Brevet FR2000470A1 — publié le 19690905

La présente invention se rapporte à une scie circulaire pour l'usinage de bois ou de métal, En raison de leur diamètre important par rapport à la largeur de coupe, les scies circulaires sont des corps relativement instables, susceptibles de vibrer. L'arbre de la machine, les forces dues ~ l'air ou les variations de l'effort de coupe, en particulier à l'entrée et à la sortie des tranchants peuvent inciter la scie circulaire et les différentes dents 'a effectuer des vibrations qui se déroulent sous les formes les plus diverses et qui présentent des amplitudes perpendiculaires au plan du disque formant la scie circulaire.Ces vibrations se manifestent, entre autres, sous la forme de bruits, ce qui est indésirable Cependant, il peut également arriver que l'un des efforts d'excitation périodique entre en résonance avec une fréquence de base ou avec la fréquence d'une harmonique possible de ltoutil, ce qui peut provoquer des vibrations très intenses qui conduisent à des surfaces de coupe peu nettes et à une diminution considérable de la durée de vie utile de l'outil0 Parmi ces forces périodiques d'excitation, qui apparaissent de façon défavorable, il faut citer surtout la variation de l'ef- fet de coupe, qui apparaît à la fréquence d'entrée en prise des dents.L'influence de la variation de lteffort de coupe sur l'amplitude de vibration est d'autant plus importante que la composante axiale maximale de l'effort de coupe au cours du fonctionnement est élevée. Pour l'usinage d'un grand nombre de matières, il est nécessaire que les scies circulaires présentent en alternance ou de part et d'autre un dévoiement assurant la "voie" à la scie circulaire dans la matière, Cependant, cela entrasse des sollicitations périodiques considérables en direction axiale, de sorte que dans le cas d'une scie circulaire normales une force dtexci- tation périodique agit à la fréquence d'entrée en prise des dents perpendiculairement au plan du disque, du fait que les dents du disque sont prévues avec une division égale0 La présente invention se rapporte à une scie circulaire empesa chant en particulier la formation de vibrations de résonance qui peuvent être excitées en cas de coincidence de la fréquence d'entrée en prise des dents avec une fréquence de base du corps de l'outil ou avec la fréquence d'une vibration possible de la pièce à usiner0 Pour obtenir ce résultat, la scie circulaire conforme à l'invention est caractérisée par le fait que ses dents psentet des divisions différentes0 De ce fait, les intervalles de temps entre l'entrée on prise des dents successives varient en permanence, ce qui empêche l'apparition de forces périodiques dtexcit - tion pendant des laps de temps prolongés par rapport au temps de révolution de la scie circulaire0 Dans le cas de scies circulaires comportant un grand nombre de dents, il est également possible de rendre différentes les divisions de groupes successifs de dents, tandis que la division des dents à l'intérieur d'un tel groupe reste c#nstante. En outre les divisions des dents successives à l'intérieur d'un groupe de dents peuvent également titre différentes, les différents groupes de dents pouvant alors a leur tour avoir des divisions identiques ou différentes. Des considérations théoriques confirmées par des essais pra tiques ont démontré que l'on obtient des conditions particulie- rement avantageuses en choisissant les différents angles de divis sion t des dents (ou groupes de dents) de manière qu'ils satisfassent 'a la condition suivante désigne un angle de division quelconque des dents (ou groupes de dents) dans l'outil, # min le plus petit angle de division des dents (ou groupes de dents de lgoutsl, a et b des nombres entiers quelconques, la valeur de b étant située entre ó et 10 Dans le cas de fraises pour l'usinage de métal ainsi que dans le cas d'alésoirs, il est déjà connu de ~ pleuvoir sur le corps de l'outil des tranchants à divisions différentes, afin de supprimer des effets de broutage ou des vibrations de la machine, des vibrations en torsion des axes de l'outil, etc.O De telles fraises comportent cependant toutes un corps d'outil très rigide qui n'est pas à même d'effectuer dans une mesure perceptible des vibrations entraînant des modifications de forme, comme cela se présente pour une scie circulaire qui doit etre considérée, dans le sens de la technique des vibrations, comme étant un "disque mince à fixation centrale"0 Par conséquent, les conditions sont ici fondamentalement différentes, ce qui permet également d'expliquer pourquoi on utilise jusqu'ici exclusivement des scies circulaires à division constante des dents0 En effet, il n'est pas possible de prévoir si une telle scie circulaire qui représente un élément instable et qui ne peut, par exemple dans le cas d'une scie circulaire conçue pour l'usinage du bois, être stabilisée que par la force centrifuge est susceptible de fonctionner avec une division autre qu'une division constante et avec la charge différente des dents qui résulte de cette division différente et qui conduit à des copeaux d'épaisseur différente0 Cependant, des essais pratiques ont confirmé que lragencement conforme à l'invention permet de supprimer de façon efficace les vibrations apparaissant dans la scie circulaire et dans les dents et d'obtenir ainsi une rotation sensiblement plus calme de la scie circulaire en cours de coupe. Le dessin annexé représente schématiquement un exemple de réalisation non limitatif de l'objet de la présente invention, La figure unique représente une scie circulaire conforme à l1inven- tien, destinée à l'usinage de bois0 La scie circulaire représentée sur la figure possède, pour un diamètre de 300 mm, 40 dents de scie, ce qui fait que 11 angle Compte tenu de cette condition, on obtient pour la scie circulaire, par exemple les angles de division suivants T des dents, chaque division apparaissant avec un décalage de 1800, ce qui veut dire que les 40 dents sont subdivisées en deux groupes de chaque fois 20 dents, disposés de façon symétrique et ayant des divisions différentes W r 7 = 11,08; 10,86; 10,58; 10,36; 10,14; 9,95; 9,67; 9,54; 9,29; 9,16; S,88; 8,69; 8,47; 8,26; 7,97; 7,60; 7,44; 7,25; ; 72064 Dans la pratique, ces angles peuvent évidemment gtre arroc dis vers le haut ou vers le bas pour obtenir des valeurs rondes utilisables dans la techn-iqueO En outre, il n'est pas nécessaire que les angles de division se suivent de la manière indiquée, mais on peut choisir une succession quelconque pour ces angles0 R E EN D I C A T I O N S 10) Scie circulaire pour l'usinage de bois ou de métal, caractérisée par le fait qu'elle comporte des divisions différentes pour les dents. 20) Scie circulaire suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que les divisions des dents successives à l'intérieur dlun groupe de dents sont différentes. 30) Scie circulaire suivant la revendication 1 ou 2 caractérisée par le fait que les divisions des groupes de dents successifs sont différentes0 40) Scie circulaire suivant la revendication 2 ou 3 caractérisée par le fait que les différents angles de division y des dents ou groupes de dents satisfont à la condition tf désignant un angle quelconque de division des dents ou groupes de dents dans l'outil, ff min le plus petit angle de division des dents ou groupes de dents de ltoutil, a et b des nombres entiers, b étant situé entre 6 et 10.