Brevet FR2349382A1 — publié le 19771125

La présente invention concerne un outil de carottage, destiné à être monté sur un tour. Afin de réaliser dans une pièce métallique un trou cylindrique de diamètre important, il est usuel de carotter cette dernière pour extraire un noyau métallique dont la matière peut être ainsi récupérée. Ce carottage est en général effectué avec un tour, selon les modalités pratiques suivantes - la pièce à carotter est fixée sur la broche du tour, par exemple au moyen dtun mandrin dont les mors viennent serrer la pièce précitée, et cette dernière est alors animée d'un mouvement de rotation, - un outil de carottage est fixé sur la tourelle du tour, di rectement ou indirectement au moyen d'un porte-outil, et, gra ce au déplacement longitudinal de la tourelle précitée, ltou- til de carottage est alors amené en face de la pièce à carot ter, mue en rotation. les outils de carottage utilisés sont en général des lames droites divan seul tenant, de faible section, faites en un seul et même matériau dur, par exemple en acier rapide ou carbure. Ces lames sont allongées entre une extrémité de carottage, comportant un tranchant d'usinage, et l'extrémité opposée de support, destinée à être fixée directement ou indirectement sur la tourelle du tour. les lames de carottage définies précédemment présentent le grave inconvénient d'être très fragiles, en raison d'une part de la faible résistance mécanique de leur matériau constitutif, et d'autre part de leur profil mal adapté à résister à des efforts mécaniques importants. Corrélativement, ces lames de carottage ne peuvent pas être employées pour effectuer des carottages profonds, car les efforts de coupe alors exercés sur l'outil de carottage, proportionnels à la profondeur de l'usinage, deviennent trop importants par rapport à la solidité des lames utilisées. En fait, dans la pratique, et compte tenu des lames de carottage actuellement disponibles, on constate que la profondeur des carottages effectués ne peut excéder 70 à 80 mm. En conséquence, pour effectuer dans des pièces métalliques des trous de diamètre et profondeur importants, on est alors obligé de procéder par perçage et alésage, ce qui représente d'une part un temps d'usinage beaucoup plus long que celui exigé par un simple carottage, et d'autre part une perte de matière, puisque dans ce cas le noyau central correspondant au trou cylindrique n'est pas récupéré. Il n'apparaît pas a priori possible de renforcer la solidité des lames de carottage envisagées précédemment, car on ne con naft pas de matériau, métallique ou non, qui soit à la fois dur et résilient. La présente invention se propose de remédier à l'inconvénient évoqué précédemment. Plus précisément, l'invention a pour objet un outil de carottage présentant une exeellente solidité, ce qui le rend adapté à des carottages profonds de pièces métalliques. Un outil de carottage selon l'invention est destiné à etre fixé directement ou indirectement (par l'intermédiaire d'un porteoutil) sur la tourelle d'un tour, et comprend 1) un corps de support, en métal#résilient, allongé depuis une extrémité dite de carottage, destinée à venir en face de la pièce métallique à carotter fixée sur la broche du tour, jusqu'à l'extrémité opposée dite de support, destinée à être fixée directement ou indirectement sur la tourelle du tour le corps de support présente sur toute sa longueur, d'un coté dit extérieur, opposé à la carotte au cours de l'usinage de la pièce à carotter, une surface de forme convexe, et du coté opposé dit intérieur, adjacent à la carotte au cours de l'u sinage de la pièce à carotter, une surface de forme concave sur toute sa longueur, et sur toute sa dimension perpendicu laird à cette dernière, à savoir sur toute sa hauteur,le corps de support présente une épaisseur relativement faible, 2) une pastille de carottage, solidaire de l'extrémité de carot tage précitée, mais distincte du corps de support ; cette pastille de carottage présente un tranchant d'usinage, dirigé vers le bas lorsque l'outil de carottage est disposé horizon talement ; cette pastille est faite en un matériau dur, dif férent du métal résilient du corps de support. Un outil de carottage selon l'invention se caractérise donc par le fait qutil comporte deux parties coopérant l'une avec l'autre, l'une destinée à usiner la pièce métallique à carotter, à savoir la pastille de carottage, en matériau dur, et l'autre destinec à supporter la pastille de carottage, à savoir le corps de support, en métal résilient. Ainsi, selon l'invention, les deux fonctions d'usinage de la pièce à carotter, et de support du moyen de carottage, sont assurées par des éléments respectivement distincts, mais solidaires l'un de l'autre, dont les matières et formes respectives sont adaptées spécifiquement aux fonctions respectivement demandées. La solidité d'un outil de carottage selon l'invention résulte de la conjugaison des caractéristiques suivantes a) le corps de support défini précédemment constitue la majeure partie de l'outil de carottage selon l'invention, b) le matériau constitutif du corps de support est un métal ou alliage résilient, par exemple un acier, c) le corps de support présente une forme gauche qui lui confère une bonne résistance mécanique. De plus, le corps de support peut être réalisé en acier forgé, ce qui lui confère encore une bien meilleure résilience. La présente invention est maintenant décrite par référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 représente une vue extérieure en perspective d'un outil de carottage selon la présente invention, - la figure 2 représente une vue intérieure en perspective de l'outil représenté à la figure 1 ; par vues extérieure et in térieure, il faut entendre des vues de l'outil précité, respec tivement opposée et adjacente à la carotte, au cours de l'usi nage de la pièce à carotter, représenté schématiquement à la figure 5, - la figure 3 représente une vue extérieure de face de l'outil représenté aux figures i et 2, - la figure 4 représente une vue en coupe, selon la ligne IV-IV de la figure 3, de 11 outil représenté aux figures 1 à 3, - la figure 5 représente schématiquement un tour équipé d'un outil de carottage selon l'invention, - la figure 6 représente schématiquement un carottage exécuté avec un outil de carottage selon liinvention. Un outil de carottage selon l'invention comprend d'une part un corps de support 1, et d'autre part une pastille de carottage 2. le corps de support, en-acier résilient, est allongé depuis une extrémité de carottage 5, destinée à venir en face de la pièce métallique 4 à carotter fixée sur la broche 5 du tour 6 (conférer figures 5 et 6), jusqu'à l'extrémité opposée de support, ou talon 7, destiné à être fixé sur la tourelle 8 du tour 6 (conférer figure 5). Plus précisément, le talon 7 comporte une nervure 9 et trois trous filetés 10, permettant de solidariser l'outil de carottage à un porte-outil non représenté, lui-même fixé sur la tourelle 8 du tour 6. le corps de support 1 présente sur toute sa longueur, du coté extérieur, opposé à la carotte 11 au cours de l'usinage de la pièce 4 à carotter, une surface 12 de forme convexe, et du côté opposé intérieur, adjacent à la carotte il au cours de l'usinage de la pièce 4 à carotter, une surface 13 de forme convexe. Sur toute sa longueur, et sur toute sa dimension perpendiculaire à cette dernière, à savoir sur toute sa hauteur, le corps de support 1 présente une épaisseur relativement faible. La pastille de carottage 2 est solidaire de l'extrémité 5 du corps de support 1, par exemple est brasée sur ce dernier, mais est distincte de celui-ci. La pastille 2 présente un tranchant d'usinage 14, dirigé vers le bas lorsque l'outil de carottage est disposé horizontalement. Cette pastille est faite en un matériau dur, acier rapide ou carbure, différent de l'acier résilient du corps de support 1. Conformément à la figure 4, ltépaisseur du corps de support 1 décrott continuement depuis la bordure longitudinale inférieure 15 xl.orsque l'outil de carottage est disposé horizontale ment), jusqu'à 13. bordure opposée longitudinale supérieure 16. De cette maniere, on diminue l'encombrement de l'outil de carottage, #e qui permet de --aliser des carottages dans une gamme relative ment importante ; diamètres différents. Plus ; sén - la surface extérieure convexe 12 et la surface intérieure con cave 13 ont une forme cylindrique, comme montré à la figure 4, - l'axe 17 de la surface cylindrique extérieure 12, ou ase exté rieur, est distinct de l'axe 18 de la surface cylindrique in térieure 13, ou axe intérieur ; l'axe extérieur 17 est plus proche de la surface cylindrique intérieure 13 que l'axe in térieur 18, - le rayon 19 de la surface cylindrique .extérieure 12, ou rayon extérieur, est plus petit que le rayon 20 de la surface cylin drique intérieure, ou rayon intérieur, - la différence entre le rayon intérieur 20 et le rayon exté rieur 19 est plus petite que la distance interaxiale séparant l'axe intérieur 18 et l'axe extérieur 17. Comme le montre la figure 3, la hauteur du corps de support 1 croit continuement depuis l'extrémité de carottage 5 jusqu'à l'extrémité de support 7. Ceci permet de conférer une résistance mécanique homogène sur toute la longueur de l'outil de carottage, en fonction de l'effort de coupe exercé sur ce dernier à partir du tranchant d'usinage 14. plus précisément, la bordure inférieure 15 a un profil concave, tandis que la bordure opposée supérieure a un profil convexe. Et les profils précités, concave et convexe, divergent l'un par rapport à l'autre, depuis l'extrémité de carottage 3 jusqu'à l'extrémité de support 7. La forme concave de la bordure inférieure 15 permet un meilleur dégagement des copeaux métalliques, ce qui élimine substantiellement les risques de bourrage du tour. Comme le montre la figure 1, la pastille de carottage 2 a une épaisseur supérieure à l'épaisseur la plus importante du corps de support 1. Ceci permet d'augmenter les possibilités d'affutage de l'outil de carottage, et d'éviter la nécessité de "détalonner" outil de carottage à partir dlun certain niveau d'usure. Avec un outil de carottage selon l'invention, il est possible de réaliser des trous pouvant aller notamment jusqu'à 135 mm de profondeur, et même 270 mm de profondeur par retournement de la pièce à carotter. - REVENDICATIONS i.- Outil de carottage, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison 1) un corps de support, en métal résilient, allongé depuis une extrémité dite de carottage, jusqu'à l'extrémité opposée dite de support ; ledit corps présente sur toute sa longueur, d'un coté dit extérieur une surface de forme convexe, et du cote opposé dit intérieur une surface de forme concave sur toute sa longueur, et sur toute sa dimension perpendicu laire à cette dernière, à savoir sur toute sa hauteur, ledit corps présente une épaisseur relativement faible, 2) une pastille de carottage, solidaire de l'extrémité de ca rottage, mais distincte du corps de support, comportant un tranchant d'usinage ; ladite pastille est faite en un maté riau dur, différent du métal résilient du corps de support, 2.- Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur du corps de support décrott continuement depuis une bordure longitudinale de ce dernier, dite bordure inférieure, jusqu'à la bordure opposée dite bordure supérieure. 3.- Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface extérieure convexe et la surface intérieure concave ont une forme cylindrique. 4.- Outil selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que - l'axe de la surface cylindrique extérieure, dit axe exté rieur, est distinct de l'axe de la surface cylindrique inté rieure, dit axe intérieur, l'axe extérieur étant plus proche de la surface cylindrique intérieure que l'axe intérieur, - le rayon de la surface cylindrique extérieure, dit rayon extérieur, est plus petit que le rayon de la surface cylin drique intérieure, dit rayon intérieur. 5.- Outil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la différence entre le rayon intérieur et le rayon extérieur est plus petite que la distance interaxiale séparant l'axe intérieur et l'axe extérieur. 6.- Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la hauteur du corps de support croit continuement depuis l1extré- mite' de carottage jusqu'à l'extrémité de support. T.- Outil selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une bordure du corps de support, dite bordure inférieure, a un profil concave, tandis que la bordure opposée dite bordure supé- rieure a un profil convexe, ledit-profil concave et ledit profil convexe divergeant l'un par rapport à l'autre, depuis l'extrémité de carottage jusqu'a l'extrémité de support. 8.- Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pastille de carottage a une épaisseur supérieure à ltépaisseur la plus importante du corps de support.