Brevet FR2481169A1 — publié le 19811030

On sait que pour la réalisation de rainures et tout particulièrement pour l'obtention de logements de clavette, l'on a habituellement recours à des têtes tournantes de fraisage agencées de manière à ce que le déplacement longitudinal de la pièce par rapport a l'axe de l'outil portatif, ou vice versa le déplacement de l'axe de l'outil rotatif par rapport à l'axe longitudinal de la pièce, assure le découpage du métal à la cote désirée. Bien entendu un tel processus implique que le diamètre de l'outil ou fraise soit égal à la largeur de la rainure à usiner, de telle sorte que cet outil doit être remplacé dès que son usure a par trop modifie sa cote. Un tel remplacement constitue une sujétion gênante et coûteuse. Aussi a-t-on propose d'impartir à la partie de la tête qui porte la fraise un mouvement de rotation excentre par rapport à l'ase du dispositif, de façon à ce qu'au cours de sa rotation suivant son axe propre ltoutil soit animé d'un mouvement de révolution d'amplitude réglable. L'on peut alors monter sur une telle tête une fraise de diamètre inférieur à la largeur de la rainure à obtenir ; il suffit de regler l'excentration pour que la partie coupante de la fraise décrive un trajet tel que le metal de la pièce à usiner soit taille a la cote désirée. Ce système de fraisage peut se révéler très avantageux puisqu'il évite le remplacement plus ou moins fréquent des fraises au cours des mêmes travaux d'usinage; Toutefois les dispositifs proposés en pratique sont de construction compliquée et coûteuse, si bien qu'ils n'ont pas donné pleine satisfaction. La pressente invention vise à remédier à cet inconvenient et à réaliser une tête de fraisage à rotation excentrée dont la construction simplifiée puisse se ravaler économique et fiable. La tête de fraisage suivant l'invention est principalement remarquable en ce qu'elle comprend en combinaison une pièce d'entrainement creusée longitudinalement d'un alésage borgne dont l'axe est excentre par rapport à l'axe de rotation de ladite pièce, un bâti orientable pourvu d'un bossage cylindrique engage dans l'alésage précité, une broche porte-outil montée à l'interiaur du bâti susmentionné suivant un axe excentre par rapport à celui du bossage dudit bâti, des moyens pour assurer après réglage l'4mmobilisation angulaire du bâti par rapport a la pièce d'entrai- nement, et un mécanisme multiplicateur à pignon central et satellittas interpose entre le bâti et la broche afin d'impartir à cette dernière un mouvement de rotation plus rapide que celui qui anime la pièce d'entraîne- ment. Conformement a un mode de mise en oeuvre prefere de la disposition qui précède, les moyens d'immobilisation angulaire comprennent un organe en forme de coin monté à coulissement radial dans la pièce d'entraînement et repoussé par au moins une vis de façon à ce que son bord libre, établi à un profil semi-circulaire et pourvu d'un biseau, vienne porter contre la base à profil tronconique de bossage du bâti porte-broche. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une coupe axiale schématique d'une tête de fraisage suivant l'invention. Fig. 2 en est une coupe transversale suivant le plan indiqué en Il-Il en fig. 1. La tête de fraisage considérée comprend vers le haut une pièce d'entraînement 1 à profil circulaire, solidaire d'une queue supérieure la à profil conique, propre à être introduite et serrée dans les mors usuels d'une fraiseuse ou aléseuse classique ; ces mors ont été figurés en 2 en fig. 1, la pièce 1 étant découpée d'une entaille lb dans laquelle vient s'engager l'organe d'entraînement classique des machines précitées. La pièce 1 est usinée pour présenter un alésage borgne lc qui débouche vers le bas et qui s'étend partiellement dans la queue la ; il convient d'observer que l'axe x de cet alésage est décalé latéralement par rapport à l'axe y de la queue la, la valeur de cette excentration étant réduite (de l'ordre de 1 ou 2mm en pratique). Dans l'alésage lc est engagé à rotation un bossage cylindrique 3a solidaire de la partie supérieure d'un bàti 3 en forme de douille, lequel bâti supporte, par l'intermédiaire de roulements superposés 4 et 5 retenus en place par un manchon inférieur 6, une broche verticale 7 dont l'extrémité inférieure porte un dispositif de serrage 8 pour la fixation amovible d'une fraise telle que 9.La partie supérieure de cette broche 7 est engagée, avec interposition d'un roulement 10, à l'intérieur de l'ouverture longitudinale du bossage tubulaire 3a du bâti 3, et l'on remarquera que l'axe z de l'ensemble formé par la broche 7, les roulements 4, 5 et 10, le pâti 3 et le manchon de retenue 6 est excentré par rapport à l'axe x de l'alésage lc, ce qui revient finalement à dire que l'ouverture du bossage 3a est décalée latéralement par rapport à l'axe de sa paroi cylindrique. Comme plus particulièrement montré en fig. 2, la face libre de la piece d'entraînement 1 est creusée d'une dépression îd à profil substantiellament circulaire, à l'intérieur de laquelle est logé un plateau 11 retenu en place par des vis 12. La face supérieure de ce plateau 11 est alla-même découpée d'un logement latéral lla dans lequel est engagé un organe mobile 13 en forme de coin, destiné à être repoussé radialement en direction de la broche 7 à l'aide d'une vis 14 introduite dans un taraudaga de la pièce 1. Le bord de ce coin 13 qui est tourné vers l'intérieur est établi à un profil semi-circulaire et est biseauté, comme indiqué en 13a, de manière à venir prendre appui contre une portée annulaire tronconique 3b (fig. 1) ménagée dans la partie inférieure du bossage 3a.On conçoit dans ces conditions que lorsque la vis 14 est desserrée, le bâti 3 est susceptible d'être orienté comme désiré par rapport à la pièce d'entraînement 1, tandis que le serrage de ladite vis assure l'immobilisation de ce bâti à la position excentrée choisie. Afin de faciliter le positionnement angulaire précis du bâti 3 par rapport à la pièce 1, l'on prévoit avantageusement une rondelle 15 logée dans une rainure annulaire ménagée pour partie dans la face inférieure de la pièce 1 et pour partie dans la face supérieure du bâti 3. Cette rondelle 15 est découpée d'une entaille radiale 15a à l'intérieur de laquelle est engagé un pion 16 solidaire de la pièce 1, si bien que le déplacement angulaire du bâti 3 par rapport à la pièce 1 ou vice versa assure le déplacement correspondant de ladite rondelle. Cette dernière porte une graduation similaire à celle d'un vernier, tandis que la pièce 1 comporte un repère vertical. Il convient en outre d'observer que le déplacement angulaire du bâti 3 par rapport à la pièce 1 est limité à 1800 par butée d'un goujon 17a (fig. 2) contre l'une ou l'autre des extrémités d'une gorge llb à profil semi-circulaire. Le goujon 17a est prévu au sommet de l'un des trois axes 17 qui sont destinés à permettre l'expulsion des roulements 4 et 5 lors du démontage du dispositif, tandis que la gorge îîb est pratiquée dans la face inférieure du plateau 11. Pour son entraînement en rotation suivant son axe z, la broche 3 porte un pignon 18 (fig. 1) qui engrène avec trois satellites 19 montés fous sur des axes 20 du bâti 3. Ces satellites 19 engrènent eux-mêmes avec la denture intérieure 21a d'une bague extérieure 21, supportée par le bâti 3 avec interposition de roulements 22. Cette bague 21 est maintenue angulairement fixe par rapport au bâti 3 ; à cet effet on peut notamment lui faire comporter une tige radiale 23 propre à venir porter contre une butée fixe 24 de la machine-outil qui entraîne la pièce 1. Dans ces conditions les satellites 19 sont obligés de tourner sur eux-mêmes lors du mouvement de révolution du bâti 3, si bien que le pignon central 18 et la broche 7 sont entraînés en rotation à une vitesse supérieure. Le fonctionnement et l'utilisation de la tête de fraisage décrite découlent des explications qui précèdent et se comprennent aisément. Pour usiner dans un arbre tel que A (fig. 1) une rainure longitudinale a, l'opérateur a recours à une fraise 9 dont le diamètre est inférieur à la largeur de ladite rainure a. En fonction de ces deux paramètres (diamètre de la fraise et largeur de la rainure) il règle l'excantration du bâti 3 par rapport à la pièce d'entraînement 1 ; ce réglage est effectué en s'aidant du vernier de la rondelle 15, l'immobilisation étant assurée moyennant serrage de la vis 14. Il suffit alors de mettre en rotation la pièce 1 et de déplacer longitudinalement (mouvement d'avance) l'arbre A par rapport à la tête de fraisage, ou vice versa, pour obtenir la rainure a, en une ou plusieurs passes suivant la profondeur désirée et la nature du métal de l'arbre A. Bien entendu les extrémités de cette rainure a présentent un profil arrondi en demi-cercle. On notera que si l'on prend soin de choisir un nombre décimal pour le rapport de réduction du système 18-19-21a, on évite toute interférence entre les vitesses de rotation et d'avance, quel que soit le nombre des lèvres présentées par la fraise 9. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Tête de fraisage pour la réalisation de rainures, notamment de rainuras de clavette, du genre dans lequel la fraise, présentant un diamètre inférieur à la largeur de la rainure à obtenir, est animée d'un mouvement de rotation excentrée d'amplitude réglable, caractérisée en ce qu'elle comprend an combinaison une pièce d'entraînement (1) creusée longitudinalement d'un alésage borgne (îc) dont l'axe (x) est excentré par rapport à l'ase de rotation (y) de ladite pièce, un bati orientable (3) pourvu d'un bossage cylindrique (3a) engagé dans l'alésage précitéS une broche porte-outil (7) montée à l'intérieur du béti sus-mentionné suivant un axe (z) excentré par rapport à celui du bossage dudit bati, des moyens (13-14 > pour assurer après réglage l'immobilisation angulaire du bâti par rapport à la pièce d'entraînement, et un mécanisme multiplicateur (18-19-2la) à pignon central (18) et satellites (19) interposé entra le bâti et la broche afin d'impartir à cette dernière un mouvement de rotation plus rapide que celui qui anime la pièce d'entraînement et le bâti. 2. Tête de fraisage suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'immobilisation angulaire comprennent un organe (13) en forme de coin oriente radialement et dont le bord (13a) tourné vers l'intérieur est établi à un profil semi-circulaire et est biseauté, de manière à ce que sous l'effet de poussée imparti audit coin par une vis (14) portée par la pièce d'entraînement (1) le bord précité vienne prendre appui contre la basa (3b) à profil tronconique du bossage (3a) du bâtit 3.Tête de fraisage suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le déplacement angulaire du bati (3) par rapport à la pièce d'entraînement (1) est limité par portée t'un goujon (17a) dudit bàti contre les extrémités d'une gorge (llb) à profil semi-circulaire, ménagée dans un plateau (11) solidaire de la pièce précitée. 4. Tête de fraisage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le bàti (3) est muni d'une rondelle (15) formant vernier, laquelle rondelle est déplacée angulaîrement par un pion (16) solidaire de la pièce d'entraînement (1) et engagé dans une entailla radiale (15a) de ladite rondelle. 5. Tête de fraisage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le rapport de réduction du mécanisme multiplica- teur de vitesse est un nombre décimal de façon à éviter toute interférence entre les vitesses de rotation et d'avance, quel que soit la nombre des lèvres de la fraise (9).