Brevet FR2385477A1 — publié le 19781027

TETE D'OUTIL POUR LE FRAISAGE D'AIESAGES La présente invention concerne une tête d'outil pour le fraisage d'alésages comportant un organe de couplage destiné à être monté sur un organe d'entraînement et verrouillable dans le sens de l'entraînement; et au moins un support de lames monté sur ledit organe de couplage, radialement réglable en position par rapport à l'axe de rotation et verrouillable dans le sens de l'entraînement, dans lequel le positionnement réciproque précis de l'organe de couplage et du support de lames est réalisé au moyen de surfaces d'appui en regard l'une de l'autre, perpendiculaires à l'axe de rotation et faisant partie desdits éléments, ainsi qu'au moyen des surfaces latérales d'un assemblage par tenon et mortaise d'au moins un desdits éléments et au moyen de vis pour le calage réciproque et la blocage en position de l'organe de couplage et du support de lames. Jusqu'à présent on a toujours estimé que les parois latérales en contact les unes avec les autres, de l'élément de liaison, servant à assurer une assise précise à l'organe de couplage et aux supports de lames et transmettre le couple d'entraînement, devaient également absorber les forces apparaissant dans le sens de l'axe de rotation, et par conséquent assurer le positionnement du support de lames dans cette direction. De ce fait, on a conçu une liaison tenon-mortaise en forme de queue d'aronde, le verrouillage du tenon dans la mortaise étant assuré par des vis perpendiculaires à l'axe de rotation. Pour des liaisons où le support de lames est coincé de façon unilatérale cnntre une surface parallèle à l'axe ou légèrement inclinée, les surfaces en regard sont pourvues d'une denture prismatique garantissant-une assise correcte et la sécurité de fixation du support de lames. Il est évident qu'avec l'une ou l'autre de ces réalisations, une assise exacte et exempte de vibrations ne peut s'obtenir que par un usinage très précis de surfaces d'appui. L'assemblage tenon mortaise en forme de queue d'aronde est de réalisation compliquée en raison de l'usinage difficile du profil du fond de la mortaise, l'assemblage à denture prismatique étant également difficilement réalisable vu qu'il nécessite un outillage spécial. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients par des moyens simples. Dans ce but elle est caractérisée en ce que les surfaces latérales des tenon et mortaise se prolongent sans se chevaucher au moins dans la partie inférieure de la mortaise - vue dans le sens de l'axe de rotation - de telle manière que l'or- gane de couplage et le support de lames puissent être encastrés l'un dans l'autre et que le positionnement du support de lames dans le sens de l'axe de rotation comme dans le sens de l'axe longitudinal de la mortaise se fasse au-moyen d'au moins une vis de blocage, agencée de façon à être sensiblement perpendiculaire au plan de réglage du support de lames et reliant ce support audit organe de couplage. Que les parois latérales de la liaison tenon-mortaise soient parallèles à l'axe de rotation ou présentent une certaine conicité en direction du fond de la mortaise, elles restent constamment bien accessibles et de ce fait peuvent être usinées par les outils de fraisage et de meulage habituels. On monte de préférence une vis de fixation à travers l'assemblage tenon-mortaise. De ce fait, on a la possibilité de rendre le support de lames réglable au moyen d'au moins une ouverture oblongue prévue dans ce support ou au moyen d'une pièce coulissante filetée logée dans un évidement élargi à la partie inférieure de la mortaise. En outre, il est possible d'utiliser une vis de blocage simultanément comme butée pour une vis de réglage du positionnement du support de lames. En outre, lorsqu'on utilise la variante ou une pièce coulissante filetée et logée dans un évidement agrandi à la partie inférieure de la mortaise, on a la possibilité, surtout pour des supports de lames relativement petits, de noyer la tête de la vis de blocage. Lorsqu'on utilise une tête d'outil avec deux supports de lames séparés, ces supports peuvent être montés sur l'organe de couplage au moyen de deux assemblages tenon-mortaise distincts disposés parallèlement. Ceci permet, en particulier pour des têtes d'outils à deux lames, de concevoir une réalisation robuste pour un diamètre de la tête relativement petit et un réglage indépendant des deux supports de lames. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple de réalisation et des dessins annexés qui représentent cinq variantes de réalisation. tes figures 1 à 5 illustrent une première réalisation d'une tête d'outil portant un seul support de lames, la figure 1 en est une vue frontale, la figure 2 représente une coupe selon la ligne A-A de la figure 1, la figure -3 est une vue de côté selon la figure 2, la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne B-B de la figure 3, et la figure 5 est une vue de côté selon la figure 2. tes figures 6 à 10 illustrent une seconde forme de réalisation d'une tête d'outil ne comportant qu'un support de lames, la figure 6 représentant une vue de côté, la figure 7 une vue frontale, la figure 8 une seconde vue de côté, la figure 9 une vue en coupe selon la ligne C-O de la figure 8, et la figure 10 étant une vue en coupe selon la ligne D-D de la figure 6. tes figures 11 à 15 représentent une première variante d'une tête d'outil comportant deux supports de lames, la figure 11 étant une vue de côté, la figure 12 une vue frontale, la figure 13 une deuxième vue de côté, la figure 14 une coupe selon la ligne E-E de la figure 13 et la figure 15 une vue en coupe selon la ligne F-F de la figure 11. tes figures 16 à 20 représentent une deuxième forme de réalisation d'une tête d'outil comportant deux supports de lames, la figure 16 représentant une vue de côté, la figure 17 une vue frontale, la figure 18 une seconde vue de côté, la figure 19 une coupe selon la ligne G-G de la figure 18 et la figure 20 une coupe selon la ligne H-H de la figure 18. tes figures 21 à 26 représentent une dernière variante d'une tête d'outil à deux supports de lames, mais qui ne comportent qu'un seul assemblage tenon-mortaise, la figure 21 représentant une vue frontale, la figure 22 une coupe selon la ligne I-I de la figure 21, la figure 23 une vue de côté de la figure 22, la figure 24 une vue partielle en coupe selon la ligne K-K de la figure 23, la figure 26 une coupe selon la ligne L-L de la figure 22 et la figure 26 une vue partielle en coupe selon la ligne M-M de la figure 25. En référence aux figures 1 à 5, la tête d'outil se compose de l'organe de couplage 1 et du support de lames 2, fixé sur ledit organe et radialement réglable en position. L'organe de couplage 1 se prolonge vers l'arrière par une queue de centrage la destinée à s'engager dans l'alésage central de,par exemple, un adaptateur A entraînant la tête d'outil, et représenté en traits mixtes 1 sur la figure 5. te filetage lb de la queue de centrage sert à assurer cette liaison et l'alésage lc est prévu pour recevoir un boulon d'entraînement non représenté pour la transmission du couple. t'alignement précis de l'organe de couplage 1 avec le support de lames 2 s'effectue au moyen des surfaces d'appui ld, 2a perpendiculaires à l'ase de rotation, ainsi qu'au moyen des surfaces latérales le, 2b en contact l'une de l'autre et parallèles à l'axe, appartenant à la mortaise If et au tenon 2c, par la réalisation d'un assemblage par tenon-mortaise S1 dans le sens de l'axe. Pour le verrouillage du support de lames 2, on utilise une vis de blocage 3 noyée, traversant axialement ledit support 2, qui coopère avec une pièce coulissante 4, logée dans un évidement élargi lg disposé sous la mortaise. Sur le côté de l'assemblage tenon-mortaise S1 se trouve une autre vis de blocage 5 qui traverse une ouverture oblongue 2e du support de lames 2 et s'engage dans l'alésage fileté li de l'organe de couplage 1.Pour le calage du support de lames 2 sur l'organe de couplage 1, il est prévu une vis de réglage 6 qui prend appui sur ladite pièce coulissante 4, légèrement appuyée pendant le calage. A la fin du calage on bloque le tout au moyen des vis de blocage 3 et 5. te support de lames 2 comporte à sa partie frontale un épaulement 2f projeté vers l'avant, -qui porte la lame 7, encastrée dans un évidement 2g et coincée par la vis de blocage 8. La position de réglage extrême 9 du support de lames 2 par rapport à l'organe de couplage 1 est représentéeen traits mixtes sur la figure 2. tes avantages de cette réalisation sont faciles à mettre en évidence. tes surfaces latérales de contact le et 2b sont parallèles. teur fraisage est-facilement réalisable et l'ajustage de finition indispensable pour garantir la précision requise peut être effectué sans difficulté et avec les moyens habituels grâce à leur accessibilité (l'élargissement inférieur ne nécessite pas d'usinage de précision). Du fait que la mortaise If se trouve à l'intérieur de l'organe de couplage 1, et que le contrefiletage pour la vis de blocage 3 est réalisé dans la pièce coulissante 4, on a pu noyer la tête de la vis de blocage, ce qui constitue un avantage pour l'évacuation des copeaux. La coopération entre la pièce coulissante 4 et la vis de réglage 6 évite le recours à une butée spéciale. La vis de blocage 5 ajustée latéralement à l'ensemble tenon-mortaise, assure une sécurité supplémentaire pour la fixation du support de lames, en particulier en ce qui concerne la tendance au basculement en cours d'opération de coupe. Gracie à l'épaulement 2f projeté en avant, la lame 7 se trouve axialement à une certaine distance de la face frontale du support de lames 2, ce qui permet une bonne évacuation des copeaux. Selon les figure 6 à IO,la tête d'outil comporte l'organe de couplage 11 et un support de lames 12 monté sur ledit organe et radialement réglable en position. L'organe de couplage 11 se prolonge vers l'arrière par une queue de centrage lla agencée de façon à s'adapter à un alésage central 2, par exemple un adaptateur A2 entraînant la tête d'outil et dont le contour est tracé en traits mixtes sur la figure 10. La différence de cette réalisation avec la réalisation décrite précédemment réside dans la réalisation différente de la liaison tenon-mortaise 32' le profil de la section transversale étant différent ainsi que la disposition du verrouillage central du support de lames 12 sur l'organe de couplage 11. Gracie à cette construction, l'organe de couplage 11 porte le tenon llf de la liaison tenon-mortaise S2 tandis que la mortaise 12c est aménagée dans le support de lames 12. t'assise correcte de l'organe de liaison Il par rapport au support de lames 12 est assurée par la surface d'appui lld, 12a, perpendiculaire à l'axe de rotation et par les surfaces latérales île, 12b en contact l'une avec l'autre et inclinées par rapport à l'axe de rotation faisant respectivement partie du tenon llf et de la mortaise 12c. tes surfaces latérales île, 12b se resserrent de façon conique vers le fond de la mortaise.Le profil de la liaison tenon-mortaise, regardé dans le sens de l'axe de rotation, présente à nouveau une forme telle que ces deux éléments soient emboitables dans le sens de l'axe ( ce qui signifie un fraisage et un meulage simples pour l'usinage desdites surfaces latérales). te blocage du support de lames 12 avec l'organe de couplage il est réalisé au moyen de la vis de blocage centrale 13 et d'une vis de blocage latérale 15 qui traversent le support de lames 12 respectivement par une ouverture oblongue 12d, 12e pour s'engager dans les alésages filetés llh, lli de l'organe de couplage 11. Pour le réglage en position du support de lames 12 sur l'organe de couplage 11, on se sert de la vis de réglage 16, qui prend appui au cours du réglage sur la vis de blocage 13 légèrement serrée. Aprés l'ajustage en position, on bloque le tout au moyen des vis de blocage 13 et 15. te support de lames 12 comporte à son extrémité frontale l'épaulement 12f sur lequel est montée la lame 17 fixée au moyen de la vis de blocage 18. La position de réglage limite 19 du support de lames 12 par rapport à l'organe de couplage il est représentée en traits mixtes sur la figure 6. Cette réalisation dans laquelle on a supprimé l'évidement élargi disposé à l'extrémité inférieure de la mortaise ainsi que la pièce coulissante, rend cette tête d'outil particulièrement avantageuse.Elle a cependant l'inconvénient par rapport à la réalisation précédente de présenter une tête de vis de blocage 13 proéminente. En référence aux figures 11 à 15, la tête d'outil comporte un organe de couplage 21 et deux supports de lames 22, réglables radialement et montés sur ledit organe. t' organe de couplage 21 se prolonge à sa partie arrière par une queue de centrage 21a destinée à s'engager dans l'évidement central d t un adaptateur A3 entraînant la tête d'outil et dont le contour est représenté en traits mixtes sur la figure 15. L'assise précise entre l'organe de liaison 21 et les supports de lames 22 s'obtient au moyen des surfaces de contact 21d, 22a, perpendiculaires à l'axe de rotation, ainsi qu'au moyen des surfaces latérales opposées 21e, 22b formées par les mortaises 21f et les tenons 22c, surfaces parallèles à l'axe de rotation, qui réalisent la liaison tenon-mortaise 83. te blocage des supports de lames 22 par rapport à l'organe de couplage 21 se fait au moyen d'une vis de blocage 23 centrale, qui traverse les deux supports de lames 22 par deux évidements opposés qui composent une ouverture oblongue 22d ainsi qu'au moyen de vis de blocage latérales 25 qui traversent chacune une ouverture oblongue 22e des deux supports de lames assemblés 22 pour s'engager respectivement dans des alésages filetés 21h, 21i. Pour le réglage en position des supports de lames 22 sur l'organe de couplage 21, on utilise les vis de réglage 26 logées dans les supports de lames 22 et qui prennent appui sur les vis de blocage 25 légèrement serrées. Après un réglage en position de chacun des supports de lames 22, on bloque le tout au moyen des vis de blocage 23 et 25. Chaque support de lames 22 comporte à sa partie frontale un#épaulement proéminent 22f destiné au montage des lames 27 fixéesaumoyen d'une vis de serrage 28. La position de réglage limite 29 des supports de lames 22 par rapport à l'organe de couplage 21 est illustréeen traits mixtes sur la figure 11. L'agencement parallèle des deux supports de lames a comme avantage parti culier que pour des têtes d'outils de relativement petit diamètre, chaque support de lames présente une assise solide de grande dimension. En référence aux figures 16 à 20, la tête d'outil comporte un organe de couplage 31 et deux supports de lames 32 radialement réglables en position et montés sur ledit support. L'organe de couplage 31 présente à son extrémité arrière une queue de centrage 31a destinée à s'engager dans l'alésage central 42, par exemple un adaptateur A4 entraînant la tête d'outil. Pour fixer l'une des parties à l'autre on se sert de la vis 41 engagée dans 1'alésage fileté 31b de la queue de centrage.L'alésage 31c et le boulon d'entraînement 42 qui s'y trouve engagé servent à la transmission du moment de rotation. t'ajustage en position de l'organe de couplage 31 et des supports de lames 32 s'obtient gracie aux surfaces d'appui 31d, 32a ainsi qu'au moyen des surfaces latérales parallèles à l'axe 31e, 32b des mortaises 31f et des tenons 32c amenés en contact les unes avec les autres. te blocage des supports de lames 32 par rapport à 1' organe de couplage 31 se fait au moyen des vis de blocage 33 noyées dans les supports de lames 32, et qui sont reliées avec des pièces coulissantes 34 logées dans des évidements 31g dispo- sés sous les mortaises dans l'organe de couplage 31.B réglage en position des supports de lames 32 par rapport à l'organe de couplage 31, on se sert des vis de positionnement 36 logées dans ledit organe, et qui prennent appui sur des boulons de butée 35 chassés dans les supports de lames 32 et qui au cours du réglage se déplacent dans des évidements 31h. Après réglage séparé de chacun des supports de lames 32, on bloque le tout au moyen de la vis de blocage 33. tes supports de lames 32 comportent à leurs extrémités frontales les épaulements proéminents 32f destinés à porter les lames 37 fixées au moyen des vis de- serrage 38. la position de réglage limite 39 des supports de lames 32 par rapport à l'organe de couplage 31 est illustrée en traits mixtes sur la figure 7. En référence aux figures 21 à 26, la tête d'outil particulièrement adaptée à des fraisages de grande dimension, comporte un organe de couplage 51 et un support de lames 52, 52', radialement réglable par rapport audit organe sur lequel il est monté. L'organe de couplage 51 comporte à sa partie arrière un alésage central 51a destiné à recevoir une queue de centrage 48 faisant partie d'un adaptateur A5, partiellement représenté par la figure 22, qui est relié à l'organe de couplage 51 au moyen des vis 49. te positionnement précis de l'organe de couplage 51 et du support de lames 52, 52', est obtenu au moyen des surfaces usinées 51d, 52a perpendiculaires à l'axe de rotation, ainsi qu'au moyen des surfaces latérales 51e, 52b, parallèles à l'axe et appartenant à la mortaise 51f et au tenon 52c qui constitue la liaison tenon-mortaise S5. Pour bloquer le support de lames 52, 52' par rapport à l'organe de couplage 51, on utilise deux vis de blocage 53 noyées traversant centralement le support de lames 52 et liées à un élément mobile 54 logé dans un évidement élargi 51g prévu sous la mortaise dans l'or- gane de couplage 51. Latéralement par rapport à la liaison tenonmortaise S5 est agencée une autre vis de blocage 55 qui traverse une ouverture oblongue 52e du support de lames 52 pour s'engager dans l'alésage fileté 51i de l'organe de couplage 51. Pour assurer le réglage en position du support de lames 52, 52' par rapport à l'organe de couplage 51, on utilise la vis de réglage 56 logée dans le support de lames 52, et qui prend appui en cours de réglage sur la butée réglable 62, qui est bloquée- sur l'organe de couplage 51 par la vis 63 et la pièce coulissante 64. L'épaulement 52'f sur lequel est montée la lame 57, bloquée aux moyen de la vis de serrage 58, n'est pas réalisé d'une pièce avec le support de lames dans cette réalisation, mais se trouve constitué par un support 52' de forme angulaire. Ce dernier est positionné dans un logement 52k du socle 52 auquel il est vissé au moyen de deux vis 60 et 61 selon deux plans perpendiculaires. ila réalisation du support de lames 52, 52' en deux pièces donne l'avantage de permettre ltéchangeabilité du support 52' pour le montage de lames 57 ayant d'autres formes ou présentant d'autres angles de coupes. La position de réglage limite 59 du support de lames 52, 52' par rapport à l'organe de couplage 51 est illustrée en traits mixtes par la figure 22. En supprlmant la butée 62, on peut monter sur l'organe de couplage 51 un second support de lames 52, 52' et transformer ainsi la tête d'outil en un outil à double coupe. R E V E N D I C A T I O N S 1. Tête d'outil pour le fraisage d'alésages, comportant un organe de couplage (1, 11, 21, 31, 51) destiné à être monté sur un organe d'entraînement (Al à A5) et verrouillable dans le sens de l'entraînement, et au moins un support de lames (2, 12, 22, 32, 52) monté sur ledit organe de couplage, radialement réglable en position par rapport à l'axe de rotation et verrouillable dans le sens de l'entraînement, dans lequel le positionnement réciproque précis de l'organe de couplage et du support de lames est réalisé au moyen de surfaces d'appui (ld, 2a, lld, 12a, 21d, 22a, 31d, 32a, 51d, 52a) en regard l'une de l'autre, perpendiculaires à l'axe de rotation et faisant partie desdits éléments, ainsi qu'au moyen des surfaces latérales d'un assemblage par tenon et mortaise à à S5) d'au moins un desdits éléments et au moyen de vis pour le calage réciproque et le blocage en position de l'organe de couplage (1, 11, 21, 31, 51) et du support de lames (2, 12, 22, 32, 52) caractérisée en ce que les surfaces latérales (le, 2b, île, 12b, 21e, 22b, 3le, 32b, 51e, 52b) des tenon et mortaise se prolongent sans se chevaucher au moins dans la partie inférieure de la mortaise - vue dans le sens de l'axe de rotation - de telle manière que l'organe de couplage (1, 11, 21, 31, 51) et le support de lames (2, 12, 22, 32, 52) puissent être encastrés l'un dans l'autre et que le positionnement du support de lames (2, 12, 22, 32, 52, 52') dans le sens de l'axe de rotation comme dans le sens de l'axe longitudinal de la mortaise se fasse au moyen d'au moins une vis de blocage (3, 13, 23, 33, 53), agencée de façon à être sensiblement perpendiculaire au plan de réglage du support de lames (2, 12, 22, 32, 52, 52') et reliant ce support audit organe de couplage (1, 11, 21, 31, 51). 2. Tête d'outil selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support de lames (2, 12, 22, 32, 52, 52') comporte un épaulement (2f, 12f, 22f, 32f, 52f') projeté vers l'avant du côté opposé au côté adjacent à l'organe de couplage (1, 11, 21, 31, 51)' épaulement s'étendant approximativement dans le sens de l'axe de rotation et comportant une surface latérale adaptée à recevoir une lame (7, 17, 27, 37, 57). 3. Tête d'outil selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'organe de couplage (52, 52') se compose de deux éléments, d'un socle 52 et d'un support (52') de forme angulaire vissé sur ledit socle et réalisant l'épaulement 52'f. 4. Tête d'outil selon la revendication 1, caractérisée en ce quelle comporte au moins une vis de blocage (3, 13, 23, 53) traversant l'assemblage tenon-mortaise (S1, S2y S S5) tandis qu'au moins une autre vis de blocage (5, 15, 25, 55) est montée latéralement sur ledit assemblage. 5. Tête d'outil selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins une vis de blocage (5, 13, 15, 23, 25, 55) traverse le support de lames (2, 12, 22, 52) dans une ouverture oblongue (2e, 12d, 12e, 22d, 22e, 52e) s'étendant en- direction de l'axe longitudinal de la mortaise, et s'engage en prise dans un alésage fileté (li, llh, lli, 21h, 21i, 51i) de l'organe de couplage (1, 11, 21, 51) 6. Tête d'outil selon la revendication 1 et 5, caractérisée en ce qu'une vis de blocage (13, 25), d'une vis de réglage (16, 26) disposée perpendiculairement à l'axe de rotation dans un alésage fileté du support des lames (12, 22) sert simultanément de butée. 7. Tête d'outil selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins une vis de blocage (3, 33, 53) traverse le support de lames (2, 32, 52) dans un alésage cylindrique et s'engage en prise dans un alésage fileté d'une pièce coulissante déplaçable longitudinalement (4, 34, 54) logée dans un évidement élargi (lg, 31 g, 51g) de l'organe de couplage (1, 31, 51). 8. Tête d'outil selon les revendications 1 et 7, caractérisée en ce que la pièce coulissante (4) sert simultanément de butée pour une vis de réglage (6) logée dans un alésage fileté de l'organe de couplage (2), perpendiculairement à l'axe de rotation. 9. Tête d'outil selon la revendication 1, comportant deux supports de lames, caractérisée en ce que ces supports (22, 32) sont montés au moyen de deux assemblages tenon-mortaise (S3, S4) distincts parallèles entre eux. 10. Tête d'outil selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une vis de réglage (33), logée dans un alésage fileté de ltor- gane de couplage (31) perpendiculairement à l'axe de rotation, prend appui sur un boulon de butée (35), monté dans le support de lames (32) dans un prolongement (3Ih) de la vis de réglage ayant la forme d'une mortaise. 11. Tête d'outil selon la revendication 1, caractérisée en ce que les parois latérales de la liaison tenon-mortaise (S1, S3, S4, s s'étendent parallèlement aux parois auxquelles elles sont opposées, au moins dans la zone inférieure de la mortaise. 12. Tête d'outil selon la revendication 1, caractérisée en ce que le profil de la section transversale de l'assemblage tenon-mortaise se serétrécit de façon conique, au moins dans la zone inférieure de la mortaise, et en direction du fond de ladite mortaise.