dents
H = S p
notion illustrée en gure 5. C'est la raison pour laquelle les scies à bois des bûcherons ont une denture très évidée. Mais on ne peut avoir des dentures aussi évidées pour couper les métaux, car les dents seraient insu samment résistantes. Les scies à métaux ont donc des dents plus petites.
8.2.4 Voie
Pour éviter le pincement de la scie dans la pièce à couper, il faut que le trait de scie soit plus large que la lame. On obtient ce résultat en avoyant la scie, ou comme on dit encore, en lui donnant une voie. Ceci se fait soit en inclinant les dents alternativement de part et d'autre de la lame, soit en donnant à la partie active de la lame une ondulation sinusoïdale ( g. 6 ) pratique courante dans le cas de petites dents.
De toute manière, les conditions d'appui doivent être prévues pour éviter le pincement de la scie par fermeture des lèvres de la coupure. En particulier, il faut toujours scier en porte-à-faux sur les appuis ( g. 7 ).
8.2.5 Vitesses de coupe
Selon [49], on peut adopter les vitesses de coupe suivantes pour une scie à ruban :
Vitesses de coupe, m/min Matériau vitesse E295, C15-C22 40...50 E295-E335, C35-C45 40...45 E360, C60 20...30 16MnCr5, 30Mn5 30...35 Fonte 25...40 CuZn37, CuZn30 80...120 Alliages alu, 9-13% Si 60...70
8.3 Brochage
8.3.1 Généralités
Le brochage consiste à faire passer une broche, outil multiple, à l'intérieur ou contre une pièce ( g. 8 ). Dans le cas du brochage intérieur, la pièce traverse la pièce. Pour pouvoir en ler la broche, il faut donc réaliser au préalable un trou débouchant dans la pièce.
Une rotation relative entre la broche et la pièce, combinée avec le mouvement axial, permet d'obtenir des surfaces hélicoïdales, avec un angle d'hélice pouvant aller jusqu'à 45◦.
La broche est un outil complexe, dont il faut con er la réalisation à un spé- cialiste. C'est toujours un outil coûteux. On ne peut donc envisager le brochage
que pour des travaux en série ou des opérations très di ciles, comme le décou- page des rainures en pied de sapin des turbines. Pour des réalisations unitaires, un procédé alternatif est l'électro-érosion à l.
8.3.2 La broche
Chaque dent de la broche rentre un peu plus dans la matière que la précé- dente. Cette progression e d'une dent à l'autre ( g. 10 ) prendra des valeurs de l'ordre de celles que préconise le tableau ci-dessous [12] :
EXEMPLES DE PROGRESSION e/mm Matériau Ebauche 1/2 nition Finition Ac, Rm< 700MPa 0,06 0,04 0,02
Fonte 0,2 0,08 0,02 Bz, laiton 0,3 0,16 0,02
Comme la broche fait généralement à la fois l'ébauche et la nition, la pro- gression varie de la tête à la queue de la broche. Il arrive même que l'on place en queue de broche des étages de brunissage ( g. 9 ) dont le seul rôle est de repousser les rugosités pour améliorer l'état de surface.
Il faut, dans la conception de la broche, songer au stockage du copeau ( g. 10 ). La surface S du vide entre deux dents doit surpasser celle du copeau, à savoir, Re`, où R est le coe cient d'encombrement du copeau, e, la progression de la dent et `, la longueur de prise dans la pièce. Le bourrage éventuel des copeaux endommage la pièce et risque même d'entraîner la rupture de la broche.
8.3.3 Broches standard
Il existe des broches standard permettant d'obtenir Des rainures de clavettes.
Des moyeux hexagonaux et carrés. Des cannelures à ancs parallèles.
Des cannelures à ancs en développante de cercle. Des dentures rectilignes.
8.3.4 Résistance de la broche
La force de traction sur la tête de la broche est donnée par F = kc X étages en prise bh où b = largeur du tranchant h = épaisseur de coupe
Cette force permet de déterminer la section Ω de la tête de broche par la formule Ω = F
σadm
Le même calcul doit être réalisé à chaque étage, en fonction des étages suivants en prise lorsque cet étage sort de la pièce.
8.3. BROCHAGE 83
8.3.5 Vitesses de coupe
Pour une broche en acier rapide, les vitesses de coupe peuvent être estimées comme suit [12] :
Estimation des vitesses de coupe vc/(m/min)
MATIÈRE Brochage intérieur Brochage extérieur Ac, Rm≤ 600Mpa 2...4 4...6
Ac, Rm≤ 900Mpa 1,5...3 2...5
Alliages Alu 4...6 6...10 Ft20 2...4 5...8 Bronze, laiton 3...6 6...10
Chapitre 9
Taillage des roues dentées
9.1 Rappels sur les engrenages
Un engrenage extérieur est formé de deux roues dentées, dont la plus petite est appelée pignon et la plus grande, roue. On appelle cercles primitifs les cercles de ces deux roues qui roulent sans glisser en leur point commun I. C'est le diamètre du cercle primitif qui sert de référence.
En termes de cinématique, le point I susnommé est le centre instantané de rotation du mouvement relatif des deux roues. Considérons alors un couple de dents qui s'engrènent ( g. 1 ). Elles doivent tout d'abord être tangentes l'une à l'autre en leur point de contact. En ce point, le seul mouvement relatif des dents est évidemment dirigé selon leur tangente commune. Pour que ce mouvement soit possible, il faut véri er la condition suivante :
Théorème 1 Chaque fois que deux dents sont en prise, la normale commune en leur point de contact, dite ligne de pression, passe par le centre instantané de rotation I.
La ligne de presssion est donc une droite passant par le point I et faisant avec la tangente commune des deux cercles primitifs un angle α dit angle de pression. Selon le type de denture envisagé, cet angle peut varier d'une position à l'autre. La denture en cycloïde, largement utilisée jadis, donne un angle de pression variable. Il en résulte que la force de séparation des roues varie dans le temps, ce qui tend à engendrer des vibrations d'autant plus fortes que l'eort transmis est plus grand. Elle nécessite en outre un entraxe très précis, ce qui rend la réalisation coûteuse. En n, le taillage de ces dents est compliqué. C'est pourquoi, ce genre de dentures a complètement disparu en mécanique de puissance et ne subsiste qu'en horlogerie, où les eorts transmis sont très faibles et où le bon rendement de ce genre de dentures est apprécié.
En mécanique de puissance, on utilise exclusivement la denture en déve- loppante de cercle, qui est caractérisée par un angle de pression constant, qui s'accommode d'un entraxe imprécis au prix d'une petite modi cation de l'angle de pression et qui, nous le verrons, peut être taillée à l'aide d'une crémaillère à dents droites facile à réaliser. Nous ne nous occuperons ici que de ce type de denture.