Brevet FR2029703A1 — publié le 19701023

L rention concerne un mandrin de serrage pour une fraise à queue cylindrique, composé d'un corps de mandrin qui présente un fut conique, d'un dispositif de serre axial oui reçoit la queue de la fraise, peut être actionné au moins par un écrou de serrage en rapport de vissage avec le corps de mandrin et présente une douille de serrage conique, ainsi que d'un corps de butée qui détermine, dans chacune de ses positions axiales, la profondeur d'insertion de la fraise à queue, qui est mobile longitudinalement et réglable dans un trou axial du corps de mandrin0 Grâce au corps de butée qui détermine, dans chacune de ses positions axiales, la profondeur d'engagement de la fraise à queue dans le corps de mandrin, il est possible, en cas de remplacement d'une fraise à queue dépourvue de tranchant par une fraise neuve ou réaffûtée, de compenser dans le mandrin de serrage l'écart de longueur nominale de la fraise de rechange, afin d'éviter une intervention de rajustage sur la fraiseuse, compliquée, nécessitant du temps et, par conséquent, ralentissant le débit de production. Dans un modèle déjà connu de mandrin de serrage de ce genre, la position extrême interne du corps de butée est déterminée par une vis de réglage en prise avec un trou fileté axial du corps de mandrin, vis que l'on peutlfaire tourner au moyen d'une clef à douille introduite dans le corps de mandrin par l'extrémité du fût conique. Mais ce mandrin de serrage a pour inconvénient qutil doit être retiré du portemandrin de la fraiseuse pour chaque rotation de la vis de réglage, nécessaire pour la compensation de l'écart de longueur ndminale de la fraise de rechange, Un autre inconvénient de ce mandrin de serrage réside dans le fait que, lors de l'intervention d-'ajustement nécessaire à la compensation de l'écart de longueur nominale d'une fraise de rechange, il faut procéder à un réglage, à l'aide d'un outil de mesure, de façon compliquée et longue, sur une cote nominale qui est rapportée à la distance entre la face frontale de la queue de la fraise et une surface de référence du corps de mandrin. L'invention a pour'but de fournir.un mandrin de serrage du type défini ci-dessus, qui puisse etre laissé dans le porte-mandrin de la fraiseuse pour la compensation de l'écart de longueur nominale d'une fraise de rechange et qui facilite notablement les manipulations nécessaires pour la compensation de l'écart de longueur nominale de la fraise de rechange. Conformément à l'invention, le but ainsi fixé est atteint par le fait que le corps de butée muni d'un filetage est en prise de vissa ge avec un écrou de réglage monté sans possibilité de déplacement axial dans le corps de mandrin, écrou qui engrène, par une denture d'engrena- ge conique prévue sur l'une de ses faces frontales, une roue dentée conique de réglage qui est montée dans un trou transversal du corps de mandrin et qui est réglable de l'extérieur par une adaptation d'une clef à douille ou similaire. De cette manière, il est possible de procéder à un réglage axial de la butée, donnant lieu à la compensation de l'écart de longueur nominale d'une fraise de rechange, réglage qui peut être effectué de l'extérfur, le mandrin de serrage étant laissé dans le porte-mandrin de la fraiseuse. Selon une caractéristique préférée de l'invention, il est prévu un trait de repère sur la face frontale externe de la roue dentée conique de réglage et une graduation de réglage sur une surface plane du mandrin de serrage qui se trouve dans le même plan que la face frontale externe de la roue dentée conique de réglage, ce qui permet un réglage rapide de la compensation correcte de l'écart de longueur nominale de la fraise de rechange dans le mandrin de serrage. la solution proposée par l'invention convient aussi bien pour les fraises à queue usuelles, dont la queue cylindrique présente à sqn extrémité libre, une face frontale munie d'un trou axial de centrage, que pour les fraises à queue qui présentent, en vue d'un resserrage au tomatique dans le mandrin de serrage, un prolongement fileté à l'extrémité de la queue.Selon une forme d'exécution de l'invention adaptée aux fraises à queue de ce dernier type, le dispositif de serrage présente, de façon connue en soi, pour le resserrage automatique déterminé par la prise de contact entre la fraise à queue et la pièce à usiner, un corps de serrage qui reçoit le prolongement fileté de cette fraise dans un trou fileté et qui est monté mobile axialement dans le corps de mandrin, corps de serrage qui reçoit la douille de serrage conique dans un trou conique, D'autres caractéristiques concernent d'autres détails structurels du mandrin de serrage selon l'invention. L'invention est illustrée à titre d'exemple par les dessins annexés dans lesquels : La figure 1 représente une première forme d'exécution du mandrin de serrage, en une coupe axiale. La figure 2 est une vue latérale partielle du même mandrin de serrage, représentant une graduation de réglage. La figure 3 est une coupe axiale, correspondant à celle de la figure 1, d'une seconde forme d'exécution du mandrin de serrage. La figure 4 est une représentation, correspondant à celle de la figure 2, d'une graduation# de réglage pour le mandrin de serrage selon la figure 3. le mandrin de serrage représenté sur les figures 1 et 2 est R lisable pour des fraises à queue destinées à être serrées préalablement à la main et, lorsqu'elles entrent en rapport de coupe avec la pie- ce à usiner, à effectuer un resserrage spontané dans le mandrin, par un prolongement fileté prévu à l'extrémité de la queue cylindrique; ce mandrin est composé d'un corps de mandrin 1 qui présente un fût conique 2 permettant son introduction dans le porte-mandrin d'une fraiseuse, d'un dispositif de serrage 3 manoeuvrable par serrage axial, qui présente un trou fileté 6 de logement du prolongement fileté 5 de la fraise à queue 4 en vue de la manoeuvre de resserrage de la fraise à queue 4 et qui est muni, en vue de sa manoeuvre de serrage manuel préalable, d'un écrou de serrage 7 en prise avec un filetage prévu sur le corps e mandrin 1; le mandrin comporte en outre un corps de butée 8 qui détermine, dans chacune de ses positions axiales, la profondeur d'insertion de la fraise à queue 4 dans le corps de mandrin 1, ce corps de butée étant guidé axialement de façon à ne pas pouvoir tourner, par un segment cylindrique de guidage 9, dans une partie 10 de diamètre correspondant d'un trou traversant axial 11 prévu dans le corps de mandrin. le trou traversant axial 11 du corps de mandrin I présente en ocre une partie 12 de plus grand diamètre logeant le dispositif de serrage 3, partie qui débute à l'extrémité du corps de mandrin opposée au fût conique 2 et qui se resserre, à son extrémité interne, pour constituer la partie 10 destinée à recevoir le corps de butée 8. le dispositif de serrage 3 est constitué par une douille de serrage conique 13 qui reçoit la queue cylindrique de la fraise 4, et par un corps de serrage 15, en forme de godet, cylindrique extérieurement et présentant intérieurement une cavité conique 14 coopérant avec la douille conique 13, ce corps de serrage 15 présentant en outre le trou fileté 6 qui reçoit le prolongement fileté 5 de la fraise à queue 4#. le corps de serrage 15 est guidé dans son mouvement axial dans la partie 12 du trou traversant 11 qui reçoit le dispositif de serrage 3 et il est bloqué en rotation par un goujon fileté 17 qui est vissé de l'extérieur dans un trou fileté radial du corps de mandrin et qui ste-- gage, par un prolongement formant clavette 18, dans une rainure longitudinale 19 du corps 15. L'écrou de serrage 7, manoeuvré à la main, est exécuté sous forme d'un écrou-chapeau en prise de vissage avec un filetage extérieur 20 du corps de mandrin 1, écrou-chapeau sur lequel prend appui, par un épaulement annulaire 22, la douille de serrage conique 13 qui s' enga- ge par un prolongement extérieur 16 dans le trou axial 21 de l'écrou. Lors du serrage de l'écrou 7, la douille de serrage conique 13 est enfoncée dans le corps de serrage 15, lequel vient buter contre un anneau de retenue 23 qui est inséré dans une gorge annulaire de la partie 12 du trou traversant llo Le corps de butée 8 qui détermine la profonieur de pénétration de la fraise à queue 4 dans le corps de mandrin 1 présente, dans son segment de guidage 9, une rainure longitudinale 24 dans laquelle pénètre une clavette 25 constituée par le prmlongement d'un goujon fileté 26 qui est vissé de l'extérieur dans un trou fileté radial du corps de mandrin 1. Outre son segment de guidage 9, le corps de butée 8 présente un autre segment 28 qui est muni d'un filetage trapèzoidal extérieur 27 et qui est pourvu, à son extrémité libre, d'une pointe conique 29 contre laquelle vient buter la fraise à queue 4 insérée dans le mandrin de serrage, par un trou de centrage 30 qui se trouve sur la face frontale de sa tige. Le segment 28 du corps de butée 8 est en prise, par son filetage extérieur 27, avec le filetage trapézoïdal 31 d'un écrou de réglage 32 qui est emboîté entre l'épaulement interne 33 de la partie 12 du trou traversant 11 qui reçoit le dispositif de serrage 3 et l'anneau de retenue 23, et est ainsi calé en direction axiale. L'écrou de réglage 32 déplace axialement, lorsqu'il tourne, le corps de butée 8, présente une forme extérieure cylindrique et est muni, sur sa face frontale opposée à l'anneau de retenue 23, d'une denture conique 34 par laquelle il engrène une roue dentée conique de réglage 36 montée dans un trou transversal 35 du corps de mandrin 1. La roue dentée conique de réglage 36, qui présente sur sa face frontale extérieure un logement 37 pour une clef à douille (non représentée) permettant sa manoeuvre de rotation, est calé axialement, vers l'intérieur, par un épaulement annulaire interne 38 du trou transversal 35 et, vers l'extérieur, par une bague de butée 40 enchâssée dans un élargissement externe 39 du trou transversal 35. La bague de butée 40, fixée au corps de mandrin 1 par des vis 41, recouvre ainsi l'extrémité externe 36a de la roue dentée conique de réglage 36, en prenant appui sur une partie à diamètre réduit de cette roue. Pour limiter la rotation de la roue dentée conique de réglage 36, il est prévu sur celle-ci une cheville d'arrêt 42 parallèle à son axe, qui vient buter contre une cheville d'arret radiale 43 montée sur la bague de butée 40. Pour qu' S cas d'échange d'une fraise à queue qui ne coupe plus, par une fraise neuve ou réaffûtée, l'écart de longueur nominale de la fraise de rechange dans le mandrin de serrage puisse être compensé, on procède au moyen de la clef à douille à un déplacement axial du corps de butée 8, en fonction de l'écart de longueur nominale de la fraise de rechange, obtenu par un contrôle des mesures. A cette fin, on fait tourner la roue dentée conique de réglage 36 avec le repère 44 qu'elle porte, en regard d'une échelle de réglage 45, laquelle est prévue sur la face frontale externe 46 de la bague de butée 40, située dans le même plan que la face frontale externe de la roue dentée conique de réglage 36, d'un nombre de graduations de l'échelle 45 qui correspond à cet écart.L'échelle de réglage 45 peut être également munie d'une graduation zéro sur laquelle le repère 44 est réglé avant l'insertion de la fraise à queue utilisée en premier lieu et dont la profondeur correcte de travail doit être réglée sur la fraiseuse eiie-m#me. Dans ce cas, 1' échelle de réglage peut etre directement étalonnée sur l'écart de longueur nominale. La forme d'exécution du mandrin de serrage représentée sur les ligures 3 et 4 est destinée à des fraises à queue usuelles de type plus simple, comportant une tige cylindrique dont l'extrémité libre présente simplement une surface frontale plane. De ce fait, le mandrin de serrage est plus simple que le mandrin correspondant au premier exemple d' exécution. Toutefois, dans la description suivante, les détails qui concordent avec la première forme d'exécution ont été désignés par les ment mes numéros de référence que dans le premier exemple de réalisation. Le mandrin de serrage est constitué par un corps de mandrin 1 qui présente un fût conique 2 comme dans le premier exemple d'exécution, par un dispositif de serrage 3' manoeuvrable à la main par déplacement axial, ainsi que par un corps de butée 8 qui détermine, dans chacune de ses positions axiales, la profondeur d'insertion de la fraise à queue 4 dans le corps de mandrin 1 et qui est exécuté essentiellement sous la forme d'une tige filetée dans cet exemple d'exécution; il est bloqué en rotation et guidé axialement dans la partie 10 resserrée en conséquence du trou traversant axial 11 prévu dans le corps de mandrin. Le trou traversant axial 11 du corps de mandrin 1 est prolongé, du côté de la fraise, par un logement conique 14' dans lequel est dis posée une douille de serrage conique 13 qui reçoit la tige cylindrioue de la fraise à queue 4. La douille de serrage conique 13 peut être bloquée sur le corps de mandrin -1 par un écrou de serrage 7, exécuté sous forme d'écrou-chapeau, en prise avec un filetage- extérieur 20 du corps de mandrin 1, ce blocage s'accompagnant d'un coincement simultané de la fraise à queue 4 qui traverse la douille. A cette fin, la douille de serrage conique 13 prend appui sur 1'écrou de serrage 7 par un épaulement annulaire 22.Par ailleurs, la douille de serrage conique 13 pénètre, par son prolongement extérieur 16, dans le trou axial 21 de l'écrou de serrage 7, de la même manière que dans le premier exemple d'exécutior le corps de butée 8 est muni d'un filetage auto-bloquant, par exemple d'un filetage trapéroidal, et il présente, à son extrémité du côté fraise, une surface frontale lisse contre laquelle vient buter 1' extrémité de la queue de la fraise à queue 4 insérée dans le mandrin de serrage. Par ailleurs, le corps de butée 8 est bloqué en rotation par un goujon fileté 26 qui s'engage dans une rainure longitudinale 24, dela même manière que dans le premier exemple d'exécution. Par son filetage extérieur, le corps de butée 8 est en prise avec le filetage correspondant 31 d'un écrou de réglage 32 qui est calé axialement dans la partie terminale interne du logement 14', entre un épaulement interne 33 du trou traversant 11 formé à l'extrémité interne du logement 14' et un anneau de retenue 23. L'écrou de réglage 32 déplace axialement, lorsqu'il tourne, le corps de butée 8, présente une forme extérieure cylindrique et est muni, sur sa face frontale opposée à l'anneau de retenue 23, d'une denture conique 34 par laquelle il engrène une roue dentée conique de réglage 36 montée dans un trou transversal 35 du corps de mandrin 1, roue dentée qui est maintenue dans le trou transversal de façon à pouvoir tourner, mais sans pouvoir se déplacer axialement, par une bague de butée 40, de la même manière que la roue dentée conique de réglage 36 du premier exemple d'exécution. Etant donné qu'avec les fraises à queue ordinaires, comportant simplement une tige cylindrique, on doit s'attendre à des déplacements axiaux nettement plus grands qu'avec les fraises à queue selon i pre- mier exemple d'exécution, il peut être communiqué au corps de butée 8 du présent exemple d'exécution un mouvement axial augmenté en conséquence. O > est pourquoi il n'est pas prévu, dans cet exemple d'exécution, des moyens de butée qui s'opposeraient à une rotation de la roue dentée conique de réglage de-plus de 3600. Pour cette raison, l'échelle de réglage 45 sur la face frontale externe 46 de la bague de butée 40 s'é tend, par ses graduations, sur toute la circonférence, de sorte que la roue dentée conique de réglage 36 peut au besoin effectuer plusieurs tours en vue du réglage axial du corps de butée 8 Pour le reste, la compensation de l'écart de longueur nominale entre deux fraises échangées s'effectue de la meme manière que dans le premier exemple d'exéc-u- tion; on épargnera donc ici une répétition des explications à ce sujet. - REvEi#ICATI0NS 1. mandrin de serrage pour une fraise à queue cylindrique, composé d'un corps de mandrin qui présente un fût conique, d'un disposi- tif de serrage axial qui reçoit la queue de la fraise, peut etre actionné au moins par un écrou de serrage en rapport de vissage avec le corps de mandrin et présente une douille de serrage conique, ainsi que d'un corps de butée qui déterrtine, dans chacune de ses positions axiales, la profondeur d'insertion ce la fraise à queue dans le mandrin, et qui est mobile longitudinalement et réglable dans un trou axial du corps du mandrin, caractérise par le fait que le corps de butée 8 muni d'un filetage, par exemple d'un filetage trapézoïdal extérieur 27, est en prise avec un écrou de réglage 32 monté sans possibilité de déplacement axial dans le corps de mandrin 1, écrou qui engrène, par une denture conique 34 formée sur l'une de ses faces frontales, une roue dentée conique 36 de réglage qui est montée dans un trou transversal 35 du corps de mandrin 1 et qui est réglable de l'extérieur par adaptation d'une clef à douille 37 ou similaire. 2.- Mandrin de serrage selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est prévu un trait de repère 44 sur la face frontale externe de la roue dentée conique de réglage 36, et une échelle de réglage 45, sur une surface plane 46 du mandrin de serrage qui se trouve dans le même plan que la face frontale externe de la roue dentée conique de réglage. D.- flandrin de serrage selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la surface plane 46 munie de l'échelle de réglage 45 fait partie d'une bague de butée 40 fixée au corps de mandrin 1 au moyen de vis 41 et bloquant vers l'extérieur la roue dentée conique de réglage 36 dans le trou transversal 35 du corps de mandrin, bague qui est encastrée dans un élargissement extérieur 59 du trou transversal 35 et recouvre en même temps l'extrémité externe 36a de la roue dentée conique de réglage 36 dont le diamètre est plus petit pour former un gradin. 4.- flandrin de serrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'en cas de fraises à queue 4 qui présentent un prolongement fileté à l'extrémité de leur tige, le dispositif de serrage présente, de façon connue en soi, pour le resserrage automatique déterminé par la prise de contact entre la fraise à queue 4 et la pièce à usiner, un corps de serrage 15 qui reçoit le prolongement fileté 5 de cette fraise dans un trou taraudé 6, est monté mobile axialement dans le corps de mandrin 1, et reçoit en outre la douille de serrage conique 13 dans un trou conique 14. 5.- mandrin de serrage selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'une cheville d'arrêt 42 prévue sur la roue dentée conique de réglage 36 coopère avec une cheville d'arret 43 prévue sur la bague de butée 40 dans le sens d'une limitation de la plage de rotation de la roue dentée conique de réglage 36o