Brevet FR2433996A1 — publié le 19800321

La présente invention concerne, d'une façon générale, un foret hélicoïdal ainsi qu'un appareil pour l'affûter et elle vise plus spécialement un foret hélicoïdal dont les surfaces tranchantes peuvent être façonnées simplement par affûtage en plan, ainsi qu'un appareil d'affûtage permettant de réaliser facilement des surfaces meulées. On a imaginé divers moyens concernant la mise en état des arêtes de forets hélicoldaux pour améliorer leur résistance à la coupe, la façon dont ils attaquent une pièce à usiner et leur rendement de perçage. Tous les dispositifs que l'on a imaginés concernent des améliorations apportées à la remise en état des arêtes de coupe et à la forme de ltarête médiane. De plus, divers perfectionnements ont été apportés aux appareils servant à affûter les forets hélicoldaux, ces perfectionnements visant à assurer un affûtage efficace. Mais, étant donné que les arêtes des forets connus ont une forme compliquée qui nécessite une remise en état, ces forets ont un mauvais rendement de perçage et, de plus, leur affûtage exige l'intervention d'un ouvrier spécialisé et de nombreuses heures de main-d'oeuvre. L'invention a pour objet unXforet hélicoïdal qui surpasse les forets connus en ce qui concerne le mode d'attaque de la pièce à usiner, son centrage ainsi que le rendement du perçage et dont les surfaces coupantes peuvent être facilement affûtées. L'invention a également pour objet un appareil d'affûtage permettant dtobtenir facilement des surfaces meulées. De façon plus précise, le foret hélicoïdal selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comprend des arêtes de coupe planes et des plats symétriques par rapport à un point de l'axe de ce foret et des arêtes médianes situées à l'intérieur de ces arêtes de coupe et présentant une extrémité pointue, lesdites arêtes médianes venant au contact de la-pièce à usiner suivant un angle obtus et lesdits plats faisant un angle aigu avec l'axe du foret. L'appareil d'affûtage selon l'invention assure le meulage des faces du foret hélicoïdal en tenant compte des caractéristiques de celui-ci. Cet appareil comprend un accouplement rotatif qui vient au contact de façon coulissante avec un support, un mécanisme à embrayage comportant un manchon intercalé entre ce support et une tête de mandrin et un levier coudé qui vient au contact de ce manchon pour transformer son mouvement de rotation en un déplacement entre cette tête de mandrin et un banc, ou socle. On débranche ce mécanisme à embrayage pour faire tourner le foret hélicoïdal seul, lorsque l'on règle l'inclinaison d'une arête de coupe et l'inclinaison de l'angle de dépouille d'un plat. Lorsque l'on passe du réglage de l'inclinaison d'une arête de coupe au réglage de l'angle de dépouille d'un plat, on fait tourner le foret hélicoïdal, en laissant le mécanisme à embrayage branché, et le mouvement de rotation dudit manchon est transmis à ce banc, ou socle, par ledit levier coudé de manière à faire tourner la tête de mandrin d'un angle donné, D'autres caractéristiques et objets de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme de réalisation du foret hélicoïdal selon l'invention et de l'appareil à affûter un tel foret. Sur ces dessins: Fiv.1 est une vue en plan représentant les surfaces coupantes d'un foret hélicoïdal selon l'invention; Six.2 à 4 sont des vues de côté, en élévation, prises respectivement dans le sens des flèches A, B et C de la fig.1; Fig.5 est une coupe faite suivant la ligne a-a de la fiv.1; Fiv.6 représente, de façon schématique, un appareil à affûter conforme à l'invention; Fig.7 est une coupe transversale faite dans la fig.6; Fig.8 est une coupe schématique partielle d'un levier coudé de cet appareil; Fig.9 indique comment on règle l'inclinaison d'une arête de coupe; et Fig.10 indique comment on règle l'angle de dépouille d'un plat du foret. Dans le foret hélicoïdal 10 selon l'invention, tel que représenté sur les fig.1 à 5, les surfaces coupantes sont symétriques par rapport à l'axe longitudinal du foret. Ce foret héli cotidal présente des arêtes de coupe 12, 14 et des plats 16, et 18 faisant suite à ces arêtes, des rainures hélicoïdales 20, 22 comprises entre les plats 16, 18 et les arêtes de coupe 12, 14 ainsi qu'un tranchant hélicoïdal 24. Des arêtes médianes 26, 28 sont prévues à l'intérieur des arêtes de coupe 12 et 14, avec une extrémité pointue 30.. Avec une telle disposition, il n'y a pas lieu de remettre en état la ligne de raccordement entre les arêtes de coupe 12 et 14 et les plats 16 et 18. L'angle de dépouille des arêtes de coupe 12 et 14 (que lton appellera ci-après inclinaison des arêtes de coupe) a pour valeur 50-à 30 près; l'angle que font les plats 16-et 18 avec l'axa longitudinal du foret (que l'on appellera ci-après angle de dépouille des plats) a pour valeur 350 à 30 près, tandis que l'angle au sommet formé par les arêtes de coupe 12 et 14 a pour valeur 1180 à 30 près. Une telle disposition assure les avantages suivants: a. La foret hélicoïdal selon l'invention est remarquable en ce qui concerne le mode d'attaque des pièces à usiner, son centrage et le rendement du perçage, étant donné qu'au raccordement des arêtes médianes 26 et 28 se trouve l'extrémité pointue 30. b. On peut empêcher l'usure par frottement et l'endommagement des surfaces coupantes, étant donné que les arêtes médianes 26 et 28 arrivant au contact de la pièce à usiner suivant un angle obtus. c. Las arêtes médianes 26 et 28 sont suffisamment rigides pour supporter des opérations de perçage difficiles. d. On peut supprimer entièrement la remise en état des arAtes. e. On peut obtenir un effet de refroidissement satisfaisant, étant donné que les copeaux et éclats ont une faible longueur et n'adhèrent pas au foret. f. Il se forme, dans la pièce à usiner, une poche de copeaux assez grande pour accumuler une quantité de produits de refroidissement suffisante pour assurer un refroidissement correct, étant donné que les plats font un angle aigu avec l'axe du foret. g. L'affûtage de ce foret hélicoïdal est facile, étant donné que le façonnage des surfaces coupantes est assuré simplement par meulage en plan. le tableau suivant montre la supériorité du foret hélicoldal selon l'invention par rapport au foret de la technique antérieure, en ce qui concerne le rendement du perçage, la précision et la résistance de ce foret. foret conditions machine surface nombre résultats fréquence vitesse d'avan- coupante de perçages matériaux dimensions de rotation ce de l'outil HITACHI technique 5 5A à antérieure tourelle SCM 3 30x160 160 tours/ 0,38 mm/rev minute invention 30 normal HITACHI technique 0 impossible 5A à antérieure tourelle SCM 3 30x160 160 tours/ 0,38 mm/rev minute invention 25 normal Pour former les surfaces coupantes du foret hélicoïdal selon l'invention, on peut façonner les arêtes de coupe 12, 14 ainsi que les plats 16, 18 simplement par meulage en plan et, en même temps, façonner les arêtes médianes 26, 28 et l'extrémité pointue 30. De plus, ces surfaces coupantes sont symétriques par rapport à un point et il n'est pas nécessaire d'assurer la remise en état des arêtes. Par conséquent, les surfaces coupantes, y compris les arêtes médianes 26, 28 et l'extrémité pointue 30, peuvent être obtenues entièrement par un meulage des arêtes de coupe 12, 14 servant à façonner ces dernières et par un meulage de l'angle de dépouille des plats 16, 18 servant à les façonner. De plus, il existe des relations angulaires dans les trois dimensions entre l'axe longitudinal du foret et, d'une part, les arêtes de coupe 12, 14 et, d'autre part, les plats 16, 18 et on peut utiliser ces relations pour modifier l'angle de réglage du foret hélicoïdal. L'appareil d'affûtage selon l'invention a été conçu compte tenu des caractéristiques indiquées plus haut du foret hélicoïdal et l'on décrira ci-après cet appareil en se reportant aux fig.6 à 10. Sur ces figures, la référence 32 désigne une meule, 34 désigne un banc, ou socle, et 36 une tete de mandrin. Il est prévu une couronne dentée circulaire fixe 40 sur un pivot 38 du banc 34. La tête de mandrin 36 sur le banc 34 tourne autour du pivot 38 et l'amplitude de la rotation se trouva limitée par un mécanisme de butée qui comprend une rainure circulaire 42 du banc 34 et une saillie 44 de la tête de mandrin 36. On introduit le foret hélicoïdal 10 dans un mandrin 46, que l'on fixe ensuite à un support 48 de la tête 36. L'axe longitudinal de ce foret fait avec la meule 32 un angle de 50 à 30 près. Sur le pourtour arrière du support su se trouve un accouplement rotatif 52 muni d'un levier ,et cet accouplement vient au contact du support 48 de façon coulissante pour le faire tourner. Il est prévu un manchon rotatif 54 entre le support 48 et la tête de mandrin 36. L'extrémité arrière de ce manchon constitue le mécanisme d'embrayage avec l'accouplement 52 et l'exbimité renforcée 56 de ce manchon vient au contact d'un levier coudé. A l'état normal, 11 accouplement 52 se trouve comprimé vers l'avant par un ressort qui le rend solidaire du manchon 54. Par suite, lorsque l'on fait tourner cet accouplement à l'aida du levier 50, le support 48 et le manchon 54 tournent en même temps et le mouvement se transmet au levier coudé par l'intermédiaire de ladite partie renforcée 56. Lorsque l'on fait tourner l'accouplement 52 après l'avoir fait revenir en arrière à l'aide du levier 50, seul le support 48 tourna. Il est prévu, sur le pourtour du manchon 54, pour la mise en place du mécanisme, des renflements 58 qui viennent au contact d'un palier de roulement 60 de la tête de mandrin 36 pour limiter la rotation du manchon 54. Dans la partie renforcée 56 du manchon 54, est ménagée une rainure 62. Un maneton 64 est logé dans cette rainure et la rotation du manchon 54 se transforme en une oscillation du levier coudé 66. Celui-ci oscille autour de l'axe 68 qui est fixe par rapport à la tête de mandrin 36. Pour transformer l'oscillation de ce levier coudé 66 en une rotation de la tête de mandrin 36, il est prévu, à l'extrémité inférieure de ce levier coudé, une couronne dentée 70 qui est en prise avec le pignon fixe 40 du banc, ou socle, 34. Le montage décrit ci-dessus fonctionne comme suit: Pour le meulage destiné à façonner les arêtes de coupe 12 et 14, il faut régler le sens de la tata de mandrin de manière que l'axe longitudinal du foret hélicoïdal fasse avec la meule 32 un angle égal à la moitié de l'angle au sommet du foret et, comme représenté sur la fig.9, l'une des arêtes de coupe 12, 14 vient au contact d'un calibre 72, fixé à la tête de mandrin 36 et ayant pour rôle de mettre à niveau l'arête de coupe 12. On déplace ensuite d'un mouvement de va-et-vient le banc 34, parallèlement à la surface de la meule 32 en vue d'affûter cette arête de coupe 12. Pour affûter l'arête de coupe 14 après avoir terminé l'affûtage de l'arête 12, il faut faire reculer l'accouplement en tirant sur le levier 50 pour débrancher le mécanisme à embrayage Puis on fait tourner ce levier de manière que le support 48 tourne d'un angle d'environ 1800; l'arête de coupe 14, qui est symétrique de l'arête 12 par rapport à un point, se présente alors parallèlement à la surface de la meule 32. On déplace alors d'un mouvement de va-et-vient le banc 34, parallèlement à la surface de la meule pour assurer la finition de l'arête de coupe 14. Si l'on veut affûter l'angle de dépouille des plats après avoir terminé l'affûtage des bords de coupe, il faut faire tourner le levier 50, en laissant le mécanisme à embrayage en prise. Puis on fait tourner le support 48 d'environ 700 au moyen de l'accouplement 52. On fait ensuite tourner le foret hélicoïdal et l'un des plats prend la direction verticale. Le manchon 54 se met donc à tourner d'un angle donné. Bien que la rotation du manchon 54 soit limitée par le mécanisme de butée, ce déplacement est transformé an une oscillation du levier coudé 66 par le mécanisme à levier associé à la rainure 62. le mouvement d'oscillation du levier coudé 66 est alors transformé en une rotation de la tête de mandrin 36 par la couronne dentée 70 et par le pignon fixe 40 du banc 34, et la tête de mandrin 36 > urne autour du pivot 38 d'un angle d'environ 240. Par suite, Ié surface du plat 36, comme on le voit sur la fig. 10, se présente parallèlement à la meule 32. La rotation est limitée par la butée entre le banc 34 et la tête de mandrin 36. Comme expliqué plus haut, le plat 16 vient parallèlement à la meule 32 et l'on entratne le banc, ou socle 34, d'un mouvement de va-et-vient pour meuler ce plat. Si l'on veut meuler le plat 18 après avoir terminé le meulage du plat 16, il faut débrancher le mécanisme à embrayage à l'aide du levier 50, exactement comme dans le cas de l'affûtage des arêtes de coupe. Puis il faut faire tourner l'accouplement 52 pour faire tourner le support 48. Par suite, le plat 18 se présente parallèlement à la meule 32 et l'on déplace le banc 34 d'un mouvement de va-et-vient pour assurer l'affûtage. Comme on l'a expliqué de façon détaillée, l'appareil d'affûtage selon l'invention fait appel aux caractéristiques du foret hélicoïdal. Dans le réglage de l'angle des arêtes de coupe et de l'angle de dépouille des plats, on débranche le mécanisme à embrayage pour faire tourner uniquement le foret. Lorsque l'on veut passer du réglage de l'inclinaison des arêtes de coupe au réglage de l'angle de dépouille des plats, on fait tourner le foret hélicoïdal, le mécanisme à embrayage demeurant branché, et la rotation du manchon est transmise au banc, ou socle, par le mécanisme à levier coudé afin de faire tourner la tête de mandrin d'une quantité donnée pour régler l'angle de meulage. REVENDICAUIONS 1.- Foret hélicoïdal, caractérisé par le fait qu'il comprend des arêtes de coupe planes et des plats symétriques par rapport à un point de l'axe de ce foret et des arêtes médianes situées à l'intérieur de ces arêtes de coupe et présentant une extrémité pointue, lesdites arêtes médianes venant au contact de la pièce à usiner suivant un angle obtus et lesdits plats faisant un angle aigu avec l'axe du foret. 2.- Foret hélicoïdal selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'angle au sommet de ce foret a pour valeur 1180 à30 près, que l'angle de dépouille des arêtes de coupe a pour valeur 50 à 30 près et l'inclinaison des plats a pour valeur 356 à 30 près. 3.- Appareil pour 11 affûtage destiné à affûter le foret hélicoldal selon l'une des revendications 1 et 2, cet appareil étant caractérisé par le fait qu'il comprend un accouplement rotatif fixé de façon coulissante à un support, un mécanisme à embrayage comportant un manchon intercalé entre ce support et une tête de mandrin et un levier coudé qui vient au contact de ce manchon pour transformer se rotation en un déplacement entre la tête de mandrin et un banc, ou socle, et par le fait que l'on débranche le mécanisme à embrayage pour faire tourner le foret hélicoïdal seulement lorsque l'on règle l'inclinaison de chaque arête de coupe et l'angle de dépouille des plats et que, lorsque l'on passe du réglage de l'inclinaison des arêtes de coupe au réglage de l'angle de dépouille des plats, on fait tourner le foret hélicoïdal, en laissant le mécanisme à embrayage branché, et la rotation dudit manchon est transmise audit banc par ledit levier coudé, de façon à faire tourner la tête de mandrin d'un angle donné. 4.- Appareil selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la tête de mandrin est mise en rotation autour d'un pivot, au moyen d'une couronne dentée portée par le levier coudé et d'un pignon circulaire fixe porté par le banc, ou socle. 5.- Appareil selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il est prévu un mécanisme de mise en place entre le manchon et la tête de mandrin. 6.- Appareil selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il est prévu un mécanisme à butée entre le banc et la tête de mandrin.