Brevet FR2194508A1 — publié le 19740301

L'invention a pour objet une tête de perçage ou d'alésage, dans laquelle une barre de perçage ou alésage comporte une glissière perpendiculaire à son axe et deux pièces porte-outil mobiles l'une par rapport à 11 autre dans la glissière. Dans une tête de perçage ou d'alésage (appelée plus brièvexent tête d'alésage dans la suite) de ce type (demande de brevet allemand publiée n0 2.060.869), les deux porte-outil mobiles l'un par rapport à l'autre doivent être centrés de façon mal commode au moyen d'échelles graduées, ce que, souvent, l'on ne peut faire avec la précision voulue. En outre, dans la t8te d'alésage connue, les deux pièces porte-outil sont maintenues sur la barre d'alésage et immobilisées dans leur position relative mutuelle par une seule et même vis, de sorte qutil-est impossible de régler les pièces porteoutil, en dehors de la tête d'alésage, à un diamètre déterminé, puis de les fixer et seulement ensuite de les introduire dans la tête d'alésage en respectant le diamètre réglé. L'invention a pour but de remédier à ces insuffisances et de réaliser une tête de perçage ou dtalésage, comportant des moyens de centrage automatique des pièces porte-outil préalablement réglées à un diamètre déterminé. Pour atteindre ce but, l'invention propose que les deux pièces porte-outil soient reliées de façon articulée par un étrier de butée, qui est en contact, dans la position de travail des pièces porte-outil, avec une cheville de centrage placée dans une glissière de la barre d'alésage. Il est particulièrement avantageux que cette cheville de centrage soit mobile dans la barre d'alésage sous l'action antagoniste d'un ressort, car on peut alors monter aussi sur la barre d'alésage un porte-oùtil d'une seule pièce, que l'on peut centrer tout aussi simplement que deux pièces porte-outil mobiles l'une par rapport à l'autre. En outre, une cheville de centrage mobile axialement dans la barre d'alésage présente l'avantage de pouvoir être utilisée en même temps comme sécurité contre le départ éventuel de la ou des pièces porte-outil de la barre d'alésage. La description détaillée qui va suivre, et les dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, feront ressortir d'autres avantages et particularités de l'invention. On se reportera aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue partielle en élévation d'une tête de perçage ou d'alésage selon l'invention; - la figure 2 est une vue latérale de la tête de la figure 1 - la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 1 - la figure 4 est une vue semblable à la figure 3 avec une autre position relative des deux pièces porte-outil - la figure 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 1 - la figure 6 est une vue semblable à la figure 5, avec une autre position relative des deux pièces porte-outil ;; - la figure 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la figure 1 - la figure 8 est une vue semblable à la figure 7, avec une autre position relative des deux pièces porte-outil - la figure 9 est une coupe suivant la ligne 9-9 de la figure 1 - la figure 10 est une coupe d'un autre mode d'exécution de l'invention, avec un porte-outil d'une seule pièce portant un seul outil ; - la figure 11 est une vue en plan d'un autre mode de réalisation de l'invention, avec un porte-outil d'une seule pièce comportant trois outils - la figure 12 est une coupe suivant la ligne 12-12 de la figure 11. Comme il ressort en particulier des figures 1 et 2, une tête de perçage ou d'alésage comporte une barre 1 que lton peut fixer de façon connue en soi dans un mandrin de serrage, ou une pièce analogue, pourvant être mise en rotation par son extrémité supérieure, non visible sur le dessin. A son extrémité inférieure, la barre 1 comporte une glissière en queue d'aronde 2, perpendicu- laire à son axe longitudinal, dans laquelle coulissent l'une par rapport à l'autre, deux pièces porte-outil 5 et 6 comportant des tenons en queue d'aronde 3 et 4. Aux extrêmités inférieures de chacune des deux pièces porte-outil 5 et 6 sont rapportés, de façon connue, des outils 7 et 8, par exemple des plaquettes d'usinage, au moyen desquels on peut usiner par perçage ou alésage une pièce, lorsque la barre 1 tourne.La barre 1 comporte, de façon connue, une fente longitudinale parallèle à l'axe, ainsi que deux boulons filetés 11, 12, à l'aide desquels on peut fixer les deux pièces porteoutil 5, 6 dans la glissière en queue d'aronde de la barre d'alésage. Les deux porte-outil 5, 6 comportent chacun une rainure 15, 14 transversale. Dans la rainure 14 est fixé un coulisseau 15 qui pénètre dans la rainure 13. Ce coulissenu 15 constitue, en coopérant avec la rainure 13, un autre guidage coulissant des deux pièces porte-outil 5, s. Pour fixer la position relative des Jeu pièces porte-outil 5, 6 icf figures 2, 3 et '), on prévoit une vis 16, vissée dans un trou taraudé de la pince rorte-outil 6, ou est au contact de la pièce porte-outil 5 par sa tête dans une rainure étagée 17. La vis 15 permet r:t, après réglage préalable e la distance entre les outils 7 e t 8 (cf fi -ure -) e bloquer les nièces porteoutil 5, o et de les fixer 1' une ar rapport à l'autre. La rainure 13, le coulisseau 15 et la vis 16 permettent de réunir les deux pièces porte-outil 16 en une unité d'un seul ploc. Il est préférable d'aJuster la distance des deux outils 7, 8 lorsque les deux pièces porte-outil 5, 6 sont retirées de la barre 1, car cela permet de mesurer sans être gêné la distance des outils au moyen d'instruments de précision et de la régler. On peut cependant effectuer aussi le réglage de la distance des outils, lorsque les deux porte-outil 5, 6 sont fixés sur la barre d'alésage 1. Dans ce cas, on fait glisser les deux pièces porte-outil 5, 6 dans la glissière en queue d'aronde 2 précitée, après avoir desserré les vis 11, 12. Dans le cas le plus simple, on peut régler la distance des deux outils 7, 8 en déplaçant manuellement les deux pièces porte-outil 5, 6. Dans le mode de réalisation représenté, pour ajuster la distance des outils, on prévoit un dispositif spécial décrit en regard des figures 5 et 6. Un trou taraudé 18, pratiqué dans la pièce porte-outil 6, reçoit une vis 19, qui comporte à l'une de ses extrAemités un emplacement de prise 21, par exemple un logementhexa- gonal, pour un outil. A l'extrêmité de la vis 19, opposée au point de prise 21, se trouve une gorge annulaire 22 dans laquelle pénètrè une goupille 23 solidaire de la pièce porte-outil 5. Lorsqu'on fait tourner la vis 19, les deux pièces porte-outil 5, 6 se dépla- cent l'une par rapport à l'autre, en parvenant, par exemple, dans une position telle que celle qui est représentée sur la figure ó. Ainsi, on peut ajuster facilement la distance des outils 7, U et, par suite, le diamètre de l'alésage à percer. Comme il ressort des figures 7, 8 et 9, un étrier e ;;- tée 27 est placé sur la face supérieure des tenons en queue d'aronde 3, 4 des pièces porte-outil 5, 6 dans des rainures 25, 26. Cet étrier de butée 27 pénètre suffisamment profonaément dans les raiures 25, 26 pour que l'on suisse introduire sans gêne les deux pièces porte-outil 5, 6 dans la glissière en queue d'aronde 2 de la barre d'alésage 1. L'étrier de butée 27 comporte deux branches 28, 29, dirigées du même côté, sur chacune desquelles il s'articu- le à la pièce porte-outil rattachée.La branche 28 est montée tournante sur le porte-outil 5, par un axe d'articulation 91, tandis qu'un axe d'articulation 52 relié à la pièce porte-outil 5 pénètre dans un oeil oval 33 pratiqué dans la branche 29. Les axes 31 et 32 peuvent être matés en haut ou bien comporter des tartes de vis, de sorte que l'on ne puisse retirer l'étrier de butée 27 en le soulevant.L'articulation de l'étrier de butée 27 transversalement sur les deux pièces porte-outil 5, 6 n'entrave pas leur mobilité, car, lorsque les pièces pórte-outil effectuent un mouvement relatif, 11 étrier de butée tourne autour de l'axe 31 tandis que la modification de la distance des deux axes 31, 32 due au déplacement des pièces porte-outil est compensée par l'oval de l'oeil 33. Ainsi, on peut facilement faire passer les deux pièces porte-outil 5, 6 dans la position représentée sur la figure 6. Avec l'étrier de butée 27 coopère une cheville de centrage 34 placée, de préférence, dans l'axe central de la barre d'alésage 1, dont la figure 9 montre bien le profil et la disposition. La cheville de centrage 34 est mobile dans un perçage de la barre d'alésage 1 parallèle à l'axe et mise en tension versle bas par un ressort 55. A son extrêmité inférieure, la cheville de centrage 54 comporte une surface biseautée 36 dont le rôle sera expliqué plus loin.De l'un de ses côtés (situé à gauche sur la figure 9), la cheville de centrage 34 comporte une rainure 30J dans laquelle une saillie 38 de l'extrêmité d'une vis 57, pénétrant transversalement dans la tige de perçage 1, pénètre de telle façon que la tige 34 est empêchée de tourner, peut effectuer un mouvement limité, et ne tombe pas vers le bas après retrait des pièces porte-outil 5, 6 de la barre 1. Comme le montrent les figures 7 et 8, dans la position de travail des plofles porte-outil 5, 6, dans laquelle les outils 7, 8 sont cet par rapport à l'axe de rotation de la barre d'a- alésage 1, les axes d'articulation jl, 32 de l'étrier de butée 27 et l'axe central de la cheville e Cecentrage 34 sont dans un meme 1. En outre, le o-rd cu le côté de1 étrier de butée 27 au con- c- c t ce la cheville de centrage 3t est parallèle c la ligne de lunaison aes axes 'articulation jl, 52, et il est en retrait d'un eni diamètre de la cneville par rapport au plan qui eontient les deux axes. Les pièces porte-outil 5, 6 comportent chacune un biseautage 59 de l'un de leurs côtés. L'un des porte-outil, 6, comporte, de l'un de ses côtés, une nervure 41 faisant saillie vers l'autre porte-outil 5. Cette nervure 41 comporte également un biseautage 42 à son extrêmité se trouvant du côté de l'étrier de butée 27. On monte la barre d'alésage conforme à l'invention, représentée sur les figures 1 à 9, pour un usinage de pièce , de la façon suivante. On ajuste les pièces porte-outil 5, 6 retirées de la barre d'alésage 1, lorsque la vis 16 est desserrée, au diamètre souhaité de perçage ou d'alésage à opérer sur une pièce à usiner. On fixe cette dimension en serrant la vis 16. On introduit alors les pièces porte-outil 5, 6 solidarisées, par la droite selon la figure 9, dans la glissière en queue d'aronde 2 de la barre d'alésage 1, les surfaces biseautées 59 rencontrant d'abord la surface biseautée 36 de la cheville de centrage 54. Lorsqu'on continue à faire entrer les pièces porte-outil 5, 6, la cheville de centrage 34 est repoussée vers le haut, de sorte que les pièces porte-outil 5, 6 peuvent ëtre poussées plus loin sous elle. Du fait de la présence du biseautage 36 à ltextrêmité, la cheville de centrage 34 franchit également l'étrier de butée 27.La pièce porte-outil ayant pénétré à la distance voulue, la cheville de centrage 34 saute enfin vers le bas, sous l'action du ressort 55, dans la rainure 40 se trouvant entre l'étrier de butée 27 et la nervure 41 et parvient ainsi dans la position représentée sur la figure 9, dans laquelle l'étrier de mutée 27 est fermement en contact avec la cheville de centrage 54. Ce contact garantit le centrage des pièces porte-outil 5, 6 sur la barre d'alésage 1. On maintient alors lté- trier de butée 27 au contact de la cheville de centrage 34 et l'on visse les deux vis 11, 12 (figures 1 et 2), de sorte que les pièces porte-outil 5, 6 sont bloquées en position centrée dans la barre d'alésage 1. La barre d'alésage est alors prête à être utilisée. Pour retirer les pièces porte-outil 5, 6, après utilisation de la barre d'alésage 1, on desserre les visv et 12, après quoi, du fait du déplacement latéral des pièces porte-outil 5, 6, vers la gauche sur la figure 9, la surface biseautée 56 de la cheville de centrage 54 rencontre la surface oblique 42 qui se trouve sur la nervure en saillie 41. De ce fait, la cheville est poussée en haut, de sorte qu'on peut enfin, en déplaçant encore les pièces porte-outil 5, 6 vers la gauche, les retirer de la glissière en queue d'aronde 2 de la barre d'alésage 1. Comme il ressort de la figure 9, la cheville de centrage 34 pénètre, en position de fonctionnement dans la rainure 40, qui est délimitée d'une part par l'étrier de butée 27 et, de l'autre, par la nervure 41. Ainsi, les pièces porte-outil 5, 6 ne peuvent sortir involontairement de la barre d'alésage 1 latéralement. La cheville de centrage 34 coopère alors avec l'étrier de butée 27 et la nervure 41, pour constituer clé. Toutefois, en exerçant simplement une force convenable, on peut retirer les pièces porteoutil 5, 6,libérées alors par la cheville de centrage 1 de la barre d'alésage 1 poussée vers le haut par les surfaces biseautées 42 se trouvant sur la nervure 41. Dans le mode d'exécution de l'invention représenté sur les figures 1 à 9, la cheville de centrage 37 est mobile dans la barre d'alésage 1, suivant son axe central ou axe de rotation. Fondamentalement, la cheville de centrage 34 peut aussi se trouver en dehors de l'axe central de la barre d'alésage 1, si 11 étrier de butée 27 est également décalé de façon correspondante sur les pièces porte-outil 5, 6. On peut également immobiliser la cheville 34 en position fixe sans qu'elle puisse se déplacer sur la barre dtalésa ge 1. Dans ce dernier cas, il faut, bien entendu, supprimer la nervure en saillie 41 précitée de la pièce porte-outil 6, pour pouvoir introduire les deux pièces porte-outil 5,6 par une rainure alors ouverte d'un seul coté de la barre d'alésage 1, puis lten retirer de nouveau, l'introduction se faisant de droite à gauche et le retrait de gauche à droite, sur la figure 9. Il faut cependant considérer que la supprei on de la nervure 41 constitue un certain inconvénient, dans la mesure où désormais les pièces porte-outil 5, 6 ne sont plus empêchées de sortir involontairement de l'arbre d'alésage , dès que les vis 11, 12 sont desserrées. Slon un autre mode d'exécution de l'inveXtion, on peut aussi prévoir de ménager dans l'étrier de butée 27, qui doit alors être élargi, une ouverture à bord biseauté, dans laquelle la oneville de centrage, supportée élastiquerrent de façon à être nubile, pénètre et centre ainsi les pièces porte-outil 5, 6.La tige doit, dans ce cas, être arrondie d'un côté vers le bas de façon convena ble, de façon que, lorsqu'il s'exerce une -res--o-- pression latérale conve- nable par passage sur le bord biseauté Jo l'ouverture ménagée dans 11 étrier de butée 27, elle s'écarte vers le haut, pour permettre ainsi de retirer les pièces porte-outil 5, 6 de la barre à' alUsae 1. La figure 10 représente un autre mode o.e ucalisabion de l'invention,dans lequel une seule pièce porte-outil 52 comportant un seul outil 51 est retenue sur la barre d'alésage dans une glissière en queue d'aronde du type décrit plus haut. Dans la bar- re d'alésage 1 se trouve de nouveau, de préférence suivant son axe central, la cheville de centrage chargée par ressort 34, comme on l'a décrit en regard de la figure 9. La pièce porte-outil 52 comporte une rainure 53 recevant l'extrêmité inférieure de la cheville de centrage 34, qui comporte d'un côté un biseau 54, et de 11 autre côté de laquelle, on peut visser une vis 55.Par réglage du dépassement dans la rainure 53 de l'extrémité de centrage 54, on peut ajuster la distance du bord de travail de l'outil 51 à l'axe de rotation de la barre d'alésage 1. Ainsi, on peut réaliser des per çages ou des alésages de diamètre quelconque. La vis 55 comporte, à son extrémité opposée à la cheville de centrage 34, une prise pour un outil, au moyen auquel on peut la faire pénétrer dans la rainure 53 par vissage, pour ajuster ainsi l'outil 51 sur un diamètre de perçage déterminé. Il est avantageux, pour ce réglage, que l'emplacement de prise de l'outil, par exemple une tête à six pans, se trouve du côté de la pièce porte-outil 52 opposée à l'outil 51. La pièce porte-outil 52 comporte une autre surface iseautée 54. L'introduction de la pièce porte-outil 52 dans la barre d'alésage 1 est obtenue de droite à gauche, sur la figure 10, les surfaces biseautées 56 faisant monter, en rencontrant sasurface biseautée 36, la cheville de centrage, jusqu'à ce qu'elle mètre dans la rainure 53. Lorsque le porte-outil 52 continue à être déplacé dans la direction indiquée, la surface biseautée 36 de la cheville de centrage rencontre la surface biseautée 54 de sorte que la cheville de centrage 34 remonte et que ltor. peut retirer la pièce porte-outil 52 de la barre d'alésage 1. Les figures 11 et 12 représentent un autre noue - Cependant, dans le cas d1 une pièce porte-outil 61 du type repré senté sur les figures 11 et 12, il est également important de la centrer exactement sur la barre d'alésage, de façon que le point central des deux outils 62 se trouve exactement sur son axe de rotation. On peut utiliser de nouveau dans ce but une cheville 34 chargée par ressort, mobile dans la barre d'alésage 1, comme on l'a expliqué en regard des figures 9 et 10. La pièce porte-outil 61 comporte dans l'exemple représenté, une rainure ou un évidement 64 circulaire, dont le centre est, dans la position de travail de la pièce porte-outil 61, en position excentrique par rapport à l'axe de rotation de la barre d'alésage 1. L'évidement 64 comporte d'un côté une surface biseautée 65. En outre, la pièce porte-outil 61 comporte d'autres sur faces biseautées 66 sur sa périphérie. L'introduction & la pièce porte-outil 61 dans la barre d'alésage 1 a lieu de droite à gauche, sur la figure 1. La cheville de centrage 34 rencontre alors la surface biseautée 66 ; elle monte dans la barre d'alésage 1 lorsque la pièce porte-outil est déplacée dans la direction indiquée, de sorte qu'elle glisse sur la face supérieure de la pièce porte-outil 61 jusqu'à ce qu'elle s'enclenche dans l'évidement 64. Si l'on amène alors la paroi latérale de l'évidement 64 située à droite sur la figure 12, au contact de la cheville de centrage 34, la pièce porte-outil 61 est centrée par rapport à l'axe de rotation de la barre d'alésage 1, et on peut lly fixer en serrant les vis 11, 12 (figures 1 et 2). On retire la pièce porte-outil 61 en la faisant glisser dans le sens opposé, donc de gauche à droite (sur la figure 2), le passage de la surface oblique 36, se trouvant sur la cheville de centrage 34, sur la surface oblique 65 provoquant le soulèvement de la cheville de centrage 34 et permettant de retirer librement la pièce porte-outil 61 de la barre d'alésage. Egalement dans les modes d'exécution de l'invention représentés sur les figures 10 à 12, la cheville de centrage 34 a pour rôle, d'une part, de centrer la pièce porte-outil et, de 11 autre, en coopérant avec la rainure 53, ou avec l'évidement 64, de constituer une sécurité contre une séparation involontaire des pinces porte-outil de la barre d'alésage. Il ressort donc, de ce qui précède, que la cheville de centrage mobile dans l'arbre de perçage convient pour centrer des pièces porte-outil 5, 6, 52, 61 des types de construction et de fonctionnement les plus variés et en même temps pour ses empêcnel de se séparer involontairement de la barre d'alésage 1. REVENDICATIONS 1. Tête de perçage et alésage, dans laquelle une barre de perçage, alésage, comporte une glissière perpendiculaire à son axe et deux pièces porte-outil mobiles l'une par rapport à l'autre dans la-glissière, caractérisée en ce que les deux pièces porteoutil sont reliées de façon articulée par un étrier de butée, qui est, dans la position de travail des pièces porte-outil, en contact avec une cheville de centrage disposée dans la glissière de la barre. 2. Tête de perçage et alésage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la glissière de la barre est une glissière à queue d'aronde. 3. Tête de perçage et alésage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les deux pièces porte-outil sont mobiles l'une par rapport à l'autre grâce à un guidage par rainure et nervure. 4. Tête de perçage et alésage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la cheville de centrage 34 est mobile dans la barre sous l'action antagoniste d'un ressort. 5. Tête de perçage et alésage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4-, caractérisée en ce qu'une rainure se trouvant entre les pièces porte-outil sur leur surface tournée du côté de la cheville de centrage est occupée, en au moins un emplacement, par une nervure de sécurité solidaire d'une des pièces porte-outil. 6. Tête de perçage et alésage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'étrier ne butée comporte une ouverture dans laquelle pénètre la cheville de centrage. 7. Tète de perçage et alésage selon l'une quelconque des revendications 1 a 6, caractérisée en ce que la cheville Je centrage est disposée coaxialenent dans la barre. 8. Tëte de perçage et alésage selon l'une quelconque des revensiicatiorsl 1 à 7, caractérisée en ce que,dans la position de travail des pièces porte-outil, les axes d'articulation de l'J- trier de butée et l'axe de la cheville de centrè se trouvent dans un plan, et le bord de butée de l'étrier est parallèle au plan de liaison de ses deux asoes d'articulation et décalé d'un deri ciaroe--- tre de la cheville. 9. Tête de perçage et alésage, dans laquelle une barre de perçage, alésage, comporte une glissière perpendiculaire s son axe et au moins une pièce porte-outil prise dans la glissière, caIac- térisée en ce qu'elle comporte les caractéristiques de l'une rue- conque des revendications 1 G 8 et en ce qu'en combinaison avec la cheville de centrage se déplaçant contre la force un ressort une pièce porte-outil d'une seule pièce, coortant un ou plusieurs outils, compsrte,l::our la prise de la cheville de centrage, sur se surface engagée dans la glissière du côté de la cheville de centrage, une rainure parallèle à la glissière et à périmètre fermé. 10. Tête de perçage et alésage selon la revendication c, caractérisée en ce que, dans la position de travail centrée de la pièce orte-outil, la cheville de centrage est en contact avec l'un des côtés frontaux de la rainure. 11. Tête de perçage et alésage selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'une vis de butée réglable est disposée dans le porte-outil pour assurer le contact avec la cheville de centrage. 12.Tète de perçage et alésage selon la revendication 11, caractérisée en ce que la vis de butée comporte, de son côté opposé à ltoutil, un emplacement de prise, pour un outil de réglage. 13. Tête de perçage et alésage selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que les éléments disposés à la partie supérieure des pièces porte-outil tournés vers la cheville de centrage comportent des surfaces biseautées qui chassent la cheville de centrage hors de leur trajet lorsquton introduit les pièces porte- outil dans la glissière de la barre de perçage ou qu'on les en retire.