Brevet FR2497132A1 — publié le 19820702

3d BNT/BAR DISPOSITIF DE SUPPORT D'UN OUTIL D'USINAGE D'UNE TIGE CYLINDRIQUE ET TETE D'USINAGE COMPORTANT UN TEL DISPOSITIF La présente invention se rapporte au domaine de l'usinage en continu de rainures, généralement longitudinales, sur une Lige cylin- drique, et elle a plus particulièrement pour objet un dispositif destiné à porter l'outil d'usinage. On entend ici par tige tout élément cylindrique allongé, composite ou non, quelles que soient ses dimensions, son ou ses matériaux constitutifs. Dans certaines applications, il est nécessaire que l'usinage de rainures sur une tige cylindrique soit très précis, comme c'est notamment le cas lorsque la tige cylindrique est destinée à cons- tituer un support pour des fibres optiques, qui sont alors placées dans les rainures. En effet, une telle tige, souvent appelée jonc, est généralement composite, très longue et de petit diamètre (de l'ordre du millimètre ou du centimètre), et il esL intéressant économi- quemenl de pouvoir y usiner un maximum de rainures dont les dimensions sont très petites; par ailleurs, dans le cas d'une appli- cation aux fibres optiques, dont il est connu qu'elles sont très vulnérables aux micro-contraintes qui se traduisent en général par une atténuation du signal, il est nécessaire que les dimensions des rainures soient très régulières. Enfin, dans toutes les applications, il est souhaitable de travailler la vitesse de fabrication maximale. Il est connu de la demande de brevet français n0 78 00130 (n0 de publication 2 413 962) et de son addition n0 78 17678, de réaliser un usinage en continu de rainures sur une tige cylindrique mince, de structure composite comportant une âme rigide entourée d'une gaine de plastique lisse, les rainures étant parallèles à l'axe de la tige ou en hélice à pas simple ou alterné, de pas généralement assez grand devant le diamètre de la tige. Selon ces demandes de brevet, il est réalisé, entre deux guidages de la tige, un usinage des rainures à l'aide d'une tête d'usinage qui comporte une partie chauffant la tige et porte un outil de coupe posé directement dans un évidement pratiqué dans la tIête, la tige passant au centre de l'outil et de la tête; dans le cas de rainures hélicoïdales, la tête est animée d'un mouvement de rotation relatif par rapport à la tige. Ce mode de réalisation a l'avantage d'être simple mais présente différents inconvénients, parmi lesquels le relatif manque de précision dans Je positionnement de l'outil qui, en effet, n'est maintenu dans son logement que par la traction exercée sur la tige, et le fait que l'outii se trouve porte à une température qui n'est pas forcément très uniforme. La présente invention a pour objet un perfectionnement d'une tête d'usinage de ce type visant à augmenter la précision de l'usinage par l'interposition, entre la tête et l'outil de coupe, d'un 1'5 dispositif porte-outil qui permet notamment un positionnement plus précis de l'outil, une plus grande uniformitl de la température de ce dernier, el une maintenance plus aisée que dans les dispositifs connus. Plus précisément. l'invention a pour objet un dispositif de support d'un outil d'usinage d'une tige cylindrique, destiné ë être placé dans une tête d'usinage comportant une ouverture la traver- sant, permettant le passage de la tige, ce dispositif étant carac- térisé par le fait qu'il comporte une pièce support de forme générale conique, comportant une ouverture la traversant et un premier logement destiné à recevoir l'outil, cette pièce support étant destinée à être placée dans un deuxième logement ménagé dans la tête d'usinage, de forme générale conique, de même pente que le cône formant 'a pièce support, de sorte que l'ouverture de la tête et l'ouverture de la pièce-support soient alignées. }D0 D'autres objets, caractéristiques et résultats de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les dessins annexés, qui représentent: - la figure 1, un schéma synoptique d'un système d'usinage d'une tige cylindrique; 24971. - la figure 2, vu en perspective éclatée, un mode de réalisation du dispositif de support d'un outil d'usinage selon l'invention. Sur la figure 1, on a donc représenté schématiquement les différentes unités nécessaires à l'usinage d'une Lige cylindrique, tel par exemple qu'il est décrit dans la demande de brevet français et son addition précitées. Ce système comporte tout d'abord une unité 1 assurant la fourniture d'une tige lisse 6, constituée par exemple par une âme rigide recouverte par extrusion d'une gaine lisse en matière isolante. Cette unité peut être par exemple réalisée par une bobine débitrice tournant sur un axe normal à celui du déplacement de la tige. La tige 6 ainsi fournie passe ensuite dans une unité de guidage 2, ayant pour fonction de guider la tige selon un axe défini en limitant ses mouvements dans les deux autres dimensions et, éven- tuellement, d'assurer son entraînement à une vitesse également prédéfinie. Cette fonction d'entraînement peut, dans une variante de réalisation, être réalisée par une unité distincte (non représentée). De plus, il est préférable que la vitesse d'entraînement soit asservie, de toute façon connue, afin d'obtenir une meilleure précision dans l'usinage, surtout dans le cas o les rainures à réaliser sont héli- coidales. Le système comporte ensuite une unité d'usinage 4, décrite plus en détails figure 2, qui comporte principalement une tête d'usinage, chauffée, avec éventuellement un dispositif (non repré- senté) d'asservissement de la température, et, dans le cas de rainures à usiner hélicoïdalement, animée d'un mouvement de rota- tion par rapport à la tige 6, par tous moyens connus, non repré- sentés, ce mouvement étant de préférence asservi à la vitesse de défilement de la tige. A la sortie de l'unité d'usinage 4, la Lige rainurée, portant la référence 7, est à nouveau maintenue par une unité de guidage 5, avantageusement analogue à l'unité 2. La tige peut ultérieurement être stockée sur une bobine réceptrice ou directement utilisée; par exemple pour les supports de fibres optiques, le système de pose des fibres peut succéder directement à l'unité de guidage 5. Le système comporte en outre, dans un mode de réalisation préféré, un dispositif 3 d'élimination des copeaux d'usinage, situé en amont de l'unité 4 et réalisé par exemple comme décrit dans les demandes de brevet précitées. La figure 2 représente un mode de réalisation du dispositif selon l'invention. La tête d'usinage, globalement repérée 4, comporte un corps chauffant 44, par exemple de forme généralement cylindrique, d'axe XX, métallique et traversé de part en part par une ouverlure 45, par exemple selon XX, permettant le passage de la tige cylindrique. Le cylindre 44 comporte sur sa face amont, prise dans le sens de défilement de la tige 6, un logement 42, de forme généralement tronconique, ayant même axe XX, destiné à recevoir un porte-outil 9. Le porte-outil 9 se compose d'une pièce support 91, recevant un outil de coupe 8, et d'une bague de serrage 92 venant fixer cet outil. Le support 91 est de forme extérieure tronconique, de même pente que celle du logement 42, et comporte à l'intérieur un premier épaulement 93, de préférence fileté, destiné à recevoir la bague 92, puis un second épaulement formant un logement 94 au fond du support, destiné à recevoir l'outil de coupe 8. Le support 91 est de la même manière, pour permettre le passage de la tige 6, percé d'une ouverture 97 sensiblement d'axe XX. Il est en outre prévu au moins un et de préférence quatre picots de positionnement 41 faisant saillie dans le logement 42, coopérant avec des trous borgnes 96 ménagés dans le support 91; afin de clarifier la figure, deux picots 41 seulement sont représentés. L'outil de découpe 8 est par exemple constitué par un disque mince 80, percé dans sa zone centrale d'une ouverture 82 admettanU l'axe (XX) de déplacement de la tige comme axe de symétrie, et dont la forme définit le profil de la Lige 7 après usinage. L'outil 8 249713M comporte encore au moins une et de préférence deux ouvertures 83 coopérant avec deux picots de positionnement 95 du support 91. L'outil 8 est maintenu dans le logement 94 par la bague 92 dont la périphérie (99) est de préférence également filetée de façon correspondant au filetage 93, dont une des faces (43), celle qui maintient l'outil 8, est plane et dont l'autre face (98) est au moins partiellement tronconique, de façon à faciliter le guidage de la tige 6 dans l'ouverture 82 de l'outil 8. Les différentes pièces (91 et 92) constituant Je porte-outil 9, et l'outil 8 lui-même, sont avantageusement réalisés en métal par électro- érosion. Lors de la mise en place de l'outil, on place celui-ci dans le logement 94 à l'aide des picots de positionnement 95 et des ouvertures 83 leur correspondant, l'outil étant de préférence entré à force; on procède ensuite à la fixation de l'outil par la bague de serrage 92 vissée dans le support 91. On place ensuite l'ensemble porte-outil 9 et outil 8 dans le logement 42 de la tête 4, le positionnement étant réalisé par la coopération des picots 41 et des logements 96. Lors de l'usinage, le porte-outil et son outil sont maintenus en place par le défilement de la tige, sans autre fi- xation; lorsque l'usinage est interrompu, un étrier (non décrit) vient maintenir l'ensemble. En fonctionnement, la tige 6 est animée d'un mouvement de translation le long de l'axe XX; dans le cas o les rainures à usiner sont hélicoïdales, la tête 4 est animée d'un mouvement de rotation par rapport à son axe, soit alternatif soit continu selon que l'hélice est ou non à pas alterné; l'outil 8 découpe la tige 6 selon le profil donné par l'ouverture 82: dans l'exemple de la figure, elle lui imprime quatre rainures. Un tel porte-outil permet donc de faciliter la mise en place et le démontage de l'outil 8, par exemple pour son nettoyage ou son remplacement; il permet également d'améliorer le contact ther- mique entre l'outil de coupe 8 et le corps chauffant 44, ce qui conduit à une température plus homogène pour l'outil; enfin et surtout il permet une amélioration de la précision dans le posiLion- nement de l'outil, cela étanL dû notamment au positionnement par surface conique, plus précis que la simple mise en place d'un outil dans un logement tel que le logement 94, mais pratiqué directement dans la ttLe d'usinage 4. Au Litre d'exemple, il a été obtenu une précision dans le centrage de l'ordre 'du centième de millimètre pour l'usinage de dix rainures ou plus dans une tige d'environ 4 mm de diamètre. 249713: REVENDICATIONS 1. Dispositif de support d'un outil d'usinage d'une Lige cylin- drique, destiné à être placé dans une tête d'usinage comportant une ouverture la traversant, permettant le passage de la Lige, ce dispositif étant caractérisé par le fait qu'il comporte une pièce support (91) de forme générale conique, comportant une ouverture (97) la traversant et un premier logement (94) destiné à recevoir l'outil (8), cette pièce support (91) étant destinée à être placée dans un deuxième logement (42) ménagé dans la tête d'usinage (4), de forme générale conique, de même pente que le cône formant la pièce support (91), de sorte que l'ouverture de la tête (45) et l'ouverture de la pièce-support (97) soient alignées. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre une bague de serrage (92), venant se fixer sur la pièce support (91) de façon à serrer l'outil (8) dans le premier logement (94). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le premier logement (94) est traversé par l'ouverture (97) de la pièce-support (91). 4. Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que la pièce support (91) comporte, entre la base du cône et le premier logement (94), un épaulement (93) fileté formant un troi- sième logement pour la bague de serrage (92), dont la périphérie (99) est filetée de façon correspondante. 5. Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé par le fait que la bague de serrage est percée d'une ouverture alignée avec les précédentes, que celle (43) de ses surfaces qui maintient l'outil (8) est plane et que son autre surface (98) est au moins partiellement tronconique. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, carac- térisé par le fait que le premier logement (94) porte au moins un picot de positionnement (41). 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, carac- térisé par le fait que la pièce support (91) comporte des moyens de positionnement (96) coopérant avec des moyens de positionnement (41) du deuxième logement (42). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la pièce supporL (91) est Lronconique et que ses moyens de positionnement comportent des trous borgnes (96) portés par la petite face du Lronc de cône, le deuxième logernent (42) étant également tronconique, sa petite face portant des picots de posi- tionnement (41) coopérant avec les trous borgnes (96). 9. Tête d'usinage comportant un corps chauffant dans Jequel sont réalisés une ouverture (45) le traversant et un logement (42), caractérisé par le fait qu'elle comporte en outre un dispositif de support selon l'une des revendications précédentes placé dans le logement (42) précédent, et un outil de coupe (8) placé dans la pièce support (91) du dispositif de support.