Brevet FR2341414A1 — publié le 19770916

La présente invention se rapporte à une tête de fraisage pour usiner les surfaces de chant de panneaux ou de plaques pour vues d'au moins une couche superficielle relativement dure, ainsi qu un procédé d'utilisation d'une telle tete de fraisage. On utilise couramment, en particulier dans l'industrie du meuble, des plaques ou des panneaux dont les deux faces sont couvertes de couches superficielles en matière plastique, par exem ple. Ces panneaux se composent le plus souvent d'une plaque d'agglo méré ou de presspan sur les deux faces de laquelle ont ét collées des couches superficielles d'une matière plastique. Ces couches de matière plastique ont pour but, du fait de leur surface dure et nette, de protéger la plaque d'aggloméré, tout en lui conférant un aspect esthétique. En plus, des panneaux comportant des revêtements de matière plastique dont il vient d'être question, il en est d'autres dont certaines parties, principalement la surface, présentent une zone plus compacte due au pressage et qui, de ce fait, est relati -vement plus dure que le reste du panneau. Enfin, il existe également des panneaux qui, soit pour assurer une plus grande sécurité contre les effractions, soit pour arrêter le feu, comportent au centre, une couche plus dure que le reste. Or, tous ces panneaux ont en commun que l'usinage de leur surface de chant soulève certaines difficultés. En effet, lorsqu'on veut obtenir sur de tels panneaux un chant ayant une surface de coupe nette, on constate que par suite des différences de dureté, les fraises servant à l'usinage des chants s'usent plus rapidement aux endroits qui sont plus durs, ce qui revient à dire que la partie de la fraise qui opère sur une couche relativement dure produit avant les autres une surface de coupe qui n'est pas satisfaisante. I1 résulte que la durée de service de la fraise est déterminée par la résistance de la partie de la lame qui opère sur la couche relativement dure du panneau, ctest-à-dire, par celle qui dure le moins longtemps. Pour augmenter la durée de service de la fraise, on a imaginé par la suite, de monter celle-ci obliquement par rapport à la direction d'avance des panneaux, afin que ce ne soit pas tou jours le même endroit de la lame qui attaque les couches relative ment dures, et pour assurer ainsi une usure uniforme de la lame. La présente invention a pour but de réaliser une tête de fraisage du type spécifié ci-dessus qui est conçue pour assurer une période de service prolongée, tout en produisant des surfaces de coupe de bonne qualité. L'invention se propose également d'apporter un procédé pour utiliser cette tête de fraisage. A cette fin, l'invention a pour objet une tête de fraisage qui est caractérisée en ce qu'elle comprend, au moins, une seconde lame dont le tranchant est incliné par rapport à l'axe de rotation, de façon que, quand la tête de fraisage tourne, il engendre une surface d'enveloppe qui s'étend radialement à l'extérieur du cylindre circulaire décrit par la première lame et dont l'axe coincide avec l'axe de rotation de celle-ci, et qui est située à l'intérieur ou sur une surface d'enveloppe conique dont l'axe coïncide également avec l'axe de rotation, ce qui fait qu'au moins un point du tranchant de la première lame est situé à l'extérieur ou sur ladite surface d'enveloppe conique limite. La tête de fraisage selon l'invention possède, au moins, une première et une seconde lames qui, pendant l'usinage de la surface du panneau se complètent. En effet, la première lame est montée sur la tête de fraisage de manière à venir au contact de la couche dure du panneau et enlever la partie voulue de celle-ci, tandis que la première lame sert à compléter et à parfaire l'usinage de la surface dégrossie par la première lame. Cette division des tâches entre les deux lames offre l'avantage que la seconde lame qui assure i' usi- nage primaire de la couche dure prend en charge le plus gros du travail, soulageant ainsi considérablement la première lame qui exécute le travail de finition.De plus, la position oblique de l'axe de rotation de la tête de fraisage a pour effet d'assurer une usure égale des deux lames. I1 est à noter que dans le cas où la seconde lame s'userait avant la première, du fait de la plus forte charge qui lui est imposée, on obtiendrait néanmoins une surface de coupe propre sur le panneau du fait que la première lame est restée en bon état et assure une bonne finition de la surface usinée. On voit donc que, dans ces conditions, la tête de fraisage selon l'invention, tout en ayant une durée de service prolongée assure la production du surface de coupe nette. Dans un exemple de réalisation préféré de l'invention, la tête de fraisage comporte plusieurs premières et plusieurs secondes lames, ces premières et/ou secondes lames étant montées respectivement sur un support séparé de la tête de fraisage. Lorsqu'il se révèle qu'il est nécessaire de remplacer les premières ou les secondes lames, il suffit de procéder à l'échange du support correspondant. Le but visé par l'invention en ce qui concerne le procédé est atteint en ce que l'axe de rotation de la tête de fraisage est disposé par rapport à la direction d'avance, avec une inciinaison telle que la seconde lame opère avant la première. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé, dans lequel : La figure 1 est une vue en plan sur un dispositif de fraisage conforme à l'invention équipé de deux têtes de fraisage circulaires ; La figure 2 est une vue latérale partielle du panneau à usiner La figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 2 La figure 4 est une vue en plan sur le panneau de la figure 2 ;; La figure 5 est une vue en perspective sur le plateau représenté sur la figure 2, celui-ci ayant été coupé suivant la ligne III-III de cette figure La figure 6 est une vue en plan sur une tête de fraisage La figure 7 est une vue en plan d'un détail d'une tête de fraisage comportant une seconde lame ayant une forme différente et, La figure 8 est une vue de détail analogue montrant une variante de réalisation de la première lame. La figure t représente schématiquement un dispositif de fraisage 1 comprenant deux têtes de fraisage 2 et 3. Ces têtes sont destinées à l'usinage des chants d'une plaque d'aggloméré 5 dont les deux faces sont couvertes d'une couche de matière plastique 6 et 7 relativement dure. Sur la figure 3, les-couches 6 et 7 sont clairement visibles. La tête de fraisage 2 porte deux premières lames 8 et deux secondes lames 9, de même que la seconde tête 3 est pourvue de deux premières lames 10 et de deux secondes lames. Sur le dessin, on voit clairement que dans le cas présent, les premières lames B et 10 ont respectivement des tranchants parallèles à l'axe de rotation de la tête. Ainsi, quand les têtes de fraisage tournent leur première lame respective engendre la surface d'enveloppe d'un cylindre circulaire dont l'axe coïncide avec l'axe de rotation 12 ou 13 de la tête considérée. Sur la figure 6, la surface d'enveloppe cylindrique engendrée par les premiers tranchants a été esquissée en traits mixtes et porte la référence 14. Les secondes lames t1 et 9 sont légèrement décalées en arrière par rapport aux premières. Elles sont inclinées par rapport aux axes de rotation 12 et 13 des premières lames 9 et 10, de sorte que quand les têtes de fraisage tournent, elles engendrent une surface d'enveloppe ayant la forme d'un tronc de cône. Cette surface d'enveloppe conique a été esquissée en traits mixtes sur la figure 6 où elle est référencée 15. On voit clairement sur les figures 1 et 6 que les premières et les secondes lames sont respectivement juxtaposées de manière qu'une partie du tranchant de la première lame s 'é- tende à l'extérieur de la surface d'enveloppe conique décrite par le tranchant de la seconde.On voit, de même, que les tranchants des secondes lames s'étendent radialement à l'extérieur de la surface d'enveloppe cylindrique circulaire engendrée par les tranchants des premières. Les deux surfaces d'enveloppe 14 et 15 se recouvrent et se transpercent mutuellement de manière que chaque lame, ctest-à-dire, aussi bien de la première lame que de la seconde, subsiste une section de tranchant efficace. Les axes respectifs des surfaces d'en- veloppe coïncident avec les axes de rotation des têtes de fraisage. Sur la figure 1, on voit clairement que les deux axes de rotation 12 et 13 sont inclinés respectivement d'un angle Xt-et d'un angle par rapport à la direction d'avance R du panneau, indiquée à droite sur la figure 1. De plus, ces axes de rotation sont disposés dans un plan parallèle à la surface de chant produite et qui est perpendiculaire à la. surface du panneau, par rapport à la direction d'avance R de ce dernier de telle sorte que les secondes lames 11 sont en avance sur les premières. Dans le cas présent, l'angle aussi bien que l.ang?..Jcouvre un domaine angulaire d'environ 170. Les secondes lames sont disposées de manière à faire un angle de 140 avec les premières ou avec l'axe de rotation des tatas de fraisage. Les sens de rotation. resDect-fs des têtes de fraisage sont indiques sur la figure 1 par des flèches 16 et 17. Ils ont été choisis de façon que les têtes de fraisage attaquent le panneau 5 suivant des directions opposées. Il est à remarquer que le cône de révolution 15 que montre la figure 6 constitue ce qu'on peut appeler une surface d'en enveloppe limite à l'intérieur de laquelle doit se situer, dans tous les cas, la surface d'enveloppe des secondes lames. En effet, si la surface d'enveloppe des secondes lames était à l'extérieur de cette surface d'enveloppe conique limite, les secondes lames tailleraient le panneau plus profondément que les premières lames qui opèrent ensuite, ce qui est indésirable. L'angle de conicité de la surface d'enveloppe limite est fonction, entre autres, de l'angle de montage aet-Sdes axes de rotation et d'une manière générale du diamètre des fraises circulaires.Lorsque l'axe de rotation de l'une des têtes de fraisage occupe, en plus de la position inclinée dans un plan parallèle à la surface de chant produite, qui, sur la figure 1 est le plan du dessin, une position dans un plan perpendiculaire à ce dernier plan et au plan du panneau, ce nouvel angle de montage constitue également un paramètre Intervenant dans la vénération de la surface d'enveloppe conique limite. Sur la figure 6, le cône représenté constitue en même temps la surface d'enveloppe conique, c'est-à-dire, la surface contenant le tranchant de la seconde lame considérée. La figure 7 montre une autre forme d'exécution dans laquelle les secondes lames engendrent une surface d'enveloppe située à l'intérieur de la surface d'enveloppe conique limite. De plus, les secondes lames sont légèrement incurvées dans ce mode de réalisation. La figure 8 illustre une autre forme de réalisation des premières lames. Dans cette variante les tranchants des lames sont ponctuelles, ce qui revient à dire qu'ils présentent une forme en dents de scie. Les têtes de fraisage représentées sur la figure t possèdent respectivement deux supports séparés t a et 19 destinés l'un aux- premières lames et l'autre aux secondes. Plus précisément, le support 18 reçoit les secondes lames et le support 19 les premières. Ces deux supports ont la forme d'étoiles et c'est aux extrémités respectives des branches de ces étoiles que les lames sont fixées. Les deux supports 18, 19 sont montés ensemble sur les axes de rotation 12 ou 13 qui peuvent être entraînés par une transmission, non représentée. Les branches des supports 18, 19 sont décalées entre elles de façon que les branches de l'un des supports viennent se placer entre celles de l'autre. Pour simplifier la représentation, on n'a montré sur le dessin que quelques-unes des branches des supports. Les lames correspcndantes peuvent être fixées à ces branches, soit sous la forme d'éléments interchangeables, soit sous celle de plaquettes pouvant être retournées. Le dispositif de fraisage représenté est destiné à produire sur le plateau représenté des chants parfaitement coupés c'est-à-dire, dont les bords ne présentent ni éclats, ni barbes. A cette fin, on a prévu deux têtes de fraisage dont l'une, notamment, celle référencée 3, est principalement destinée à l'usinage de la couche superficielle 6, tandis que l'autre opère sur la couche superficielle 7. C'est la raison pour laquelle les deux têtes de fraisage ne sont décalées, en direction du milieu du panneau, que dans la mesure indispensable pour l'usinage de la moitié du plateau qui leur a été attribuée. Sur les figures 2, 3, 4 et 5, on voit un panneau à demi usiné. Sur la figure 5, on distingue aisément la manière dont les secondes lames 11 de la tête de fraisage 3 opèrent en avance sur les premières lames de la même tête. La référence 20 désigne la surface de chant initiale du plateau 20, tandis que la référence 21 indique la surface de chant finie. Dans l'intervalle, on voit des surfaces incurvées 22, 23 et 24 qui résultent du fait qu'on a arrêté les têtes de fraisage 2 et 3 au milieu de leur travail, pour les éloigner. La surface de coupe incurvée 22 a été produite par les secondes lames Il de la tête de fraisage 3, tandis que les surfaces de coupe incurvées 23, 24 sont dues aux premières lames 10 de cette même tête. Sur la figure 5, les surfaces d'enveloppe des deux lames sont clairement visibles, la surface 23 représentant notamment la surface d'enveloppe cylindrique circulaire des premières lames et la surface de coupe 22 correspondant à la surface d'enveloppe tronconique des secondes lames. Pendant le déplacement de la tête de fraisage 3, la surface de coupe 24 est produite par le bord extérieur-des premières lames. Comme on le voit sur la figure 3, il en résulte une sorte de gorge ou de cannelure. Dans l'exemple représenté, la surface de coupe s'étend jusqu'à proximité de la seconde couche superficielle.Sur les figures du dessin, on voit clairement que le tranchant des secondes lames forme avec la couche superficielle 10 une courbe qui est tangentielle au bord longitudinal final de la surface de chant 21, ctest-à-dire que les tranchants 11 de la tête de fraisage 3 ne coupent pas le panneau plus profondément que les premières lames 10 qui suivent de cette même tête. il est à noter que les secondes lames Il enlèvent la majeure partie de la matière du panneau devant être supprimée, tandis que les premières lames 10 interviennent simplement après pour parfaire le travail. Après l'usinage de la surface de chant 20 du plateau 5, il subsiste dans le cas présent un filet 25 qui est appelé à être éliminé complètement par la tête de fraisage 2. La surface de coupe produite pendant l'enlèvement de ce filet porte sur les figures 2 et 4 la référence 26. Il ressort de l'examen de la figure 4 que la surface de coupe ainsi produite se confond avec la précédente. En somme, la tête de fraisage 2 enlève complètement le reste de la surface de chant 20 qui avait été laissé par la tête de fraisage 3 et ce, jusqu'au niveau atteint par ladite tête de fraisage 3, de sorte qu'on obtient finalement une surface de chant 21 parfaitement plane. Du fait que l'axe de rotation de la tête de fraisage est réglé par rapport à la moitié du plateau qu'elle doit usiner, de manière que ses tranchants attaquent tangentiellement la matière du plateau, les efforts auxquels les surfaces extérieures des plateaux sont soumis pendant le fraisage sont orientés vers l'extérieur, ce dont résulte une surface de coupe propre. -Il va de sài que de nombreuses modifications peuvent être apportées aux exemples de réalisation représentés et décrits, sans sortir pour autant du cadre de l'invention. C'est ainsi qu'il est possible, comme il a été indiqué, de disposer l'axe de rotation des têtes de fraisage non seulement dans la direction d'avance R, mais également de les incliner par rapport au plan du panneau1 de sorte que les axes de rotation ne sont plus situés dans un plan perpendiculaire à celui dudit plateau. Dans un tel cas, les lames peuvent être adaptées à la géométrie de coupe désirée, de façon à obtenir également, par exemple, une surface de chant perpendiculaire au plan du panneau. REVENDICATIONS 1. Tête de fraisage pour usiner des surfaces de chant de panneaux ou de plaques pourvues d'une couche superficielle relativement dure, ladite tête de fraisage comportant, au moins, une lame et tournant autour d'un axe formant un certain angle avec la direction d'avance du plateau, caractérisée en ce qu'elle comprend, au moins, une seconde lame 9, 11 dont le tranchant est incliné par rapport à l'axe de rotation 12, 13 de Taon que quand la tête de fraisage 2, 3 tourne, elle engendre une surface d'enveloppe qui s'étend radialement à l'extérieur du cylindre circulaire 14 décrit par la première lame et dont l'axe coïncide avec l'axe de rotation de celle-ci, et qui est située à l'intérieur ou sur une surface d'enveloppe conique limite 15 dont l'axe coïncide également avec ledit axe de rotation, ce qui fait qu'au moins un point du tranchant de la première lame 8, 10 est situé à l'extérieur ou sur ladite surface d'enveloppe conique limite 15. 2. Tête de fraisage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première lame 8, 10 est pourvue d'un tranchant engendrant une surface d'enveloppe cylindrique circulaire dont l'axe coïncide avec celui de ladite tête et dont les lignes d'enveloppe sont parallèles à cet axe. 3. Tête de fraisage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la seconde lame est montée de manière que sa surface d'enveloppe soit superposée à la surface d'enveloppe de la première lame. 4. Tête de fraisage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs premières et plusieurs secondes lames 8, 9, 10, 11. 5. Tête de fraisage selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisée en ce que les premières et/ou les secondes lames sont montées sur un support séparé 18, 19 de la tête de fraisage. 6. Tête de fraisage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les supports 18, 19 ont la forme de disques étoilés, les lames étant fixées aux extrémités des branches respectives de ltétoile. 7. Tête de fraisage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les supports des premières et des secondes lames sont décalés l'un par rapport à l'autre sur un arbre d'entraînement commun, de façon que les branches de l'é- toile de l'un des supports viennent se placer entre les branches de l'étoile de l'autre. 8. Procédé pour usiner les surfaces de chant de plaques et de panneaux pourvus d'au moins une couche superficielle relativement duré en utilisant, au moins, une tête de fraisage telle que spécifiéedans l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on incline l'axe de rotation de la tête de fraisage par rapport à la direction d'avance R de façon que la seconde lame opère se coupe avant la première. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on incline l'axe de rotation de la tête de fraisage dans un plan parallèle à la surface de chant à usiner du panneau.