Brevet FR2262575A1 — publié le 19750926

La présente invention concerne les constructions de machines-outils, et notamment les machines semi-automatiques pour l'affûtage au diamant des outils monocoupe. L'invention peut être appliquée avec succès à l'affûtage primaire des outils monocoupe dans les usines spécialisées, ainsi qu'à l'affûtage primaire et au réaffûtage périodique des outils monocupe dans les usines de constructions mécaniques et autres. L'invention peut aussi être appliquée à 'usinage des lames armées de carbure dur, employées dans les machines à bois, et des éléments en carbure dur d'outils de formage. Actuellement, pour l'affûtage des outils monocupe constitués phr un corps portant un élément en alliage dur, on emploie des affûteuses qui exécutent un pré-affûtage, à l'aide d'une meule en abrasif courant, sur- les surfaces de dépouille de l'élément en alliage dur, en corulmun avec le corps de l'outil. Ensuite, une autre affûteuse assure le diamantage sur les surfaces de dépouille de l'élément en alliage dur seulement. Le meulage de la rainure brise-copeaux est exécuté sur une machine spéciale sur laquelle on utilise des meules diamant ou en abrasif. La méthode d'usinage existante présente toute une série d'inconvénients, à savoir : rendement faible par suite du grand nombre de reprises de ltoutil sur des machine différentes aire importante occupée par le matériel nécessaire à l'exécution de toutes les opérations ; tenue Insuffisante de 11 outil affuté par suite de la formation d'une couche défectueuse sur l'élément en alliage dur (brûlures, micro fis@ures) au cours de l'affutage à la meule en cibrasifcousarrt des outils dont le corps est arn.é d'un éliment el alliage lur force à avoir un grand nombre de meules, par suite de la grande consommation, ce qui complique la fabrication du point de vue de l'approvisionnement en meules à agglomérant et grande appropriés, des locaux fie stockage, de l'équilibrage des r-cules, de l'évacuation d'une grande @uantité de schlamms, etc. En outre, l'emploi de meules en abrasifs courants est la cause de pollution de l'atmosphère dans la zone de travail, ce qui entraîne des maladies professionnelles des ouvriers. On connaît une machine semi-autcmatique pour l'affûtage au di'-LflQtnt res outils monscouke constitués par un corps armé d'un serment en alliage dur, qui exécute l'affûtage sur les surfaces de dépouille de l'élément en alliage dur seulement, le meulage se faisant en plusieurs passes. .s cette machine semi-automatique, l'outil est serré dans un dispositif monté sur le bâti, à l'aide d'organes hydrauliques ou à la main, et la tête porte-meule est animée d'un mouvement rectiligne alternatif le long de la face de la meule et d'un mouvement transversal pour l'enlèvement de la surêpai sscur prescrite. La machine semi-automatique connue peut exécuter l'affûtage sur les surfaces de dépouille de l'élément en alliage dur avec une meule diamant seulement après pré-usinage du corps de l'outil. Le meulage de la rainure brise-copeaux ne peut être exécuté par la machine semi-automatique indiquée. Les inconvénients de la machine semi-automatique connue sont qu'elle ne peut usiner le corps de l'outil de façon à assurer des conditions favorables à l'abrasion de l'éliment en alliage dur par meule diamant qu'elle ne peut meuler la rainure brise-copeaux ; qu'elle exécute le meulage en plusieurs passes, ce qui n'est pas le mode optimal en rendement. Le but de l'invention est de supprimer les inconvénients susmentionnés. Il s'agissait donc de créer une machine semiautomatique pour l'affûtage au disant des outils monocoupe constitués par un corps et un élément en alliage dur, sans emploi de meules en abrasifs courants, -qui permettrait de réaliser plusieurs opérations sans reprise de l'outil, en une seule passe, ce qui assurerait un fort accroissement de son rendement. La solution consiste en unemachine semi-automatique pour l'affûtage au diamant d'outils monocupe constitués par un corps et un élément en alliage dur, sur le bâti de laquelle sont montées une table liée ein@@ @@@ @@@@@ un@ commande de mouvement rectiligne alternatif et portant un dispositif pour le montage de l'outil à affûter, ce dispositif étant doté d'un mécanisme de serrage et @e @e@@@@rage autom tique de l'outil et étant disposé sous un an de issurant l'angle le dépouille requis de l'outil, et une tète @ orte-@euls pour l'affûta ce le l'outil sur les surfaces de dépouille, cette tête étant pourvue d'une commande indiv@@selle pour la rotation de sa broche, machine dans laquelle, d'après l'invention, la broche de la tête porte-meules porte une prerière meule pour l'affûtage de l'élément en alliage @ur sur ses surfaces de dépouille@, et une seconle neule pour l'exécution de la rainura brise-copeaux, rontées de façon eue la distance entre elles suisse être réglée afin d'assurer le positionnement voulu de la rainure brise-copeaux par rapport l'arête coupante principale ; toujours d'après l'invention, sur le bât@ de la machine sont montées une butée déplaçable dans le plan horizontal pour régler la surépaisseur à enlever sur la surface de dépouille de l'outil, cette butée positionnant l'outil d'après sa sa surface de dépouille et contactant li;; surface d'attaque de l'outil grâce à la poussée appliquée à l'outil ar un élément élastique monté sur la table, et une tête de fraisage p oui l'usinage eu corps de l'outil sur la surface de dépouille, la broche de cette tête étant inclinée, par rapport à li broche de la tête porte-meule, sous un angle tel que, après le fraisage du corps de l'outil sur la surface de dépouille, l'affûtage de l'élément en alliage dur sur ses surfaces de dépouille se fasse sans contact de la meule diamant avec le corps de l'outil. Grâce à une telle réalisation, la machine semi-automatique assure l'affûtage des outils monocou@@ sans reprise de l'outil, en une seule passe. Ceci se traduit par un accroissement du rendement de la machine en utilisation. En outre, l'emploi de la machine semi-automatique faisant l'objet de l'invention ré@@it fortement le surface occupée par le matériel nécessaire à l'exécution @@ toutes les opérations l'affût@@e des outils monocoupe. Il est util@ @e @eter le tête de frais@ge @'un fourreau excentrique, @ont la retation assure le déplacement @e r@@lage le la broche porte-fraise montée 7 l'intérieur d@dit @curreau, pour créer des con@itions optimales @'affûtage de l'élément en alliage @@@ à sa jonction avec le coprs de l'outil. Le montage de la @r@che porte-fraise dans le fourreau excentrique simplifie la conception de la machine, rend commode sa conduite lorsque l'outil doit être usin avec de petits déplacements de la fraise dans le plan vertical. Pour que l'utilisation soit plus aise, il est avantageux que la butée ait deux plans, sont l'un contacte la surface d'attaque de l'outil, en positionn@t ainsi l'outil par rapport à la surfacepériphérique de la meule di@mant pour le meulage de la rainure brise-copeaux, et l'@utre, la surface d@ épouille de l'outil, en positionnant ainsi l'outil par rapport à la face latérale de la meule pour l'affûtage de l'élément en alliage dur sur les surfaces se dérouille. L'emploi d'sone butée à deux plans permet de positionner l'outil de telle façon que sa position permette l'éxécution des trois opérations (fraisage du corps de l'outil, affûtage de l'élément en alliage lur sur la surface de dépouille, meulage de la rainure brise-copeaux) en une seule passe. L'invention est aussi caractérisée en ce ose sa tete porte-meules comporte un dispositif pour le déplacement de régla@e vertical de la broche par rapport à la surface de la butée contactée par la surface d'attaque de l'outil, afin d'assurer le meulage de la rainure brise-copeaux à la profondeur requise. Le déplacement vertical de la tête porte-meules rend l'utilisation de la machine commode lorsqu'il fa@t changer son ré2lage pour passer à une autre @imension @e @eu@@ @iamant, lorsqu'il faut régler la profondeur de me@age de la rainure brise-copeaux du type fermé. Dans ce qui suit, l'invention est expli@uée par la @escription détaillée d'un exemple de réalisation concret mais non lim@tatif, avec références au @ ssi@ uniqu ann@xé, qui représente - sur la figure 1, le schéma de principe d'une machine semi-automatique pour l'affûtage au diam@nt l'outils .. cliccoure, vue de côté - sur la figure @, ider, vue de de.sus - sur la figure 3, une vue en coupe suivant la ligne III-II de la figure 2. La machine semi-automatique pour l'affûtage au diamant d'outils monocoupe, faisant l'objet de l'invention, comprend un bâti . (figure 1) sur la :-- rtie avant duquel, à l'aide de guidages à billes ?, est montée une table 3. Une commande 4 liée cinématiquement à la table 3 l'anime d'un mouvement rectiligne alternatif. La commande 4 est un vérin hydraulique fixé au bati 1.Sur la table 3 est monté un dispositif 5 pour le montage de l'outil à affûter. Ce dispositif est doté d'un mécanisme pour son serrage et son desserrage automatiques, réalisé sous la forme d'un vérin hydraulique 7, dont la tige 8 est a couplée à la partie mobile supérieure 9 du dispositif 5. Le dispositif 5 pour le serrage et le desserage de l'outil à affûter est placé sous un angle assurant l'obtention de l'angle de coupe prescrit de l'outil, afin que ses conditions de coupe en utilisation soient optimales. Dans ce qui suit, afin que l'exposé de l'invention oit plus clair et plus facile, on désigne par surfaces de dépouille de l'élément en alliage dur" et "surfaces de dépouille du corps de l'outil" les surfaces de dépouille de l'outil. Les repères adoptés sont les suivants : 10 pour l'outil représenté en figure 1 ; @1 pour l'arête coupante principale de l'outil, montrée f n figure @ ; ; 12 pour la surface rie dépouille de l'outil, montrée en figure 3 ; 13 pour la surface d'attaque de l'outil, montrée en figure 3 ; 14 pour le corps de l'outil, montré en figure 3 ; 15 pour l'élément en alliage dur de l'outil, montré en figure 1, 16 pour la rainure brise-copeaux de l'outil, montré@ en figure 1. Sur le bâti @ est fixée la tête porte-meules 17 (figure 2) pour l'affûtage de l'outil sur les surfaces de dépouille ;9 (figure 3), ayant une commande 18 (fi ure 13 pour la rotation de sa broche. 'après l'invention, sur le bûti 1 est montée une butée 19 (figure @), déplaçable dans le plan horizontal. Elle est prévue pour régler la suréjaisseur enlevée sur la surface de dépouille 12 de l'tutil. Sur la broche (non représentée) de la tête portemeules 17 sont fixées des meules diamant 20, "1. La meule 20 est destinée à affûter ltélfnìent en alliage dur 17 sur les surfaces de dépouille 1?, et la meule 21 est destinée à meuler la rainure brise - copeaux 16. Les meules diamant 20, 1 sont montées de façon que la distance entre elles puisse être réglée afin d'assurer le positionnement prescrit de la Linure brise-copeaux 16 par rapport à l'arête coupante principale 11 (figure 2) de l'outil. Pour usiner le corps 14 de l'outil, sur le bâti 1 est montée une tête de fraisage ?2, dans la broche (non eprésentée) de laquelle est fixée la fraise 23. L'axe 0-0 (figure 1) de la broche de la tête de fraisage 22 est incliné, par rapport à l'axe 0-0 de la broche de la tête porte-meule 17, sous un angle ot assurant, après le fraisage du corps 14 de l'outil sur les surfaces de dépouille 12, l'affûtage de l'éliment en alliage dur 15 sur les surfaces de dépouille 12 sans contact entre le corps 14 de l'outil et la meule diamant 20. Grâce au fait que la machine semi-automatique faisant l'objet de l'invention comporte deux meules diamant 20 et 21, destinées respectivement à affûter l'élément en alliage dur 15 sur les surfaces de dépouille 12 et à meuler la rainure brise-copeaux 16 de l'outil, et une tête de fraisage 22 destinée à l'usinage du corps 14 de l'outil sur la surface de dépouille 19, et dont la broche est disposée sous un angle assurant l'affûtage de l'élément en alliage dur 15 sur les surfaces de dépouille 12 sans que la meule diamant 20 ne contacte le colis 14 de l'outil, il s'avère possible d'exécuter sans reprise de l'outil, en une seule passe, plusieurs opérations liées à l'affûtage de l'outil. Cela accroît fortement, à son tour, le rendement de la machine semi-automatique. Il est en outre à noter que la réalisation de la condition @e non-contact entre le corps de l'out @, @i@@st @@ acier, et la meule diamant, permet @ugmenter l@@@@ée @e service de la meule diamant, car ell se se l@stre p@s. Pour simplifier la conce@tion de la machine se@@- ut@@etique et rendre commode@a conduite lors@'@@ est nécessaire de réaliser, dans des cas concrets, de potits déplacements de la fraise dans le plan vertical1 la tête de fraisage @@ comporte un fourreau excentrique dans @equel est montée la broche de la fraise 93. La rotation rie ce fourreau assure le déplacement de réglage de la broche, et @@r conséquent, de la fraise @3 aussi, pour créer les conditions optimales d'affûtage de l'élément en alliaage @ur sur les surfaces de dépouille à la jonction de cet élément avec le corps de l'outil. Ces conditions optimales sont caractérisées en ce que la meule diamant ne contactera pas le corps en acier de l'outil lers de l'affûtage de l'élément en allfage dur sur les surfaces de dépouille et, par conséquent, elle ne se @ustrera pas, aussi les hautes propriétés coupantes de la meule diamant seront-elles stables. D'après l'invention, la butée 19 possède ceux plans ^4 (figure 3) et @5, dontl'un le plan 24, contacte la surface d'attaque 13 de l'outil, en positionnant l'outil par rapport à la surface périphérique 26 de la meule diamant @1, assurant le meulage de la rainure brise-copeaux, et l'autre, le plan 25, c-ontacte la surface de dépouille 12 de l'outil, en positionnant l'outil par rapport à la face 27 de la meule diamant 20, assurant l'affûtage de l'élément en alliage @ur 5 sur ses surfaces de dépouille 12. Une telle réalisation de la butée permet te tonner @ l'outil 10 une position assurant l'exécution de toutes les trois opérations de son affûtage (fraisage du corps, affûtage de l'élément e allia@@ @@r @ur les surfaces @e dép@uille et meulage de la rainure brise-copeaux) en une seule passe. Le contact de la butée 19 avec la surface @'attque 13 de l'outil 10 s'effectue avec serrage de l'outil 10 contre le plan 4 correspondant de la butée 19 à l'aide d'un élément @lasti@@@ réalisé sous la forme de ressorts 28 intercalés en compr@ssion entre la table 3 et le @ispositif porteoutil. 5. Pour assurer le @@@lage de la rainure br@se-copeaux à la profondeur requise, la tête porte-meules 17 comporte un dispositif pour le déplacement de réglage vertical de la broche par rapport à celle des surfaces (14) que la butée 19 qui est contactée par la surface d'atta@@e 13 de l'outil. Le déplacement vertical de le tête porte-meules 17 rend facile le réglage de la machine semi- automatique lors du passade à une utre dimension de la meule diamant, lors du passage à une autre profondeur de meulage de la rainure brise-copeaux, ainsi que lors de 'usinage de rainures brise cor eaux @u type ferme. Le dispositif pour le déplacement de réglage vertical de la broche est réalisé sous la forme d'un couple vis-crou 29 (figure 1) et d'un renvoi d'angle 3G1 ce dernier étant lié cinématiquement à une manivelle 31 pour la mise de la meule diamant @1 à une profondeur déterminée de meulage de la rainure brise-copeaux, et au couple vis-écrou 29, dont l'écrou est solidaire du boîtier de la tête porte-meules 17. L'entraînement en rotation de la fraise 23 est assuré par une commande individuelle 33. La machine semi-automatique fonctionne de lu façon suivante. L'outil à affûter 10 se monte sur le support fixe 34 du dispositif a, orienté sur le support oscillant - 5 sous un angle gal a l'an@le d'affûtage de 1' lément en alliage ur 15 sur la surface de dépouille. après pression sur le bouton Marche cycle", l'outil 10 est serré entre le support fixe 34 et la partie mobile du dispositif 5 à l'aide du vérin hydraulique 7. Ensuite, le dispositif 5, avec l'outil 10 qui y est fixé, @e déplace sous l'action des forces @roquites par les ressorts 28 de l'élément élastique jusqu'à s@position haute, à laquelle la surface @'attaque 13 de l'outil @0 contacte le plan 24 de la butée 19. Après positionner ent a dispositif 5 avec l'outil 1G qui y est fixé, on effectue le déplacement lon@itudinal de la table 3 à l'aide de la commande 4.Le corps 14 de l'outil 10 est alors fraisé sur sa surface de dépouille 12 et, immédiatement après, lors de la icême course, l'élément en alliage dur 15 est affûté sur sa surface de dépouille 1@ par la meule de diamant 20, et la rainure brise-copeaux 16 est creusée par la meule diamant 21. Ceci fait, la tête porte-meules 17 et la tête de fraisage @2 sont un peu reculées pour permettre le retour libre de la table 3 avec l'outil 10 à la position inItiale. Dien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituants des équivalents techniques des moye décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. RviZEt-T-,'I(:ATIONS 1. Machine semi-utor-'-3tique pour l'affûtagre au diamant d'outils monocoupe constitu par un corps et un élément en alliage dur, du type comportant un blti sur lequel sont montées une table liée cinématiquement à une commande de mouvement rectiligne alternatif et équipée d'un dispositif pour le montage de l'outil à affûter, ce dispositif étant doté d'un mécanisme de serrage et de desserrage automatique de l'outil et étant disposé sous un angle assurant l'angle de coupe requis de l'outil, et une tête porte-meules permettant l'affûtage de l'outil sur ses surfaces de dépouille, et comportant une commande individuelle pour la rotation de la broche de ladite tête porte-meules, caractérisée en ce que sur la broche de la tête porte-meules sont fixées une première meule pour l'affûtage de l'élément en alliage dur sur ses surface de dépouille et une seconde meule pour l'exécution de la rainure brise-copeaux, de l'outil à affûter, montées de façon que la distance entre elles puisse être réglée afin d'assurer l'orientation voulue de la position de ladite rainure brise-copeaux par rapport à l'arête coupante principale de l'outil à affûter, et en ce que sur le bâti de ladite machine sont montées, d'une part, une butée déplaçable dans un plan horizontal pour régler la surépaisseur à enlever de la surface de dépouille de l'outil, cette butée positionnant l'outil suivant sa surface de dépouille et contactant la surface d'attaque de l'outil gracie à la poussée appliquée à l'outil par un élément élastique monté sur la table de la machine, et, d'autre part, une tête de fraisage pour l'usinage du corps de l'outil suivant la surface de dépouille, la broche de ladite tête de fraisage étant inclinée, par rapport à la broche de la tête porte-meules, sous un angle tel que, après le fraisage du corps de l'outil suivant la surface de dépouille, l'affûtage de l'élément en alliage dur sur ses surfaces de dépouille se fasse sans contact de la meule diamant avec le corps de l'outil. 2. Machine semi-automatique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la tête de fraisage comporte un fourreau excentrique, dont la rotation assure le déplacement de réglage de la broche porte-fraise fixée dans l@@t @ourreau, pour créer des conditions optimales d'affûtage de l'élément en alliage durà l'endroit de sa jonctionau corps de l'outil. 3. Machine semi-automatique selon l'une des revendications t et 2, caractérisée en ce que la butée précitée à deux surfaces, dont l'une contacte la surface d'attaque de l'outil à affûter, en positionnant ainsi l'outil par rapport à la surface périphérique de la meule diamant pour le meulage de la rainure brise-copeaux, tandis que l'autre contacte la surface de dépouille de l'outil, en positionnant ainsi l'outil par rapport à la in face latérale de la meule pour l'affûtage de l'élément en alliage dur suivant les surfaces e dépouille 4. Machine semi-automatique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que sa tête portemeules comporte un dispositif pour le déplacement le réglage vertical de sa broche par rapport a celle des surfaces de la butée qui est contactée par la surface d'attaque de l1outil, afin @'assurer le meulage de la rainure brise-copeaux à la profondeur $requise.