Brevet FR2012118A1 — publié le 19700313

2223,0 i 2012118 La présente invention est relative; d'une'fttanière-générale à des outils abrasifs, et notamment à la construction de pierres à rectifier de meules à aiguiser, de disques abrasifs pour tronçonneuses, etc, plus particulièrement encore à la forme, la 5 composition et 1'acjencement des éléments abrasifs faisant partie de ces outils, Un outil abrasif de type courant comprend une masse d'une matière formant matrice ,qui est conformée suivant l'opération particulière d'abrasion que l'on doit réaliser, et dans laquelle sont dispersés des grains abrasifs qui sont retenus par 10 cette matière pour former une surface abrasive po.uyant s'user, d'un côté au moins de cette masse. Les abrasifsgranulaires courante peuvent être des matières naturelles ou synthétiques et il peut s'agir de carburé de silicium, d'oxyde d'aluminium (sous des formes naturelles ou synthétiques), de carbure de bore, de grenat, 15 de silice et dè diamant,ce dernier étant très coûteux et principalement utilisé sous la forme de fragments où d'une poussière pour des applications spéciales. Lorsque des grains d'une telle matière sont mélangés dans l'entièreté d'une autre matière relativement dure, pouvant 20 s'user, formant matrice, la surface de travail de la pierre ou de la meule comprend un grand nombre de grains noyés^d^nâ la matrice et exposés partiellement en vue d'un contact abrasif avec une pièce à travailler. Durant le contact par frottement avec la' pièce à travailler, chaque particule exposée use cette pièce et est 25 elle-même consommée, soit par une- usure graduelle, soit par rupture pour mettre à nu de nouvelles surfaces abrasives, soit encore par dégagement hors de la matière formant matrice , en étant ainsi perdue, pour l'outil, lorsque la partie de la particule, qui est noyée dans la matrice ou liée à celle-ci, devient insuffisante 30 pour que cette particule soit retenue par la matrice, un tel dégagement pouvant s'appeler "égrenage". En même temps, la partie ■superficielle de la matière formant matrice s'élimine par usure, • en mettant ainsi à nu progressivement de nouvelles couches de grains pour le contact avec la pièce à travailler. Il sera évir-35 dent que les caractéristiques d'usure et d'abrasion d'une pierre ou meule particulière dépendront du type et de la dimension des grains, de la nature de la matière formant ratrice ,et de la pression avec laquelle l'outil est pressé contre la pièce tra- BAD ORIGINAL '69 222.30 2 2012118 vaillée, tous ces facteurs devant être considérés lors du choix d'uri outil pour un travail donné. Du fait des variations dans le nombre des grains abrasifs laissés à nu à un moment donné, de la présence variable des 5 grains dans la matière formant matrice, et de la nature abrasive variable des grains abrasifs individuels, on se trouve d'uné manière générale en présence d'un manque de régularité avec, de ce fait, une impossibilité de prévoir la performance abrasive précise d'un ùutil à un moment donné quelconque durant l'opération 10 d'abrasion. En outre, la vitesse d'usure est souvent relativement élevée du fait du dégagement des grains abrasifs avant qu'ils n'aient épuisé leurs possibilités d'abrasion, et la chaleur engendrée durant l'abrasion est en grande partie confinée à la surface travaillante de l'outil, à cause des caractéristiques isolantes 15 de la matière formant matrice, ce qui exige souvent un balayage continu de la zone de travail par un réfrigérant durant des opérations à forte abrasion, en vue de réduire le chauffage de la pièce travaillée et de l'outil. En dépit de ces inconvénients et d'autres encore, les outils abrasifs du type à grains abrasifs 20 sont les outils disponibles les plus pratiques et on les utilise largement. La présente invention prévoit un outil abrasif nettement perfectionné, qui est plus régulier en ce qui concerne-ses propriétés d'abrasion et d'usure que les outils courants, qui est 25 très efficace aussi bien en ce qui concerne des opérations d'abrasion grossière que des opérations de finition, qui est capable d'enlever de la matière à des vitesses comparables à celles rencontrées antérieurement mais avec des pressions de travail plus faibles, en réduisant ainsi le chauffage et la déformation de la 30 pièce travaillée, ainsi que le bruit accompagnant l'opération, et qui enfin est plus efficace pour l'évacuation de la chaleur depuis la pièce travaillée et la surface abrasive au cours de l'opération. De plus, lorsque des vitesses élevées de rotation de l'outil soulèvent des problèmes de désintégration possible , les 35 éléments abrasifs eux-mêmes sont utilisés comme éléments efficaces de renforcement, en éliminant ainsi la nécessité d'un renfoncement spécial. En résumé, on croit que l'invention constitue un progrès important dans la technique de l'abrasion. BAD ORIGINAL 69 22230 3 2012118 Pour présenter les qualités précédentes, l'outil suivant l'invention comprend une masse conformée et relativement rigi de d'une matière formant matrice, pouvant s'user, présentant au moins une surface de travail destinée à entrer en contact avec la 5 pièce à soumettre à l'abrasion, ainsi que des éléments abrasifs -sous forme de longues fibres d'une matière dure choisie, disposées dans la masse et s'étendant transversalement à la surface de travail, les extrémités des fibres étant laissées à nu à la surface destinée à entrer en contact d'abbasion avec la pièce' à travailler ÎO le restant de chaque fibre s'étendant vers l'intérieur dans la masse et y étant ancré solidement pour consolider et renforcer les extrémités abrasives contre toute flexion et séparation prématurée durant l'opération d'abrasion. Pour assurer une régularité et une efficacité optimales d'abrasion, les fibres sont étroite-15 ment espacées et agencées dans la matrice pour présenter et conserver une uniformité générale dans le dessin des bouts exposés, aussi bien au départ que lorsque l'outil s'use, et toutes les fibres sont orientées de manière à s'étendre vers l'intérieur depuis la surface de travail de. l'outil, de préférence d'une maniè-20 re sensiblement parallèle les unes aux autres. En outre, l'invention envisage l'inclinaison des fibres par rapport à la direction du déplacement de l'outil pour faire varier la forme des surfaces terminales abrasives présentées à la pièce travaillée, ce qui permet ainsi de modifier les caractéristiques abrasives obtenues 25 avec des fibres d'une dimension et d'une forme données. D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront de la description détaillée suivante, donnée avec référence aux dessins annexés. La figure 1 est une vue en coupe partielle,prise sui-30 vant un pl'an transversal à travers un -outil;.- pourvu de pierres à rectifier, englobant les nouvelles caractéristiques de la présente invention, cette vue étant prise sensiblement suivant la ligne 1-1 de la figure 2 et montrant l'outil. à échelle agrandie en contact opératoire avec la paroi d'un alésage d'une pièce â 35 traiter. La figure 2 est une vue en élévation partielle de 1'" • outil de la figure .1, en même temps qu'une partie de son mécanisme de support et de commande, des parties de l'ôutil ' et "la pièce BAD ORIGINAL 69 22230 4 2012118 travaillée étant représentées en coupe. La figure 3 est une vue en perspective agrandie de 1* une des pierre à rectifier. La figure 4 est une vue en coupe partielle ,fortement 5 agrandie ,prise suivant la ligne 4-4 de là figure 3 et montrant la forme en coupe et la position des éléments abrasifs dans la pierre. La figure 5 est une vue en coupe partielle agrandie , prise suivant la ligne 5-5 de la figure 4, dans le sens longitudi-10 nal des éléments abrasifs. La figure 6 est une vue en élévation partielle d'une pierre à rectifier, cette vue .montrant un autre agencement des fibres dans la pierre, ces fibres étant représentées avec un espacement quelque peu exagéré. 15 La figure 7 est une vue en bout d'une autre pierre à rectifier présentant le second agencement des fibres. 1G La figure 8 est une vue en plan partiel agrandie, illustrant l'allure de la surface terminale des fibres dans le "cas des figures 6 et 7. 20 La figure 9 est une vue en perspective d'une meule à aiguiser, dont les fibres terminales sont laissées à nu à la surface périphérique." La figure 10 est une vue en bout partielle de la meule de la figure 9, à une échelle agrandie. © 25 La figure 11 est une vue semblable à la figure 9, mon trant une meule dont les extrémités des fibres sont exposées suivant la surface latérale ou terminale de la meule. Comme représenté par les dessins à titre purement il-lustratif d'ailleurs, 1*invention est matérialisée par des pier-30 resaibEmres 10 (figures 1 à 8) et des meules à aiguiser 11 et 12 (figures 9 à 11), qui constituent des illustrations de différents types d'outils abrasifs auxquels la présente invention peut s'appliquer. Comme on le sait, l'opération habituelle de rectifica-35 tion utilise une série de pierres à rectifier, espacées à la périphérie d'un corps d'outil 13 (figures 1 et 2) et poussées progressivement vers l'extérieur en direction générale d'une paroi interne cylindrique 14 d'une pièce à traiter 15, tandis que le 69 22230 5 20121,18 corps d'outil est simultanément mis en rotation et déplacé en va-et-vient à l'intérieur de la pièce travaillée. Ceci maintient la face externe de travail 17 de chaque pierre 10 en contact avec la paroi 14 sous une pression choisie de rectification afin d'abraser 5 et parachever la paroi. En même temps, la face 17 s'use à une vitesse déterminée par les propriétés relatives de la matière travaillée et de celles des pierres, ainsi que suivant le mode d'application de l'outil à la pièce à traiter, y compris la pression de travail et la vitesse du déplacement relatif par rapport à la 10 paroi. Les pierres à rectifier 10 représentées par les dessins sont d'une allure générale rectangulaire en coupe transversale et présentent des faces opérantes allongées 17, d'allure générale plane, qui sont de préférence conformées pour présenter une légère se 15 courbure transversale afin de/conformer plus facilement à la courbure de la surface travaillée, chaque face des diverses pierres étant une surface de révolution et formant une partie d'un cylindre commun. La face interne ou l'arrière 18 cë chaque pierre est plat, de même que les côtés 19 et les bouts 20, et chaque pierre 20 est montée sur un support (non représenté) en métal relativement mou ou en matière plastique, pouvant prendre diverses formes bien connues en pratique. Comme représenté par les figures 1 et 2, quatre pierres sont espacées de façon égale suivant la périphérie du corps d' • 25 outil 13 et sont montées dans des fentes longitudinales de ce corps, les arrières 18 de ces pierres étant en contact avec des éléments intermédiaires 21 présentant des surfaces inclinées glissant sur des cames coniques 22 supportées sur une tige 23 s'éten-dant vers le haut à travers un arbre creux 24 claveté en 25 au 30 corps d'outil et accouplé ,à son autre extrémité en 27, à la tête rotative 28 de la machine, qui assure l'entraînement et le déplacement alternatif. Avec cet agencement, l'outil à rectifier est simultanément mis en rotation avec un déplacement longitudinal alternatif dans l'alésage de la pièce à traiter, tandis que la 35 tige 23 est déplacée progressivement vers le bas a une allure choisie dans l'arbre 24 pour pousser les pierres progressivement vers l'extérieur par rapport au corps de l'outil, en maintenant ainsi la pression désirée d'abrasion sur la pièce traitée, au fur 69 22230 6 2012118 et à mesure que la paroi 14 s'use et que l'alésage s'agrandit. Pour des opérations d'abrasion du type rencontré dans le meulage ou le tronçonnage par abrasion, l'outil est sous forme d'un disque, comme représenté par les figures 9 et 11, un tel ou-5 til présentant une surface périphérique 29 de section transversale circulaire avec des surfaces latérales ou extrêmes 30, habituellement planes, la périphérie constituant la surface de travail dans certains cas, tandis que cette surface de travail est constituée par les surfaces latérales 30 dans d'autres cas, suivant le type 10 et la forme de la pièce à abraser. Le disque présente un trou central 31 qui reçoit un arbre de commande (non représenté) pour la mise en rotation de l'outil, au fur et à mesure que la pièce est avancée par rapport à celui-ci en contact avec une surface de travail. Le disque 11 constitue une meule destinée à agir par sa pé-. 15 riphérie 29, tandis que le disque 12 constitue une meule travaillant par une face latérale. Comme on l'a suggéré antérieurement, un outil courant d'abrasion comprend, d'une manière'générale, des particules abrasives granulaires, par exemple des grains d'oxyde d'aluminium ou 20 de carbure de silicium, reliés grâce à une matrice, par exemple un silicate vitrifié, de la gomme laque, du caoutchouc ou "des matières résineuses synthétiques, avec une dimension choisie pour les grains abrasifs et une dureté et une résistance appropriées de la matière formant matrice pour un travail particulier à exécu-25 ter. Les grains abrasifs sont répartis aussi uniformément que possible dans l'ensemble de la pierre ou meule, de manière que la surface .de travail soit constituée de grains exposés ou laissés à nu , noyés dans la matrice en vue d'un contact d'abrasion avec la pièce à traiter, lorsque l'outil est pressé .contre la surface de 30 cette pièce et est déplacé par rapport à celle-ci. Durant une abrasion avec un outil quelconque de ce genre, chaque grain exposé frottant contre la surface travaillée coupe ou êrafle_ la surface dans une mesure dépendant principalement de la dimension ,de la dureté et du caractère plus ou moins aigu-35 du grain, et de la pression d'abrasion exercée' sur la pièce à travailler. En même temps, les grains actifs eux-mêmes s'usent, parfois en se rompant pour laisser à nu de nouveaux bords coupants et éventuellement se dégagent de la matière formant matrice, avec 69 22230 7 2Ô12118 l'espoir que ceci ne se passe qu'après que la majeure portion du grain à assure:: son action abrasive voulue et est pratiquement usée,mais parfois prématurément lorsque la liaison entre le grain et la matrice est défaillante. Une telle défaillance peut se pro-5 duire à la suite d'une pression excessive d'abrasion qui entraîne les grains hors de la matrice, ou éventuellement à. la suite d'un chauffage excessif des grains et de la matière contiguë de la matrice, ou peut-être encore à la suite d'une liaison imparfaite entre les grains et la matrice. En tout cas, l'action d'entraîne-10 ment sur la particule devient plus grande que la force de retenue • assurée par la liaison, lorsque la particule s'use et devient plus petite. Evidemment, la matière de la matrice s'use également pour laisser à nu de nouvelles particules et renouveler la surface de travail abrasive, au fur et à mesure que l'outil s'use en cours de 15 travail. Suivant la présente invention, les éléments abrasifs des outils améliorés 10, 11 et 12 sont sous la forme de fibres ou filaments allongés, constitués par une matière abrasive dure et ayant une épaisseur sensiblement uniforme en coupe transversale, 20 ces éléments abrasifs étant noyés dans une matière de matrice solide et relativement rigide, les bouts des fibres se situant à la surface de travail de l'outil afin de pouvoir entrer en contact avec la surface de la pièce travaillée, tandis que le restant des fibres s'étend vers l'intérieur de la matrice, transversalement 25 à la surface de travail, les fibres y étant ancrées et maintenues contre toute flexion, tout dégagement ou toute traction hors de l'outil. Bien qu'une disposition faite au hasard de fibres se présentant sous forme de fragments donne un outil d'abrasion qui soit satisfaisant pour certains besoins, un rendement optimum 30 d'abrasion et une régularité optimum d'action sont atteints en agençant les fibres dans l'outil pour assurer un espacement uniforme des bouts abrasifs à la surface de travail, chaque fibre s'étendant vers l'intérieur suivant un angle choisi par rapport à la surface de travail, en étant parallèle d'une manière générale 35 aux autres fibres, en assurant ainsi un dessin d'éléments abrasifs, qui se présente de façon pratiquement uniforme à tous les niveaux à l'intérieur de l'outil. On a démontré que l'utilisation de matières abrasives choisies, d'une haute dureté, sous la forme 69 22230 s 2012118 de fibres, et que l'ancrage de fibres de ce genre suivant un agencement à trois dimensions dans une matière solide formant matrice pour empêcher une flexion donnent un outil d'un rendement abrasif extrêmement élevé, apparemment du fait de la retenue améliorée des 5 éléments abrasifs ancrés dans l'outil. L'agencement bien déterminé des éléments abrasifs et la régularité accrue de chaque élément . individuel se combinent pour rendre l'outil régulier à tous les niveaux abrasifs. On obtient plusieurs autres avantages lorsque les éléments abrasifs parallèles, s'étendant vers l'intérieur , 10 sont agencés en rangs ou suivant un dessin déterminé. L'un de ces avantages est constitué par la conduction nettement améliorée de la chaleur „ à partir de la surface travaillée, par les parcours continus constitués par les éléments abrasifs. Un autre avantage est constitué par le renforcement de la matrice par les éléments 15 abrasifs eux-mêmes, en éliminant ainsi la nécessité d'un renforcement spécial par des toiles ou des fibres dans les outils rotatifs à haute vitesse. Ces avantages et d'autres encore rendent l'outil abrasif de la présente invention nettement meilleur ,sous de nombreux rapports, que les outils courants , dont on dispose actuel-20 lement . Comme représenté par les figures 4 et 5, la pierre à rectifier 10 eèt de la forme habituelle et elle est constituée par un grand nombre de rangées ou couches longitudinales de fibres abrasives parallèles 33 ,chacune de celles-ci présentant une sec-25 tion transversale circulaire et se disposant d'une manière générale perpendiculairement à la surface de travail 17 (en ignorant la courbure transversale) et parallèlement aux côtés 19 de la pierre. L'espacement des fibres dans chaque rangée longitudinale est généralement uniforme et l'espacement entre les rangées adjacentes est 30 similaire, mais ces espacements peuvent varier en pratique en raison de l'utilisation de techniques différentes de fabrication. Il faut éviter un alignement des fibres correspondantes transversalement à la pierre pour éliminer des lignes "blanches" transversales de matière formant matrice, car ces lignes constitueraient des 35 zones totalement inactives en travers de la pierre. De ce fait, les couches de fibres sont décalées de façon désordonnée en direction longitudinale. Bien que l'on puisse utiliser diverses dimensions de BAD ORIGINAL 69 22230 9 2012118 fibres 33, deux exemples de dimensions disponibles actuellement sur le marché sont présentées par des fibres ayant respectivement des diamètres d'environ 0,1 et 0,2 mm. C'est ainsi qu'en supposant que les fibres 4 et 5 sont des illustrations de fibres ayant un 5 diamètre de l'ordre de 0,1 mm, on comprendra que le degré d'amplification y est de 40 à 50 fois la dimension réelle. Bien que di-, verses matières abrasives dures puissent être disponibles sous la forme de fibres ou le devenir, la matière préférée est constituée par une fibre de bore qui est actuellement fournie par des fabri-10 cants en vue d'une utilisation dans des matières à structure renforcée ,en particulier pour l'industrie de l'aviation. L'un de ces fabricants est la société United Aircraft. Suivant une forme de réalisation ,une fibre de ce genre est produite par un dépôt de bore sous forme de vapeur sur un fi-15 lament de tungstène d'un diamètre de l'ordre de 0,012 mm , qui reste au centre de la fibre sous forme d'un noyau 34 (figures 4 et 8). De telles fibres de bore ont une dureté se rapprochant de celle du diamant (dureté 7000 Knoop avec charge de 100 gr), mais la valeur de dureté n'a pas pu être mesurée de façon précise du 20 fait qu'elle est proche de celle du diamant. Cette matière que l'on préfère actuellement présente de ce fait l'avantage d'une dureté élevée et, en outre, la dimension et la forme en coupe ,qui sont d'une manière générale régulières, qui sont caractéristiques des fibres et qui, lors d'une combinai-25 son avec une matière de matrice dure, pouvant s'user, ancrant solidement les éléments abrasifs dans l'outil, permettent l'obtention de l'outil abrasif amélioré de la présente invention. Tel qu'on l'utilise ici, le terme "fibre" doit être interprété comme désignant un long élément filiforme de section transversale pratique-30 ment uniforme et régulière et ayant une longueur de l'ordre d'au moins 20 fois l'épaisseur, bien que des longueurs beaucoup plus grandes soient souvent utilisées. Pour des applications structurales, il peut être important de respecter des tolérances étroites pour les fibres, en ce qui concerne les propriétés, l'épaisseur et 35 la forme. Lorsqu'on doit utiliser des fibres comme" éléments abrasifs, il n'est par contre pas nécessaire de prévoir un contrôle étroit de la qualité et le coût de la fabrication peut être nette- • ment inférieur si une variation importante d'épaisseur est admise. BAD OftlGtNAL 69 22230 10 2012118 En plus du bore, d'autres matières fibreuses utilisables, ayant des cotations comparables de dureté Knoop, sont les fibres formées en les matières suivantes : Nitrure de bore (dureté non enregistrée) 5 Carbure de bore 2750 Carbure de silicium 2480 Carbure de titane 2470 Alumine 2100 Carbure de tungstène 1880 10 Zircone 1160 En outre, le diborure de titane, le bore à support de silice et diverses combinaisons des matières précédentes permettront d'atteindre les buts de la présente invention. On peut signaler que, d'une manière générale, les caractéristiques abrasives 15 des matières augmentent avec la dureté de celles-ci, et que le bore et certains de ses composés constituent les matières préférées à utiliser comme fibres abrasives, certaines de ces matières ayant déjà été utilisées sous forme granulaire dans des outils courants. Les matières abrasives utilisables devraient avoir une 20 dureté supérieure à 1000 dans la cotation Knoop. La ténacité , la résistance et les caractéristiques de rupture sont également des variables connues qui influencent le caractère abrasif de matières différentes et constituent des facteurs qui ont déjà été pris en considération par les spécialistes en ce domaine dans le 25 choix d'une matière abrasive granulaire pour une application particulière. En ce qui concerne le choix des matières destinées à former matrices, il suffira de signaler que l'on peut utiliser des matières courantes. En vue d'un rendement optimum, la matière de- 30 vrait être dure 6t devrait s'user pour maintenir les bouts de fi- à bres à l'état nu ou/l'état exposé en vue du contact avec la pièce travaillée, sans que cette matière ne se détache de façon excessive à l'arrière des fibres, cette matière devant en outre empêcher une flexion excessive des fibres au contact avec la pièce 35 travaillée pour éviter une cassure de ces fibres à l'intérieur de l'outil. Les matières du type polyimide et les résines époxy ,par exemple la matière connue sous le nom de novolac, se sont avérées , satisfaisantes à cet effet. Bien qu'une résistance aux hautes BAD ORIGINAL 69 22230 ii 2012118 températures soit nécessaire, les caractéristiques améliorées de conduction de la chaleur des outils rendent ce facteur un peu moins critique que ce n'était le cas dans certains outils courants Pour former une pierre 10 du type représenté par les 5 figures 3 et 4, des rangées ou couches adjacentes de fibres 33, d'une longueur choisie, peuvent être placées ensemble dans un moule, imprégnées de la matière formant matrice qui est sous forme liquide, et durcies sous la forme d'un bloc solide tel que représenté par les dessins. Les couches peuvent être réalisées d'une 10 manière connue, par exemple en enroulant un bout continu de fibres provenant d'une bobine habituelle d'alimentation sur un tambour, tout en déplaçant ce bout dans le sens transversal la long de ce ' tambour pour déposer sur celui-ci des spires adjacentes à espacement étroit . Avant l'enroulement, la fibre peut être enrobée 15 d'une couche de résine et le tambour peut être garni d'une couche d'étoffe, par exemple d'une toile de verre, à laquelle la fibre enrobée adhère et qui par la suite forme un support facilitant la manipulation de la couche de fibres. Après qu'une couche a été ainsi enroulée, elle peut être découpée en direction longitudinale 20 en vue de son enlèvement du tambour sous forme d'une feuille de fibres parallèles , qui sont espacées suivant le degré de décalage assuré durant l'enroulement. Un entassement de petites pièces découpées de la feuille ainsi formée peut alors être imprégné et durci ,avec ou sans pièces d'une toile de verre placées entre 25 les couches adjacentes de fibres. Une autre méthode consiste à enrouler une fibre continue enrobée de résine sur un tambour rotatif présentant des parties latérales courbes suffisamment larges pour éviter une rupture, et à déplacer la fibre en va-efe-vient sur le tambour,pour 30 former sur celui-ci une gaine à couches multiples. Après durcissement de la résine, les portions latérales planes de la gaine constituent des plaques à partir desquelles on peut découper des pierres à rectifier. D'autres agencements des fibres dans des pierres à 35 rectifier 40 et 41 sont illustrés par les figures 6 à 8, sur lesquelles on peut voir qu'une inclinaison des fibres 33 par rapport à la surface de travail 17 et à la direction du mouvement abrasif produit des changements dans la dimension et la forme des bouts BAP ORIGINAL 69 22230 12 2012118 exposés des éléments abrasifs. Ces bouts sont circulaires lorsqu'on utilise des fibres cylindriques perpendiculaires à la face de travail comme dans le cas des figures 4 et 5. Par contre, lorsque les fibres sont inclinées, les bouts sont d'une forme ovale 5 (figure 8) et le degré et la direction d'inclinaison modifient la somme d'allongement de la forme ovale et le rapport de cet allongement à la direction du mouvement d'abrasion. A titre d'exemple, la figure 7 illustre l'inclinaison des fibres 33 vers l'intérieur de l'outil et vers l'arrière à 10 partir des bouts exposés, et ces derniers ont la forme ovale représentée schématiquement par la figure 8, le long axe de cette forme ovale étant perpendiculaire au long axe de l'outil et parallèle à la direction du mouvement d'abrasion. L'axe court de la forme ovale est égal au diamètre de la fibre, mais l'axe long est 15 sensiblement plus long que le diamètre. On peut voir de la sorte que l'épaisseur effective d'une dimension donnée de fibre et que 1*angle d'action suivant lequel le bord menant entre en contact avec la pièce travaillée peuvent être modifiés en changeant l'angle d'inclinaison de la fibre. 20 Sur la figure 6, les fibres sont inclinées vers l'in térieur à travers l'outil et en direction d'une extrémité 'de celui-ci, et il en résulte des surfaces extrêmes ovales dans lesquelles le long axe est perpendiculaire à la direction du mouvement et s'étend en direction longitudinale de la pierre. Ceci mo-25 difie la largeur effective des éléments abrasifs , suivant l'angle des fibres, pour produire des caractéristiques d'abrasion contrôlées différentes pour un diamètre donné de fibre. En conséquence, de tels outils peuvent être faits pour convenir à des travaux particuliers avec un minimum de dimensions et de types différents 30 de fibres. La meule 11 représentée par les figures 9 et 10 illustre un agencement préféré de fibres pour une meule dont la périphérie 29 doit être utilisée comme surface de travail. Dans ce cas chaque fibre s'étend radialement à la meule, parallèlement d'une 35 manière générale aux fibres adjacentes et perpendiculairement à la surface courbe 29 de la meule, de sorte que chaque fibre présente un bout 42 mis à nu ou exposé à la périphérie de la meule en vue d'un contact d'abrasion avec une pièce à travailler, cette 69 22230 13 2012118 fibre s1étendant vers l'intérieur de la meule sur une distance importante. On peut utiliser des fibres de longueurs différentes et l'agencement peut être tel qu'une bande périphérique lia seulement présente la pleine concentration de fibres, comme illustré par la 5 figure 10. La zone centrale llb, formant noyau, est rarement utilisée pour des besoins d'abrasion et ne doit donc pas nécessairement comporter des fibres abrasives. Les fibres 43 d'un outil de ce genre peuvent être présentées au départ en feuilles ou bandes étroites de fibres parallèles et mises en place à la main dans un 10 moule avant le durcissement otjéuisson, ou bien on peut les transformer à la main en disques comprenant des supports d'étoffe sur lesquels les fibres radiales sont placées à la main. Cet agencement d'éléments abrasifs fibreux 43 assure une fonction supplémentaire très importante dans des meules abra-15 sives conçues pour une abrasion à haute vitesse et à service dur, par exemple dans une opération de tronçonnage par abrasion, lorsque "les vitesses élevées de rotation créent des forces centrifuges tendant à détruire la meule, ce problème devenant particulièrement aigu et dangereux si la meule se déséquilibre à la suite d'une 20 entaille ou d'une fente. Antérieurement, il était nécessaire de renforcer des meules de ce genre par une toile, par exemple une toile de verre, pour se garantir contre une désintégration de la meule dans des cas de ce genre. Par contre, dans le cas présent,' les éléments abrasifs eux-mêmes sont des fibres radiales qui main-25 tiennent l'intégrité de la meule et éliminent ainsi la nécessité d'un renforcement supplémentaire. Lorsque les lignes de force principales peuvent être identifiées, les fibres peuvent être agencées dans l'outil suivant ces lignes en vue d'un renforcement optimum. Bien que les fibres ne soient pas nécessaires dans la 30 zone formant noyau 11b pour des besoins d'abrasion, certaines des fibres peuvent être prolongées jusque dans cette zone pour des besoins de renforcement. La'meule 12 de la figure 11 illustre l'orientation préférée des fibres dans le cas de l'utilisation de l'une au moins 35 des surfaces terminales ou latérales 30 de la meule à titre de surface de travail. Dans ce cas, les fibres 44 s'étendent transversalement à la meule, d'une manière générale dans la direction longitudinale de l'axe de symétrie de cette meule, et les bouts 69 22230 14 2012118 opposés 45 de chaque fibre sont laissés à nu suivant les surfaces extrêmes planes. Evidemment, ces fibres peuvent aussi être inclinées par rapport aux surfaces extrêmes pour modifier la forme des surfaces terminales abrasives de ces fibres, exactement comme dans 5 le cas des fibres prévues dans des pierres à rectifier. Ces fibres n'assurent cependant pas le renforcement radial obtenu dans le cas de la meule représentée par la figure 9. Un aspect extrêmement important des outils améliorés* précédemment cités à titre d'exemples ,est constitué par le transit) fert amélioré de la chaleur depuis la surface intermédiaire entre les éléments abrasifs et la pièce travaillée. La puissance dissipée à l'endroit de cette surface intermémdiaire est convertie en chaleur, dont une partie est transférée à la pièce travaillée, une partie à l'outil, et le restant à l'air et vers le réfrigé-15 rant, si on en utilise un. Un chauffage excessif de la pièce travaillée provoque une déformation et soulève ainsi des difficultés pour- le maintien de la surface travaillée dans des tolérances é-troites, en particulier lors d'une rectification, et on croit . qu'un chauffage excessif de l'outil contribue à la rupture orçâé-20 faillânce de la liaison entre la matrice et les particules abrasi*? ves habituelles. La plupart des matières formant matrices sont des isolants thermiques relativement bons, de sorte que la chaleur de l'outil est concentrée dans la partie abrasive voisine de la surface. 25 Les conductivités thermiques des différentes matières abrasives dures et des différentes matières formant matrices varient évidemment mais les abrasifs ont généralement des conductivités nettement plus élevées que les matières de matrice,, Les composés du bore, par exemple, ont des coefficients de conductivité 30 de l'ordre de 30 fois celui des matières de matrice résinoîdes. En conséquence, en prévoyant des fibres continues , conductrices de la chaleur, s*étendant à travers l'outil, le degré de transfert de chaleur depuis la surface de travail est nettement amélioré. En d'autres mots, les éléments abrasifs sous forme de fibres sont 35 également utilisés comme éléments continua de transfert de chaleur pour emmener celle-ci à l'écart de la surface de travail en direction du côté opposé de l'outil, là où il y a habituellement un élément de montage métallique qui souvent est refroidi en vue d'un 69 22230 15 2012118 enlèvement total et rapide de la chaleur. Evidemment, les pressions réduites de travail ,rendues possibles avec les outils englobant la présente invention, supposent une génération moindre de chaleur, ce qui améliore encore la situation du pointée vue 5 du maintien de la température. La pression réduite nécessaire et le chauffage moindre se combinent pour rendre les outils particuli èrement intéressants pour des cas de travaux relativement délicats et précis. De ce qui précède, on peut voir que la présente inven-1Q tion assure un progrès important dans la technique de l'abrasion, en augmentant la durée, la régularité et l'efficacité des outils abrasifs, en permettant l'utilisation de pressions moindres d1 " ' abrasion, et en améliorant l'aptitude de l'outil à emmener la chaleur depuis la pièce travaillée. De plus, l'outil nouveau suivant 15 l'invention est très souple du point de vue de la variation des caractéristiques abrasives d'une dimension donnée de fibre et utilise les éléments abrasifs eux-mêmes comme éléments efficaces de renforcement pour des applications à haute vitesse. 69 22230 16 2012118 REVENDICATIONS 1. Un outil abrasif comportant en combinaison un corps constitué par une matière solide et pouvant s'user, formant matrice , présentant au moins une surface de travail destinée à entrer 5 en contact d'abrasion avec une pièce à traiter, et une série de longues fibres formées d'une matière abrasive dure, noyées dans le corps susdit et présentant «fes bouts laissés à nu à la surface de travail suivant un dessin déterminé à l'avance en vue de constituer les éléments abrasifs de l'outil, ces fibres étant ancrées 10 et retenues dans le corps sur une distance importante vers 18 intérieur depuis les bouts laissés à nu, et ayant une dureté supérieure à celle de la matière formant matrice. 2. L'outil abrasif de la revendication 1, dans lequel les fibres sont perpendiculaires au plan général de la surface de 15 travail. 3. L'outil abrasif suivant la revendication 1, dans lequel" les fibres sont d'une manière générale parallèles les unes aux autres et s'étendent vers l'intérieur depuis la surface de ; travail suivant un angle prédéterminé par rapport à celle-ci. 20 4. L'outil abrasif de la revendication 1, dans lequel les fibres sont agencées suivant un dessin uniforme en conservant un dessin uniforme des bouts laissés à nu au fur et à mesure que . l'outil s'use. 5. L'outil abrasif de la revendication 1, dans lequel 25 chaque fibre ".au une section transversale ciraulaire, sensiblement uniforme, suivant l'entièreté de sa longueur, chaque fibre ayant une longueur qui est d'au moins'20 fois le diamètre de sa section transversale. 6. L'outil abrasif de la revendication 2, qui est sous 30 forme d'une longue pierre à rectifier, d'une section transversale d'allure générale rectangulaire, présentant une surface de travail allongée d'un côté de l'outil, les fibres s'étendant à travers cette pierre depuis le côté susdit de l'outil, suivant un angle prédéterminé par rapport au plan général de la surface de travail. 35 7. L'outil abrasif de la revendication 1, qui est formé par une meule ayant un corps en forme de disque avec une surface de travail périphérique ,de section transversale circulaire, les fibres s'étendant d'une manière générale radialement vers l'inté 69 22230 17 2012118 rieur , depuis la surface susdite, dans le corps. 8. L'outil abrasif de la revendication 1, qui est sous forme d'une meule comportant un corps en forme de disque dont une surface terminale constitue la surface de travail, les fibres s'é- 5 tendant dans cette meule depuis cette surface suivant un angle prédéterminée 9. L'outil abrasif de la revendication 1, dans lequel les fibres sont constituées d'une matière abrasive ayant une dureté d'au moins 1000 à la cotation Knoop avec une charge de 100 gr. 10 10. L'outil abrasif de la revendication 1, dans lequel les fibres sont des filaments de bore. 11. L'outil abrasif de la revendication 1, dans lequel le corps de cet outil a la forme d'une pierre à rectifier présentant une longue surface de travail, les fibres étant parallèles en 15 tre elles et étroitement espacées pour conserver un dessin uniforme de leurs bouts au fur et à mesure que le corps de l'outil s'use 12. L'outil abrasif de la revendication 1, dans lequel le corps de cet outil est formé par un disque et la surface de travail est constituée par une surface terminale de ce disque, les 20 bouis des fibres étant adjacents de cette -surface de travail et s'étendant à travers le disque d'une manière générale dans la direction longitudinale de celui-ci. 13. L'outil abrasif de la revendication 1, dans lequel la matière abrasive est choisie dans le groupe comprenant le bore, 25 le nitrure de bore, le carbure de bore, le carbure de silicium, le diborure de titane, le carbure de titane, le bore à support de silice, le carbure de tungstène, la zircone, l'alumine et leurs combinaisons. 14. L'outil abrasif de, la revendication 1, qui est cons 30 titué par une pierre à rectifier sous forme d'un corps allongé présentant une longue surface de travail , courbe dans le sens transversal, suivant l'un de ses côtés, en vue de. la rectification d'une surface interne cylindrique à traiter. 15. L'outil abrasif de la revendication 1, dans lequel 35 les fibres sont agencées sous forme d'une série de rangées en rela tion côte à côte. 16. L'outil abrasif de la revendication 15dans lequel les rangées de fibres sont parallèles entre elles et uniformément BAD ORlGiNAL 69 22230 2012118 espacées, les éléments de ces rangées étant espacés également de façon uniforme. 17. L'outil abrasif de la revendication 16, dans lequel les rangées se présentent d'une manière générale perpendiculaire- 5 ment à la surface de travail et s'étendent à travers la pierre. 18. L'outil abrasif de la revendication 1, dans lequel la surface de travail est une surface de révolution et chacune des fibres est-disposées d'une manière générale suivant le même angle par rapport à cette surface.