Emploi du plateau diviseur
Principes et champ des opérations
Ce qu'on appelle ((division)) consiste à faire tourner sur son axe une pièce travaillée pendant une fraction exacte d'un tour complet.
Exemple:
L'opérateur peut vouloir faire tourner un engrenage brut sur la distance qu'il y a entre l'espace d'une dent et l'espace d'une autre dent, lorsqu'il coupe les dents, ou faire tourner une pièce d'une cannelure à la cannelure suivante lorsqu'il cannelle un alésoir.
La rotation voulue est obtenue à l'aide d'un appareil à diviser qu'on appelle encore poupée diviseur (dividing head).
La poupée diviseur et sa contre-poupée s'appellent centres diviseurs (index centers).
La fig. 126 fait voir une poupée diviseur typique et sa contre-poupée, et énumère leurs organes essentiels.
Fig. 126.— Poupée diviseur et contre-poupée.
La poupée diviseur renferme une vis sans fin (worm gear) et une roue dentée (worm wheel), ce qui transfère à la broche le mouvement de la manivelle du diviseur (index crank) qui s'appelle aussi levier à coulisse.
La broche est alésée en cône de façon à tenir une pointe tournante ou la queue conique d'un outil, et son nez est fileté de façon à tenir un mandrin ou quelque autre dispositif servant à fixer la pièce travaillée.
Elle est portée sur de grandes surfaces portantes, dans la tête inclinable (swivel block), laquelle est construite de façon à tenir la broche à n'importe quel angle, de 5° au-dessous de l'horizontale jusqu'à 10° au moins au delà de la perpendiculaire. Des divisions en demi-degrés mesurent ces positions angulaires.
Le plateau diviseur, la manivelle du diviseur et le compas alidade (sector) permettent à la pièce travaillée d'être tournée de n'importe quelle fraction d'un tour que ce soit.
La contre-poupée supporte l'extrémité extérieure d'une pièce en train d'être fraisée. On peut, par un ajustage, l'approcher ou l'éloigner de la pointe tournante, l'excentrer horizontalement comme une contre-poupée de tour, et l'ajuster dans un plan vertical pour fraiser des cônes.
Le procédé de division est communément utilisé par les fraiseurs pour tailler des engrenages, claveter des arbres, fraiser des têtes de boulons, canneler des tarauds et des alésoirs, et, en général, dans toutes les opérations où il est nécessaire de diviser la circonférence de la pièce travaillée en un nombre quelconque de parties égales.
DIVISION SIMPLE
La fig. 127 fait voir un appareil diviseur simple.
Fig. 127.— Mécanisme diviseur simple.
Il consiste en une roue dentée à 40 dents, fixée à l'arbre portant la pointe tournante de la machine-outil; en une vis sans fin à taille simple ; en une manivelle pour tourner l'arbre de la vis sans fin, puis en un plateau et un compas diviseurs.
Vu que la roue dentée a 40 dents, un seul tour de la manivelle du diviseur imprime 1/40 de tour à la roue dentée et, conséquemment à la broche; il s'ensuit que 40 tours de la manivelle du diviseur donnent un tour complet à la broche.
Supposons qu'on veuille tailler un alésoir ayant 8 dents également espacées.
Puisque 40 tours de la manivelle du diviseur donnent un tour complet à la broche, 1/8 de 40, soit 5 tours de la manivelle après chaque taille, espaceront l'alésoir pour 8 dents.
Si l'on veut espacer également pour, disons, 10 dents, 1/10 de 40, ou 4 tours, produira l'espacement voulu.
Le même principe s'applique, que les divisions requises entrent exactement ou non en 40.
Exemple:
Si l'on veut diviser pour 6 divisions, on trouve que 40 divisé par 6 égale 6 2/3 tours; de même, pour diviser afin d'obtenir, disons, 14 espaces, on constate que 40 divisé par 14 égale 2 6/7 tours.
Ces exemples peuvent être multipliés à l'infini, et c'est d'eux que découle la règle suivante:
Pour déterminer le nombre de tours de la manivelle du diviseur qu'il faut pour obtenir sans longs calculs n'importe quel nombre de divisions égales sur la pièce travaillée, divisez 40 par le nombre de divisions égales désirées (à condition que la roue dentée ait 40 dents — ce qui est la pratique standard).
Le plateau diviseur (fig. 127) est un plateau circulaire, portant une série de six cercles (ou plus) de trous également espacés; le pointeau du diviseur, sur la manivelle coulissante, peut être inséré dans n'importe quel trou de n'importe quel des six cercles.
Des plateaux interchangeables étant régulièrement fournis avec la plupart des poupées diviseurs, on peut obtenir les espacements nécessaires pour la plupart des engrenages, têtes de boulons, fraises, rainures, tenons, etc. L
es jeux de plateaux ci-dessous font partie d'un outillage standard :
Fraise du type Brown & Sharpe : 3 plateaux de 6 cercles chacun, forés comme suit:
Plateau 1 — 15, 16, 17, 18, 19, 20 trous;
Plateau 2 — 21, 23, 27, 29, 31, 33 trous;
Plateau 3 — 37, 39, 41, 43, 47, 49 trous.
Fraises, type Cincinnati: un plateau foré des deux côtés, les cercles étant divisés comme suit:
1er côté — 24, 25, 28, 30, 34, 37, 38, 39, 41, 42, 43 trous;
2e côté — 46, 47, 49, 51, 53, 54, 57, 58, 59, 62, 66 trous.
Les deux exemples ci-dessous expliquent comment on se sert d'un plateau diviseur pour obtenir n'importe quelle fraction voulue d'un tour de broche complet, et, conséquemment, le travail par division simple.
1er exemple: Fraisage d'un hexagone.
Procédé:
En recourant à la règle énoncée ci-haut, on divise 40 par 6, ce qui égale 6 2/3 tours, ou six tours complets plus les 2/3 d'un tour sur n'importe quel cercle dont le nombre de trous est divisible par 3.
Donc, 6 tours complets de la manivelle plus 12 espaces sur un cercle de 18 trous, ou 6 tours complets plus 26 espaces sur un cercle de 39 trous.
2e exemple: Taille d'un engrenage ayant 42 dents.
Procédé:
En recourant de nouveau à la règle énoncée ci-haut, on divise 40 par 42, ce qui égale 40/42 ou 20/21 d'un tour, ou 40 espaces sur un cercle de 42 trous, ou 20 espaces sur un cercle de 21 trous.
Pour employer la règle susmentionnée, on choisit un cercle ayant un nombre de trous divisible par le dénominateur de la fraction d'un tour requise, réduite à ses termes les plus bas. Le nombre d'espaces entre les trous donne la partie fractionnaire désirée du cercle tout entier.
Quand vous compterez les trous,
commencez par le premier trou au-delà du pointeau de la manivelle.
Le
compas alidade (sector) (fig. 128) indique le trou suivant dans lequel l'axe
doit être inséré (grâce à ce compas, il n'est plus nécessaire de compter les
trous quand on actionne la manivelle du diviseur après chaque taille).
Fig. 128.— Plateau diviseur et compas alidade.
Il consiste en deux bras ou branches dont l'un des côtés est biseauté et qui peuvent être ajustés à n'importe quel angle l'un de l'autre, puis déplacés ensemble autour du centre du plateau diviseur.
Supposons que, comme le fait voir la fig. 128, l'on veuille faire une série de tailles, en donnant 1 1/4 tour à la manivelle du diviseur après chaque passe.
Le cercle qu'on voit en page 303 ayant 20 trous, on fait faire un tour complet à la manivelle, plus 5 espaces, après chaque taille. Les branches du compas doivent être ajustées de façon à comprendre la partie fractionnaire d'un tour voulue, soit 5 espaces, entre les bords en biseau de ses bras (voir la gravure).
Si la première passe est faite alors que le pointeau du diviseur est contre la branche de gauche, pour faire la passe suivante, faites mouvoir l'axe une fois autour du cercle et introduisez-le dans le trou le plus voisin de la branche de droite du secteur.
Avant de faire la deuxième passe, faites mouvoir les branches du compas de façon que celle de gauche soit de nouveau contre le pointeau; cela avancera la branche de droite de cinq autres espaces au-delà du pointeau.
Puis, faites la deuxième passe, et répétez l'opération, etc., jusqu'à ce que toutes les passes soient achevées.
Quoique ce ne soit pas nécessaire, il est sage de toujours diviser en procédant de gauche à droite sur le plateau.
DIVISION DIRECTE
La structure d'une poupée diviseur universelle permet à la vis sans fin d'être débrayée d'avec la roue dentée, ce qui rend possible une méthode de division plus rapide, appelée ((division directe)).
La poupée diviseur est munie d'une manette ou bouton qui, lorsqu'on lui donne partie d'un tour, actionne un excentrique et dégage la vis sans fin.
La division directe est obtenue à l'aide d'un plateau diviseur additionnel, fixé à la broche.
Un pointeau stationnaire, dans la poupée diviseur, s'ajuste dans les trous de ce plateau. Pour diviser directement, faites mouvoir ce plateau manuellement; la course rotative de la broche est égale à celle de la pièce travaillée.
Les plateaux de division directe ont, d'ordinaire, 24 trous et permettent de fraiser rapidement des surfaces carrées, hexagones, etc.
Tout nombre de divisions qui entre un certain nombre de fois dans 24 peut être fraisé promptement et commodément par ce dispositif de division directe.
DIVISION DIFFÉRENTIELLE
II arrive parfois qu'on ait besoin d'un nombre de divisions qui ne peut être obtenu par division simple au moyen des plateaux diviseurs régulièrement fournis.
On les obtiendra en se servant d'une poupée diviseur différentielle. La manivelle est reliée à l'arbre de la vis sans fin par un train d'engrenages au lieu de l'être directement, comme pour la division simple.
Le choix de ces engrenages entraîne des calculs hors du champ de ce manuel et qu'exige fort peu souvent le travail ordinaire d'usinage.
DIVISION EN DEGRÉS
La pièce peut être divisée en degrés, ainsi qu'en d'autres fractions d'un tour, à l'aide de la poupée diviseur ordinaire. Il y a 360° dans un cercle complet et un tour de la manivelle du diviseur fait tourner la broche de 1/40 de tour, ou 9°.
Donc, 1/9 de tour de la manivelle fait tourner la broche de 1°.
La pièce peut alors être divisée en degrés si l'on se sert d'un cercle de trous divisibles par 9. Par exemple, si l'on meut la manivelle de 2 espaces sur un cercle de 18 trous, ou de 3 espaces sur un cercle de 27 trous, on fera tourner la broche de 1°.
Des mouvements moindres de cette manivelle subdivisent le cercle encore plus: 1 espace sur un cercle de 18 trous tournera la broche de 1/2°, l'espace sur un cercle de 27 trous tournera la broche de 1/3°, et ainsi de suite.
