer chacun avec une extrémité de bielle. [002] The device for clamping two mechanical parts of the "dog bone" type has a particular application in the variation system of the compression ratio of a heat engine, such as that described by the applicant in its patent application FR3036146A1. . In this system of variation of the compression ratio, there is provided a set of eccentric pinions which are mounted on the crankshaft crank pins of the heat engine so as to cooperate each with a rod end.
[003] Un exemple de pignon excentrique 1 adapté pour ce système de variation du taux de compression est montré à la Fig.1 . Le pignon excentrique 1 est scindé en deux demi- anneaux dentés 10 afin d’autoriser son assemblage sur le maneton du vilebrequin. Les demi-anneaux dentés 10 sont assemblés sur le maneton par emmanchement d’éléments de verrouillage 1 1 , dits « os de chien », à l'intérieur de logements 12 qui sont agencés dans les demi-anneaux dentés 10. Des pions 13 et des orifices correspondants 14 forment un dispositif d'indexage pour l’assemblage des demi-anneaux dentés 10. Dans cette liaison mécanique qui s’apparente à du frettage, les éléments de verrouillage 1 1 constituent des éléments mâles dont des têtes, en leurs extrémités opposées, sont prévues pour s’engager dans les logements 12 constituant les éléments femelles. Des plans d'appui d’une tête de l’élément de verrouillage 1 1 et du logement correspondant 12 doivent comporter notamment des angles de dépouille respectifs, de façon à ce que la force de liaison entre les demi-anneaux dentés 10 augmente avec la profondeur de l’insertion de l’élément de verrouillage 1 1 dans le logement 12. [003] An example of an eccentric pinion 1 adapted for this system of variation of the compression ratio is shown in FIG. The eccentric pinion 1 is split into two half-toothed rings 10 to allow its assembly on the crankpin crankpin. The toothed half-rings 10 are assembled on the crank pin by fitting locking elements 11, so-called "dog bones", inside housings 12 which are arranged in the tooth half-rings 10. Pions 13 and corresponding orifices 14 form an indexing device for the assembly of the toothed half-rings 10. In this mechanical connection which is similar to hooping, the locking elements January 1 constitute male elements whose heads at their ends opposite, are provided to engage in the housing 12 constituting the female elements. Supporting planes of a head of the locking element January 1 and the corresponding housing 12 must comprise including respective clearance angles, so that the bonding force between the toothed half-rings 10 increases with the depth of the insertion of the locking element 1 1 in the housing 12.
[004] La réalisation de la forme femelle du logement accueillant l’élément de verrouillage en « os de chien » pose une difficulté technique à l’homme du métier. En effet, cette forme femelle doit être très précise pour garantir le serrage. Un procédé d’enlèvement de matière par électrochimie ne permettrait pas d’obtenir les tolérances requises. [004] The realization of the female form of housing housing the locking element in "dog bone" poses a technical difficulty to the skilled person. Indeed, this female form must be very precise to ensure tightening. A method removal of material by electrochemistry would not achieve the required tolerances.
[005] Par EP0339777A1 , il est connu un procédé d’extraction de matière dans une pièce en métal ou en matériau composite renforcé de fibres. Selon ce procédé, quatre orifices sont percés dans la pièce aux quatre coins d’une forme en carré. Un fil abrasif est introduit par les orifices et est utilisé pour découper un bloc de matière cubique dans la pièce. Le bloc de matière cubique est ensuite retiré de la pièce pour dégager la forme femelle cubique voulue. Un tel procédé n’est pas adapté pour la réalisation de la forme femelle en « os de chien ». En effet, entre autres, ce procédé ne permet pas la réalisation, avec les tolérances voulues, des angles d'inclinaison dans la forme femelle en « os de chien » et pose également problème pour l’obtention d’un bon état de surface. By EP0339777A1, it is known a method of extracting material in a piece of metal or composite material reinforced with fibers. According to this method, four orifices are drilled in the piece at the four corners of a square shape. Abrasive wire is introduced through the orifices and is used to cut a block of cubic material into the workpiece. The block of cubic material is then removed from the part to disengage the desired cubic female form. Such a method is not suitable for producing the female form "dog bone". Indeed, among other things, this method does not allow the realization, with the desired tolerances, tilt angles in the female form "dog bone" and also poses a problem for obtaining a good surface.
[006] Il est souhaitable de mettre à disposition de l’homme du métier un procédé spécifiquement conçu pour l’usinage d’une forme femelle en « os de chien » dans une pièce, autorisant l’obtention des tolérances et de l’état de surface requis et adapté pour une production en grande série avec des coûts d’outillage optimisés. [006] It is desirable to provide a person skilled in the art with a method specifically designed for machining a female "dog bone" shape in a room, allowing tolerances and the state to be obtained. required and adapted for mass production with optimized tooling costs.
Selon un premier aspect, l’invention concerne un procédé de réalisation d’une forme femelle du type dit « os de chien » dans une pièce mécanique, la forme femelle comprenant au moins une partie formant tête d’extrémité, le procédé comprenant des opérations d’extraction de matière par usinage. Conformément à l’invention, le procédé comprend les étapes suivantes : a) réaliser une ébauche de la partie formant tête d’extrémité par retrait rapide de matière avec des opérations de perçage au foret standard et/ou fraisage à la fraise cylindrique deux tailles standard, b) réaliser une rainure formant une partie centrale fonctionnelle de la forme femelle par une opération de fraisage selon un axe central longitudinal de la forme femelle, et c) réaliser des première et deuxième zones fonctionnelles de serrage et d’appui dans la partie formant tête d’extrémité, situées symétriquement de part et d’autre de l’axe central longitudinal, par une opération de contournage à la fraise. According to a first aspect, the invention relates to a method for producing a female form of the type called "dog bone" in a mechanical part, the female form comprising at least one end-head part, the method comprising operations extraction of material by machining. According to the invention, the method comprises the following steps: a) making a blank of the end head part by rapid removal of material with standard drill bit operations and / or cylindrical milling cutter two standard sizes , b) forming a groove forming a functional central portion of the female form by a milling operation along a longitudinal central axis of the female form, and c) forming first and second functional clamping and support zones in the forming portion. end head, located symmetrically on either side of the longitudinal central axis, by a contouring operation with the milling cutter.
Selon premier mode de réalisation particulier, l’étape a) du procédé comprend deux opérations de perçage avec un premier foret standard selon des premier et deuxième axes dans la partie formant tête d’extrémité et une opération de perçage avec un deuxième foret standard selon un troisième axe dans la partie formant tête d’extrémité, le diamètre du premier foret étant inférieur à celui du deuxième foret. According to a first particular embodiment, step a) of the method comprises two drilling operations with a first standard drill according to first and second axes in the end head portion and a drilling operation with a second standard drill in a third axis in the end head portion, the diameter of the first drill bit being smaller than that of the second drill bit.
[007] Selon deuxième mode de réalisation particulier, l’étape a) du procédé comprend une opération de perçage avec un foret standard selon un troisième axe dans la partie formant tête d’extrémité et deux opérations de fraisage avec une fraise cylindrique deux tailles standard selon des premier et deuxième axes, le diamètre de la fraise cylindrique deux tailles standard étant inférieur à celui du foret. According to a second particular embodiment, step a) of the method comprises a drilling operation with a standard drill according to a third axis in the end-head portion and two milling operations with a standard-size cylindrical bur. in first and second axes, the diameter of the cylindrical cutter two standard sizes being smaller than that of the drill.
[008] Selon une autre caractéristique particulière, l’opération de fraisage de l’étape b) est réalisée avec une fraise cylindrique deux tailles et/ou une fraise scie. [008] According to another particular feature, the milling operation of step b) is performed with a two-size cylindrical milling cutter and / or a saw mill.
[009] Selon encore une autre caractéristique particulière, l’opération de contournage à la fraise comporte plusieurs passes de copiage. [009] According to yet another particular characteristic, the contouring operation with the cutter comprises several copying passes.
[0010] Selon un autre aspect, l’invention concerne également un pignon excentrique comprenant deux demi-anneaux dentés et un dispositif de serrage des demi-anneaux dentés du type dit à « os de chien ». Conformément à l’invention, des logements du dispositif de serrage ont une forme femelle réalisée par la mise en oeuvre du procédé décrit brièvement ci-dessus. In another aspect, the invention also relates to an eccentric pinion comprising two toothed half-rings and a clamping device of the toothed half-rings of the type called "dog bone". According to the invention, housings of the clamping device have a female shape produced by the implementation of the method briefly described above.
[001 1 ] L’invention concerne aussi un moteur thermique comprenant un vilebrequin équipé d’au moins un pignon excentrique tel que décrit ci-dessus. [001 1] The invention also relates to a heat engine comprising a crankshaft equipped with at least one eccentric pinion as described above.
[0012] D’autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée ci-dessous d’un mode de réalisation particulier de l’invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : Other advantages and features of the present invention will appear more clearly on reading the detailed description below of a particular embodiment of the invention, with reference to the accompanying drawings, in which:
- la Fig.1 est une vue en perspective montrant un exemple de réalisation d’un pignon excentrique pour un système de variation du taux de compression d’un moteur thermique ; - Fig.1 is a perspective view showing an exemplary embodiment of an eccentric pinion for a variation of the compression ratio of a heat engine system;
- la Fig.2 est une vue plane de dessus montrant une forme femelle en « os de chien » obtenue dans une pièce par la mise en oeuvre du procédé selon l’invention ; - les Figs.3A à 3D montrent des étapes d’usinage comprises dans un premier mode de réalisation du procédé selon l’invention ; et - Fig.2 is a plan view from above showing a female shape "dog bone" obtained in a room by the implementation of the method according to the invention; FIGS. 3A to 3D show machining steps included in a first embodiment of the method according to the invention; and
- les Figs.4A et 4B montrent des étapes d’usinage comprises dans un deuxième mode de réalisation du procédé selon l’invention. - Figs.4A and 4B show machining steps included in a second embodiment of the method according to the invention.
[0013] La forme femelle FF en « os de chien » réalisée dans une pièce 2 est montrée en vue de dessus à la Fig.2. The female form FF "dog bone" made in a part 2 is shown in a top view in Fig.2.
[0014] La forme femelle FF comporte une rainure centrale 20 se prolongeant sur une longueur L, selon un axe central longitudinal AC, et deux portions formant têtes d'extrémité 21 situées de part et d'autre de la rainure centrale 20. La rainure 20 est une partie centrale fonctionnelle de la forme femelle FF et a une forme sensiblement parallélépipédique avec des faces planes. The female form FF comprises a central groove 20 extending along a length L, along a central longitudinal axis AC, and two portions forming end heads 21 located on either side of the central groove 20. The groove 20 is a functional central portion of the female form FF and has a substantially parallelepipedal shape with planar faces.
[0015] Les têtes d’extrémité 21 comportent chacune une paroi principale en arc de cercle 22 qui se prolonge en ses extrémités par deux zones 22A ayant la même forme géométrique et formant des zones de raccordement avec la rainure centrale 20. La paroi en arc de cercle 22 est centrée sur un axe de révolution A qui est en intersection avec l’axe central longitudinal AC et compris dans un plan transversal de la pièce 2 perpendiculaire à l’axe central longitudinal AC de celle-ci. The end heads 21 each comprise a main wall in a circular arc 22 which is extended at its ends by two zones 22A having the same geometric shape and forming connection areas with the central groove 20. The arc wall of circle 22 is centered on an axis of revolution A which is in intersection with the longitudinal central axis AC and included in a transverse plane of the part 2 perpendicular to the longitudinal central axis AC thereof.
[0016] Une zone de raccordement 22A est montrée en détail dans l’agrandissement AG de la Fig.2. Comme montré dans l’agrandissement AG, la zone de raccordement 23 est formée de plusieurs portions en arc de cercle. La zone de raccordement 22A comprend une première zone de dégagement 210, une deuxième zone de dégagement 21 1 , une zone fonctionnelle d’appui et serrage 23 et une troisième zone de dégagement 212. Les zones de dégagement 210 et 21 1 sont jointives et centrées sur des axes de révolution B1 et B2 qui sont parallèles à l’axe A, respectivement. La zone fonctionnelle d’appui et serrage 23 est située entre les zones de dégagement 21 1 et 212. La zone de dégagement 212 forme un arrondi d’arête avec la paroi longitudinale de la rainure centrale 20. A connection zone 22A is shown in detail in the enlargement AG of Fig.2. As shown in the enlargement AG, the connecting zone 23 is formed of several portions in an arc. The connection zone 22A comprises a first clearance zone 210, a second clearance zone 21 1, a functional support and clamping zone 23 and a third clearance zone 212. The clearance zones 210 and 21 1 are contiguous and centered. on axes of revolution B1 and B2 which are parallel to the axis A, respectively. The functional support and clamping zone 23 is located between the clearance zones 21 1 and 212. The clearance zone 212 forms a rounded edge with the longitudinal wall of the central groove 20.
[0017] La forme femelle FF accueillant l’élément de verrouillage en « os de chien » doit être précise. Il est indispensable de tenir les tolérances sur la zone fonctionnelle d’appui et serrage 23, la longueur L et les zones de dégagement. Un angle de dépouille typiquement de quelques degrés, par exemple de 2 degrés, est nécessaire dans la zone fonctionnelle d’appui et serrage 23 pour produire le serrage de l’élément de verrouillage 1 1 (Fig.1 ) lorsque celui-ci est poussé dans la forme femelle FF. L’état de surface doit également être garanti. The FF female form hosting the locking element in "dog bone" must be precise. It is essential to maintain the tolerances on the functional zone of support and tightening 23, the length L and the zones of clearance. A draft angle typically of a few degrees, for example of 2 degrees, is necessary in the functional area of support and clamping 23 to produce the tightening of the locking element 1 1 (FIG. when it is pushed into the female form FF. The surface condition must also be guaranteed.
[0018] Le procédé selon l’invention fait appel à une gamme spécifique d’usinage. La forme femelle FF est réalisée par usinage des différentes zones avec plusieurs outils à partir d’une forme pleine. The method according to the invention uses a specific range of machining. The female form FF is made by machining the different areas with several tools from a solid form.
[0019] Le procédé selon l’invention comporte quatre étapes d’usinage dans lesquelles sont réalisées des opérations de perçage et de fraisage. Des premier et deuxième modes de réalisation du procédé selon l’invention sont décrits ci-dessous. The method according to the invention comprises four machining steps in which are performed drilling and milling operations. First and second embodiments of the method according to the invention are described below.
[0020] Le premier mode de réalisation du procédé selon l’invention comprend quatre étapes d’usinage E1 à E4 montrées respectivement aux Figs.3A à 3D. The first embodiment of the method according to the invention comprises four machining steps E1 to E4 shown respectively in Figs.3A to 3D.
[0021 ] Les étapes d’usinage E1 et E2 ont pour objectif de réaliser une ébauche dans la pièce 2, en retirant un maximum de matière en un minimum de temps. Les étapes d’usinage E1 et E2 sont réalisées entièrement avec des opérations de perçage, à savoir, six perçages. Des forets standard du commerce sont utilisés pour réaliser ces perçages. The machining steps E1 and E2 are intended to achieve a blank in the room 2, removing a maximum of material in a minimum of time. The machining steps E1 and E2 are performed entirely with drilling operations, namely, six holes. Standard commercial drills are used to make these holes.
[0022] A l’étape E1 , correspondant à la Fig.3A, quatre perçages sont réalisés suivant les axes B1. Un foret de diamètre D1 est utilisé pour cela. Ces perçages permettent d’obtenir directement les zones de dégagement 210, en arc de cercle, dans les têtes 21 . In step E1, corresponding to Fig.3A, four holes are made along the axes B1. A drill diameter D1 is used for this. These holes make it possible to obtain directly the zones of clearance 210, in arc of circle, in the heads 21.
[0023] A l’étape E2, correspondant à la Fig.3B, deux perçages sont réalisés ensuite suivant les axes A. Un foret de grand diamètre D2, relativement au diamètre D1 , est utilisé pour cela. Ces perçages permettent d’obtenir directement les parois en arc de cercle 22 dans les têtes 21 . In step E2, corresponding to Fig.3B, two holes are then made along the axes A. A large diameter drill D2, relative to the diameter D1, is used for this. These holes make it possible to directly obtain the arcuate walls 22 in the heads 21.
[0024] A l’étape E3, correspondant à la Fig.3C, la rainure 20 est réalisée par fraisage. Une fraise cylindrique deux tailles est typiquement utilisée. En variante, une fraise scie pourra être utilisée à la place de la fraise cylindrique deux tailles. Cette opération de fraisage permet d’obtenir directement la rainure 20 dans un état fonctionnel avec les tolérances voulues. In step E3 corresponding to Fig.3C, the groove 20 is made by milling. A two-size cylindrical bur is typically used. Alternatively, a saw mill may be used in place of the two-size cylindrical milling cutter. This milling operation makes it possible to directly obtain the groove 20 in a functional state with the desired tolerances.
[0025] A l’étape E4, correspondant à la Fig.3D, les zones fonctionnelles d’appui et serrage 23 sont obtenues dans leur état fonctionnel par contournage à la fraise. Typiquement, plusieurs passes de copiage sont réalisées de façon à obtenir le contour voulu avec l’angle de dépouille, les tolérances géométriques et l’état de surface spécifiés. En variante, il pourra être fait appel à un outil fraise de forme spécifique, intégrant un angle de manière à obtenir la dépouille. On notera toutefois que l’utilisation d’outils spécifiques augmente le coût d’usinage de la forme femelle FF. In step E4, corresponding to FIG. 3D, the functional support and clamping zones 23 are obtained in their functional state by contouring with the milling cutter. Typically, multiple copy passes are made to achieve the desired contour with the specified draft angle, geometric tolerances, and surface condition. Alternatively, it may be used a specific form of cutter tool, incorporating an angle to obtain the draft. Note however that the use of specific tools increases the machining cost of the female form FF.
[0026] Le deuxième mode de réalisation du procédé selon l’invention comprend quatre étapes d’usinage E1’ à E4’ montrées respectivement aux Figs.4A, 4B et 3C, 3D. The second embodiment of the method according to the invention comprises four machining steps E1 'to E4' shown respectively in Figs.4A, 4B and 3C, 3D.
[0027] De même que dans le premier mode de réalisation, les étapes d’usinage E1’ et E2’ ont pour objectif de réaliser une ébauche dans la pièce 2, en retirant un maximum de matière en un minimum de temps. Les étapes d’usinage E1’ et E2’ sont réalisées avec des opérations de perçage et de fraisage, à savoir, deux perçages et quatre fraisages. Un foret standard et une fraise cylindrique deux tailles standard sont utilisés pour réaliser ces opérations. As in the first embodiment, the machining steps E1 'and E2' are intended to achieve a blank in the room 2, removing a maximum of material in a minimum of time. The machining steps E1 'and E2' are performed with drilling and milling operations, namely, two holes and four millings. A standard drill bit and a standard two-size cylindrical bur are used to perform these operations.
[0028] A l’étape E1’, correspondant à la Fig.4A, deux perçages sont réalisés suivant les axes A. Un foret de diamètre D2 est utilisé pour cela. Ces perçages permettent d’obtenir directement les parois en arc de cercle 22 dans les têtes 21 . In step E1 ', corresponding to Fig.4A, two holes are made along the axes A. A drill diameter D2 is used for this. These holes make it possible to directly obtain the arcuate walls 22 in the heads 21.
[0029] A l’étape E2’, correspondant à la Fig.4B, quatre fraisages, avec une fraise cylindrique deux tailles standard, sont réalisés ensuite suivant les axes B1 . Ces fraisages permettent d’obtenir directement les zones de dégagement 210, avec le diamètre D1 , dans les têtes 21 . In step E2 ', corresponding to Fig.4B, four milling, with a cylindrical milling cutter two standard sizes, are then performed along the axes B1. These millings make it possible to directly obtain the zones of clearance 210, with the diameter D1, in the heads 21.
[0030] Les étapes E3’ et E4’ réalisées ensuite sont identiques aux étapes E3 et E4 du premier mode de réalisation. The steps E3 'and E4' performed next are identical to the steps E3 and E4 of the first embodiment.
[0031 ] Dans les deux modes de réalisation décrits ci-dessus, la réalisation de l’ébauche, avec les étapes E1 , E2 ou E1’, E2’, permet un enlèvement de matière rapide et un gain de temps substantiel dans la durée de réalisation de l’étape E4 ou E4’. En effet, la longueur à usiner par contournage à l’étape E4 ou E4’ est sensiblement réduite grâce aux opérations réalisées dans les étapes E1 , E2 ou E1’, E2’. Le gain de temps total obtenu est de l’ordre de 60 %, du fait d’une durée de finition réduite. In the two embodiments described above, the realization of the blank, with the steps E1, E2 or E1 ', E2', allows a rapid removal of material and a substantial time saving in the duration of performing step E4 or E4 '. Indeed, the length to be machined by contouring in step E4 or E4 'is substantially reduced by the operations performed in steps E1, E2 or E1', E2 '. The total time gain obtained is of the order of 60%, due to a reduced finishing time.
[0032] Le procédé selon l’invention a été décrit ci-dessus relativement à la réalisation d’une forme femelle « en os de chien » complète. Bien entendu, le procédé selon l’invention s’applique également à la réalisation d’une demi-forme femelle « en os de chien » telle que celle des logements 12 montrés à la Fig.1 . [0033] L’invention ne se limite donc pas aux modes de réalisation particuliers qui ont été décrits ici à titre d’exemple. L’homme du métier, selon les applications de l’invention, pourra y apporter différentes modifications et variantes qui entrent dans la portée des revendications ci-annexées. The method according to the invention has been described above relative to the realization of a female form "dog bone" complete. Of course, the method according to the invention also applies to the realization of a female half-form "dog bone" such as the housing 12 shown in Fig.1. The invention is therefore not limited to the particular embodiments which have been described here by way of example. Those skilled in the art, according to the applications of the invention, may make various modifications and variations that fall within the scope of the appended claims.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de réalisation d’une forme femelle (FF) du type dit « os de chien » dans une pièce mécanique (2), ladite forme femelle (FF) comprenant au moins une partie formant tête d’extrémité (21 ), ledit procédé comprenant des opérations d’extraction de matière par usinage, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : a) réaliser (E1 , E2 ; E1’, E2’) une ébauche de ladite partie formant tête d’extrémité (21 ) par retrait rapide de matière avec des opérations de perçage au foret standard et/ou fraisage à la fraise cylindrique deux tailles standard, b) réaliser (E3, E3’) une rainure (20) formant une partie centrale fonctionnelle de ladite forme femelle (FF) par une opération de fraisage selon un axe central longitudinal (AC) de ladite forme femelle (FF), et c) réaliser (E4, E4’) des première et deuxième zones fonctionnelles de serrage et d’appui (23) dans ladite partie formant tête d’extrémité (21 ), situées symétriquement de part et d’autre dudit axe central longitudinal (AC), par une opération de contournage à la fraise. 1. A method of producing a female form (FF) of the type known as "dog bone" in a mechanical part (2), said female form (FF) comprising at least one end-head part (21), said method comprising material extraction operations by machining, characterized in that it comprises the following steps: a) producing (E1, E2; E1 ', E2') a blank of said end-head portion (21) by rapid removal of material with standard drill bit operations and / or cylindrical milling cutter two standard sizes, b) producing (E3, E3 ') a groove (20) forming a functional central part of said female form (FF ) by a milling operation along a longitudinal central axis (AC) of said female form (FF), and c) producing (E4, E4 ') first and second clamping and supporting functional areas (23) in said portion forming end head (21), located symmetrically ent on both sides of said central longitudinal axis (AC), by a contouring operation with the cutter.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l’étape a) comprend deux opérations de perçage (E1 ) avec un premier foret standard (D1 ) selon des premier et deuxième axes (B1 ) dans ladite partie formant tête d’extrémité (21 ) et une opération de perçage (E2) avec un deuxième foret standard (D2) selon un troisième axe (A) dans ladite partie formant tête d’extrémité (21 ), le diamètre (D1 ) du premier foret étant inférieur à celui du deuxième foret (D2). 2. Method according to claim 1, characterized in that step a) comprises two drilling operations (E1) with a first standard drill bit (D1) along first and second axes (B1) in said end-head portion. (21) and a drilling operation (E2) with a second standard drill bit (D2) along a third axis (A) in said end head portion (21), the diameter (D1) of the first drill bit being smaller than that the second drill (D2).
3. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l’étape a) comprend une opération de perçage (E1’) avec un foret standard (D2) selon un troisième axe (A) dans ladite partie formant tête d’extrémité (21 ) et deux opérations de fraisage (E2’) avec une fraise cylindrique deux tailles standard selon des premier et deuxième axes (B1 ), le diamètre (D1 ) de la fraise cylindrique deux tailles standard étant inférieur à celui du foret (D2). 3. Method according to claim 1, characterized in that step a) comprises a drilling operation (E1 ') with a standard drill bit (D2) along a third axis (A) in said end-head portion (21). ) and two milling operations (E2 ') with a standard two-size cylindrical milling cutter according to first and second axes (B1), the diameter (D1) of the standard two-size cylindrical milling cutter being smaller than that of the drill bit (D2).
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite opération de fraisage de l’étape b) est réalisée avec une fraise cylindrique deux tailles et/ou une fraise scie. 4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said milling operation of step b) is performed with a two-size cylindrical milling cutter and / or a saw mill.
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite opération de contournage à la fraise de l’étape c) comporte plusieurs passes de copiage. 5. Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said contouring operation to the milling of step c) comprises several copying passes.
6. Pignon excentrique (1 ) comprenant deux demi-anneaux dentés (10) et un dispositif de serrage des demi-anneaux dentés du type dit à « os de chien », caractérisé en ce que des logements (12) dudit dispositif de serrage ont une forme femelle (FF) réalisée par la mise en oeuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5. 6. eccentric pinion (1) comprising two toothed half-rings (10) and a device for clamping the toothed half-rings of the so-called "dog bone" type, characterized in that housings (12) of said clamping device have a female form (FF) produced by carrying out the process according to any one of claims 1 to 5.
7. Moteur thermique comprenant un vilebrequin équipé d’au moins un pignon excentrique (1 ) selon la revendication 6. Heat engine comprising a crankshaft equipped with at least one eccentric pinion (1) according to claim 6.
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