Brevet FR2460173A1 — publié le 19810123

La présente invention a pour objet un alésoir c'est-àdire un outil permettant d'usiner avec une grande précision le diamètre interne d'un alésage au moyen de plaquettes en matériau à très haute dureté disposées à la périphérie de l'outil. L'invention concerne un alésoir de ce type expansible, c'est-à-dire comportant des moyens permettant de faire varier légèrement le diamètre d'alésage. Dans les alésoirs de type connu qui utilisent des plaquettes en matériau dur par exemple en carbure métallique, réparties de manière régulière à la périphérie de l'alésoir, il est possible de pratiquer un affutage à la cote précise de l'alésoir par exemple au moyen d'un outil de rectification diamanté. Dans le cas cependant ou l'on utilise des plaquettes d'usinage également diamantées ou réalisées en un matériau équivalent de très haute dureté, il est pratiquement impossible de procéder à un tel affûtage à la cote précise. Il en résulte des difficultés de fabrication et des frais d'exploitation plus importants compte tenu de l'impossibilité pratique de procéder à un réaffûtage après usure. La présente invention a pour objet de faciliter la fabrication d'un alésoir de ce type comportant des plaquettes réalisées en matériau à très haute dureté et notamment en diamant en autorisant un ajustage précis du diamètre d'alésage. L'alésoir expansible de l'invention comprend une plaquette unique en matériau à très haute dureté par exemple à base de diamant ou de matériau équivalent. Cette plaquette se trouve montée au voisinage d'une fente radiale longitudinale d'affaiblissement de l'alésoir, un moyen de déformation radiale localisée étant en outre disposé à proximité de ladite plaquette afin de faire varier l'écartement entre la plaquette et l'axe de l'alésoir. Il est ainsi possible, par déformation localisée de l'alésoir, de modifier légèrement la position dans l'espace de la plaquette en ajustant la cote d'alésage à la valeur exacte recherchée. Dans un mode de réalisation préféré de l'alésoir de l'invention, celui-ci comprend un perçage axial dans la zone de la plaquette et une vis radiale de déformation venant prendre appui sur un pion emmanché dans le perçage axial afin de provoquer la déformation radiale localisée recherchée. La fente radiale longitudinale d'affaiblissement laisse subsister uniquement une faible épaisseur de métal de sorte qu'une action de faible amplitude par l'intermédiaire de la vis radiale suffit à déformer l'alésoir à l'endroit de la plaquette. L'affaiblissement de l'alésoir à cet endroit loca#lisé est favorisé par l'existence de la goujure de dégagement des copeaux, la vis radiale précitée étant de préférence placée entre cette goujure et la fente d'affaiblissement. Le pion sur lequel vient prendre appui la vis radiale de déformation est de préférence de forme générale conique son diamètre étant plus important au voisinage de l'extrémité de l'alésoir où se trouve la plaquette. Pour maintenir convenablement centré l'alésoir à l'intérieur de l'alésage à rectifier, l'outil présente de préférence sur sa périphérie des patins de guidage qui viennent en contact de frottement avec l'alésage à rectifier lors de la rotation de l'alésoir. Ces patins de guidage sont de préférence au nombre de deux, l'un des patins de guidage étant avantageusement diamétralement opposé à la plaquette d'usinage. De cette manière, l'alésoir entre en contact par trois points avec l'alésage à rectifier, l'un de ces points étant constitué par la plaquette d'usinage elle-même. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un alésoir expansible à plaquette diamantée selon lequel on procède tout d'abord à l'usinage de la plaquette jusqu'à une cote inférieure à la cote désirée pour l'alésoir puis dans une deuxième étape on modifie le diamètre de l'alésoir jusqu'à atteindre la- cote recherchée en déformant localement l'alésoir à l'endroit de la plaquette d'usinage. L'invention sera mieux comprise à l'étude d'un mode de réalisation particulier décrit à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par le dessin annexé, sur lequel la fig. 1 est une vue partielle en perspective de l'extrémité d'un alésoir expansible selon l'invention et la fig. 2 est une vue partielle en coupe axiale dans le plan contenant la plaquette d'usinage de l'alésoir de la fig. 1. Tel qu'il est représenté sur les figures, l'alésoir comprend un corps d'outil 1 de forme générale cylindrique muni au voisinage de son extrémité d'une seule plaquette d'usinage 2 réalisée en un matériau à très haute dureté tel qu'un matériau à base de diamant ou équivalent. La plaquette 2 disposée sensiblement dans un plan radial est fixée par tout moyen approprié sur une face sensiblement radiale 3 d'une goujure longitudinale 4 recevant les copeaux d'usinage et permettant l'établissement d'un angle de dégagement lors de la rectification. La goujure se complète par une face 5 disposée de manière sensiblement tangentielle. Deux patins de guidage longitudinaux 6 et 7 montés dans des rainures appropriées du corps de l'alésoir 1 et réalisés par exemple en carbure métallique entrent en contact lors de la rectification avec l'alésage à rectifier et se trouvent de ce fait légèrement en saillie par rapport au diamètre extérieur du corps 1. Leur surface extérieure est par ailleurs convenablement bombée pour faciliter le contact. L'un des patins de guidage référencé 6 est disposé de façon diamétralement opposée à la plaquette de coupe 2. L'autre patin de guidage référencé 7 est placé sensiblement à égale distance entre le premier patin de guidage 6 et la plaquette de coupe 2 à l'opposé de la goujure de dégagement 4. Un perçage axial borgne 8 est pratiqué dans le corps 1 de l'alésoir dans la zone d'extrémité où se trouve la plaquette de coupe 2. Le perçage axial comporte une portion cylindrique 8a et une portion de forme conique 8b dont le diamètre intérieur va en augmentant vers la face frontale extrême lb du corps 1. Une fente radiale d'affaiblissement 9 s'étendant dans le sens de l'axe c'est-à-dire en direction longitudinale, est pratiquée dans le corps de l'alésoir 1 sur une longueur sensiblement égale à celle du perçage axial 8. La profondeur de la fente radiale 9, constante sur toute sa longueur, est telle qu'au débouché de ladite fente sur la face frontale d'extrémité lb du corps 1 ne subsiste qu'une faible épaisseur de métal visible en 10 sur la fig. 1 entre le fond de la fente d'affaiblissement 9 et le diamètre extérieur de la partie conique 8b du perçage axial 8.La fente radiale d'affaiblissement 9 est pratiquée à proximité de la plaquette de coupe 2 entre cette dernière et le patin de guidage 7. Un pion métallique de forme conique 11 comportant un évidement axial conique 12 permettant une rectification entre pointes est emmanché à force dans la portion conique 8b du perçage axial 8. Une vis radiale 13 est vissée dans un taraudage pratiqué dans le corps d'alésoir 1 au voisinage de son extrémité dans la po tion dudit corps se trouvant entre la plaquette de coupe 2 et la fente radiale d'affaiblissement 9 et débouchant dans la portion 8b du perçage axial 8. L'extrémité de la vis radiale 13 vient s'appuyer sur la surface extérieure du pion 11. La face tangentielle 5 de la goujure de dégagement des copeaux 4 ne laisse également subsister qu'une faible épaisseur de métal visible en 14 sur la fig. 1 entre le fond de la goujure 4 et le diamètre extérieur de la partie conique 8b du perçage axial 8 au débouché de la face frontale d'extrémité lb. Il en résulte que la matière du corps d'alésoir 1 se trouvant au voisinage de la face frontale d'extrémité lb c'est-à-dire au voisinage de la plaquette de coupe 2 peut être aisément déformée grâce à l'existence de la fente radiale d'affaiblissement 9 et accessoirement de la goujure de dégagement des copeaux 4. Cette déformation est obtenue dans l'exemple représenté par une action d'appui de la vis radiale 13. qui coopère avec le pion 11. Une rotation de la vis radiale 13 provoque en effet une déformation localisée de faible amplitude et dissymétrique qui suffit pour ajuster à la cote exacte le diamètre maximal de la trajectoire de la plaquette de coupe diamantée 2. Grâce à cette disposition, il est donc possible de fabriquer un tel alésoir en disposant la plaquette de coupe à très haute dureté de façon que sa trajectoire soit légère- ment inférieure à la cote d'alésage désirée puis de procéder à un réglage final par action sur la vis radiale 13 entrainant une expansion localisée de l'alésoir qui reste bien entendu en pratique très faible de l'ordre de 3 à 5/10sème de millimètre. En cas d'usure de la plaquette de coupe, il est également possible de rattraper la cote d'origine par simple action sur la vis 13. Bien entendu on comprendra que d'autres moyens que la vis radiale 13 pourraient être utilisés pour entraîner une déformation localisée de la portion du corps d'alésoir qui a été volontairement affaiblie dans ce but. Par ailleurs, l'ensemble de coupe constitué par la plaquette à position réglable et les patins de guidage peuvent être adaptés sur tout corps d'alésoir quelle que soit sa géométrie imposée par les conditions d'emploi. REVENDICATIONS 1. Alésoir expansible à plaquette en matériau dur caractérisé par le fait qu'il comprend une plaquette d'usinage unique montée au voisinage d'une fente radiale d'affaiblissement et un moyen de déformation radiale localisée disposé à proximité de ladite plaquette pour faire varier l'écartement de la plaquette par rapport à l'axe. 2. Alésoir expansible selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un perçage axial dans la zone de la plaquette et une vis radiale prenant appui sur un pion emmanché dans ledit perçage afin de provoquer la dé fond mation radiale localisée précitée. 3. Alésoir expansible selon les revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que la fente radiale d'affaiblissement est disposée selon l'axe de l'alésoir et laisse subsister une faible épaisseur de métal. 4. Alésoir expansible selon les revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'il comprend une goujure de dégagement des copeaux disposée par rapport à la vis radiale précitée à l'opposé de la fente d'affaiblissement. 5. Alésoir expansible selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que le perçage axial comprend une portion conique dont le diamètre va en augmentant vers l'extrémité de l'alésoir, l'épaisseur du métal subsistant allant en diminuant vers l'extrémité de l'alésoir portant la plaquette d'usinage. 6. Alésoir expansible selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'un pion conique est emmanché dans la portion conique du perçage axial afin de servir d'appui à la vis radiale. 7. Alésoir expansible selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend deux patins de guidage périphériques dont l'un est diamétralement opposé à la plaquette de coupe. 8. Alésoir expansible selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la plaquette est réalisée en un matériau diamanté ou équivalent. 9. Procédé de fabrication d'un alésoir expansible selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une plaquette de coupe en un matériau diamanté ou équivalent, caractérisé par le fait que dans une première étape on dispose la plaquette dans une position telle que sa trajectoire présente un diamètre inférieur à la cote désirée, puis que dans une deuxième étape on atteint la cote désirée par déformation localisée du corps d'alésoir dans la zone de la plaquette.