Brevet FR2505692A1 — publié le 19821119

La présente invention se rapporte de façon gé- nérale à la technique du perçage et plus particulièrement à une fraise de perçage annulaire, à centre dégagé La fraise annulaire comporte des dents de coupe qui sont formées sur le pourtour d'un corps cylindrique et qui présentent chacune un tranchant extérieur et un tranchant intérieur. Il est connu d'équiper les fraises annulaires de perçage d'un certain nombre de dents de coupe, qui sont divisées chacune en tranchants intérieur et extérieur Des exemples de fraises annulaires de perçage de ce genre sont décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique- NO 3-609 056, NO 3 860 354 et dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique réédité sous le NI 28 416 Un inconvénient des fraises annulaires de l'art antérieur décrites dans ces brevets précités réside dans le fait qu'elles ont une forme compliquée et que leur fabrication est par conséquent onéreuse et que leur affûtage et leur entretien sont coûteux. Un autre inconvénient des fraises annulaires de l'art an- térieur consiste en ce qu'elles ne font pas un trou ou un alésage à surface lisse. Une fraise annulaire de perçage selon l'inven- tion est évidée en son milieu et comporte plusieurs dents qui sont équidistantes circonférentiellement sur le pourtour de la face axiale d'un corps cylindrique Chaque dent pré- sente un tranchant extérieur et un tranchant intérieur Les pointes d'attaque de ces tranchants intérieurs et extérieurs sont dans un même plan Cependant, la pointe d'attaque de chaque tranchant extérieur commence à forer une pièce avant que la pointe d'attaque du tranchant intérieur ne vienne en contact avec cette pièce Les tranchants intérieurs et extérieurs sont disposés d'une manière originale, décrite en détail ci-dessous Une gorge séparant les dents a une conformation origi- nale, de façon à coopérer avec les tranchants intérieur et extérieur pour éloigner les copeaux de ces tranchants de façon plus efficace que ne le permettent les fraises de l'art antérieur décrites dans les brevets préci- tés La fraise annulaire de perçage réalisée conformément à la présente invention forme un trou lisse, sans que des copeaux y restent accro- chés pendant le perçage La fraise annulaire selon l'inven- tion exécute une coupe plus franche, avec moins de puissan- ce qu'il n'en fallait jusqu'à présent et avec un minimum de risque de rupture des dents Un avantage de la disposi- tion nouvelle des tranchants intérieur et extérieur sur chacune des dents de la fraise annulaire selon la présente invention réside dans le fait qu'ils comportent une face qui peut être affûtée en une passe La fraise selon l'in- vention est meilleur marché et plus facile à entretenir et à affûter que les fraises annulaires précitées de l'art antérieur. Des exemples nullement limitatifs de l'invention vont maintenant être décrits de manière plus détaillée en regard du dessin annexé sur lequel: la figure 1 est une élévation latérale d'une fraise annulaire de perçage réalisée conformément à l'in- vention; la figure 2 est une vue en bout de la fraise annulaire de la figure 1, dans le sens des flèches 2-2 de cette figure 1; la figure 3 est une élévation latérale à plus grande échelle d'un détail de la fraise représentée sur la figure 2, vue dans le sens des flèches 3-3 de cette dernière figure; la figure 4 est une élévation de détail de la fraise de la figure 3, vue dans le sens des flèches 4-4 de cette figure 3; et la figure 5 est une vue en bout d'une variante de configuration d'une dent. Sur le dessin et, plus particulièrement, sur la figure 1, l'indice de référence 10 désigne une fraise an- nulaire de perçage à centre réalisée selon la présente inven- tion La fraise annulaire 10 comporte un corps, désigné dans son ensemble par l'indice de référence 11 et une queue 12. La queue 12 a un diamètre normalisé, de façon à pouvoir être montée amoviblement sur une machine d'entraînement usuel. Un plat d'entraînement 13 convenable, façonné sur la périphérie de la queue 12, constitue une surface permettant d'entraîner la fraise 10 sans patinage. La queue 12 de la fraise annulaire est percée d'un alésage axial 14 L'alésage axial 14 communique à son extrémité intérieure avec un alésage axial 15 de plus grand diamètre, formé dans le corps 11 Il est évident que la fraise annulaire 10 peut avoir toute longueur et tout diamètre désirés Dans une forme de réalisation, la fraise comportait une queue longue d'environ 22,22 mm et un corps d'environ 33,3 mm de longueur Le diamètre extérieur du corps était égal à 22,22 mm L'alésage 14 avait un dia- mètre de 6,35 mm et l'alésage 15 un diamètre de 14,7 mm environ. L'épaisseur de paroi du corps était de 3,94 mm Comme le représente la figure 1, l'alésage 15 comporte un décrochement de 6,35 mm de longueur, qui est désigné par l'indice de référence 17 Ce décrochement a un angle de dépouille de 30 du côté adjacent à l'extrémité de coupe du corps 11, angle désigné par l'indice de référence 16 Cette dépouille mini- mise le frottement interne pendant le perçage. Ainsi que le montre la figure 1, le corps l I de la fraise a une dépouille 18 de 0,6 Z Comme le représen- te la figure 2, l'extrémité de coupe du corps 11 comporte six dents réparties sur sa circonférence, qui sont de fa- çon générale désignées chacune par l'indice de référence 20. Comme on le voit sur les figures 1 et 2, les dents 20 sont séparées les unes des autres par des cannelures hélicoida- les 22 en nombre égal à celui des dents ( 6) et qui sont orien- tées longitudinalement Les cannelures 22 sont séparées par des cordons longitudinaux hélicoïdaux 23 Les cannelures 22 sont séparées par des cordons longitudinaux hélicoïdaux 23 Les cannelures 22 forment chacune une hélice inclinée à 35 , ayant une profondeur de 1,78 mm et une largeur qui varie de 4,76 à 7,94 mm Les cannelures 22 forment à l'ex- térieur du corps 11 de la fraise des passages qui font remonter les copeaux et les chassent du trou percé par la fraise annulaire 10. Ainsi que le représente la figure 2, chacune des dents 20 comporte un tranchant extérieur 30 et un tran- chant intérieur 31 Les tranchants 30 et 31 ont une face radiale commune 33 (figures 3 et 4), sur laquelle le tran- chant extérieur 30 se trouve plus loin ou est prolongé axia- lement au-delà du tranchant intérieur 31, de façon à sur- plomber ce dernier comme on le voit sur la figure 4 La face radiale 33 est formée par une gorge 34 qui est fraisée dans la paroi latérale du corps près du début de la cannelure 22 à 350 Les gorges 34 sont des rainures larges de 3,18 mm, à rayon de 1,59 mm, fraisées dans le corps Il sous un angle composite de 280 par 450 Les gorges 34 forment des passages de sortie des copeaux, de l'intérieur du corps 11 aux canne- lures extérieures 22 La face radiale 33 fait un angle de 00 avec l'axe du corps 11 de la fraise. Sur la figure 1, l'inclinaison à 350 des can- nelures est indiquée par l'indice de référence 40, l'indice de référence 41 désignant la gorge de 0,51 mm de profondeur. Sur la figure 4, la pointe d'attaque de chacun des tranchants extérieurs 30 est désignée par l'indice de référence 42. La largeur radiale de chacun des tranchants extérieurs, de la pointe d'attaque 42 à la surface extérieure 43 de la fraise, est égale à 1,94 mm La largeur de chacun des tran- chants intérieurs est égale à environ 2,32 mm, cette largeur étant la distance radiale mesurée de la pointe d'attaque 44 de ces tranchants intérieurs 31 à leur extrémité intérieure, c'est-à-dire à la périphérie de l'alésage 15 Comme le re- présente la figure 4, la pointe d'attaque 42 de chacun des tranchants extérieurs 30 surplombe radialement vers l'inté- rieur la pointe d'attaqué 44 du tranchant intérieur 31 ad- jacent, sur une distance 46 égale à 0,127 mm Ce surplomb 46 peut varier de 0,127 à 0,254 mm La pointe d'attaque 42 de cha- cun des tranchants extérieurs 30 dépasse axialement la pointe d'attaque 44 du tranchant intérieur 31 adjacent, d'une hauteur 47 comprise entre 0, 36 mm et un maximum de 0,51 mm L'angle 48 de surplomb de la pointe d'attaque 42 de chacun des tranchants extérieurs 30 par rapport à la pointe d'attaque 44 du tranchant intérieur 31 adjacent est égal à 65 , entre un plan transversal passant par cette pointe d'attaque 44 du tran- chant intérieur 31 et un plan axial La valeur de cet angle 48 peut être comprise entre 630 et 67 . Comme le représente la figure 4, chacun des tranchants extérieurs 30 a un angle de dépouille latérale, s'ouvrant radialement vers l'extérieur, d'environ 120 et in- diqué par l'indice de référence 35 Chacun des tranchants intérieurs 31 a un angle de dépouille latérale, s'ouvrant radialement vers l'intérieur, indiqué par l'indice de réfé- rence 49 et égal à 250 Ainsi que le montre la figure 3, chacun des tranchants extérieurs a un angle de détalonnage de 12 , indiqué par l'indice de référence 50 Chacun des tranchants intérieurs 31 a un angle de détalonnage de 20 , indiqué par l'indice de référence 51 L'inclinaison de la face commune de chacun des tranchants intérieur et extérieur est désigné par l'indice de référence 52 sur la figure 3 et est égale à 28 L'inclinaison de la face inférieure de chacun des tranchants intérieurs est désignée par l'indice de référence 53 et est de 280 L'inclinaison de la face in- férieure de chacun des tranchants extérieurs, désignée par l'indice de référence 54, est égale à 35 . Les dimensions indiquées ci-dessus des diverses parties de la fraise 10 sont typiques pour une frai- se de 22,22 mm de diamètre Mais il est évident que ces dimensions varieront pour des fraises d'autres diamètres. Par exemple, l'angle de détalonnage 50 de chacun des tran- chants extérieurs peut varier entre 80 et 150 L'angle de détalonnage 51 de chacun des tranchants intérieurs peut être compris entre 100 et 200 L'inclinaison frontale 53 des tranchants intérieurs peut varier entre 26 et 320 L'in- clinaison frontale 54 des tranchants extérieurs peut varier dans une plage de 300 à 380 L'angle de dépouille latérale 49 des tranchants intérieurs peut varier entre 23 et 27 et l'angle de dépouille latérale 35 des tranchants extérieurs peut être compris entre 90 et 14 Le rayon des gorges 34 peut varier de 1,59 à 2,38 mm, ces gorges partant axialement vers l'intérieur, de l'angle intérieur 45 des tranchants intérieurs 31, sur une distance de 0,51 mm, sous un angle de 280 et une inclinaison de 450 et sous un angle radial de O par rapport à l'axe du corps cylindrique 11. En service, la fraise 10 à centre dégagé est montée sur une machine-outil appropriée,telle qu'une perceuse à plateau magnétique,et elle peut être utilisée pour percer rapidement et efficacement des trous dans des pièces La fraise annulaire 10 de perçage selon la présente invention est destinée particulièrement à être utilisée dans les ateliers de construction métallique o il faut percer rapi- dement et efficacement de gros trous dans des éléments métalliques de charpente On voit que, grâce à la conforma- tion originale des tranchants intérieurs et extérieurs 31 et 30, respectivement, de la fraise 10, la pointe d'attaque 42 de chacun de ces tranchants extérieurs 30 vient en contact avec la pièce avant que la pointe d'attaque 44 du tranchant intérieur 31 adjacent le fasse En raison du chevauchement des pointes d'attaque 42 des tranchants extérieurs 30 sur les pointes d'attaque 44 des tranchants intérieurs 31, chacun de ces tranchants exécute une coupe plus franche et il n'y a pas de résistance de freinage sur le début ou la pointe d'atta- que 44 de chacun des tranchants intérieurs 31. Les nouveaux tranchants superposés 30 et 31 forment deux copeaux différents qui s'enroulent vers l'ar- rière sur chaque tranchant, remontent le long de la canne- lure hélicoïdale 22 immédiatement adjacente à ces tranchants et sortent de la pièce Il a été constaté que la fraise 10 selon la présente invention forme un-trou lisse pendant le perçage et que les tranchants extérieurs et intérieurs superposés coopèrent avec les cannelures 22 pour donner une coupe plus franche en demandant moins de puissance que les fraises an- nulaires de perçage de l'art antérieur La fraise annulaire de perçage 10 selon la présente invention fait un trou lisse avec une pression d'avance inférieure à celle qu'exigent les fraises annulaires connues. La figure 5 est une vue en bout d'un détail d'une variante de réalisation d'une fraise annulaire selon l'invention Dans la variante de la figure 5, les parties de la fraise l Oa qui sont les mêmes que celles de la forme de réalisation représentée sur les figures 1 à 4 ont été dé- signées par les mêmes indices de référence, suivis du suffixe "a" Dans la variante de fraise l Oa de la figure 5, la face frontale ou bord d'attaque de chacun des tranchants exté- rieurs 30 a et intérieurs 31 a a une forme légèrement concave vers l'intérieur, au lieu d'être rectiligne comme dans la première forme de réalisation La fraise de la figure 5 aura par ailleurs toutes les autres caractéristiques de conformation de la première forme de réalisation décrite en regard des figures 1 à 4. Il va de soi qu'il est possible, sans s'écarter du domaine de l'invention, d'apporter diverses modifications à la fraise annulaire de perçage-représentée et décrite. On notera également que les indications numériques, notamment de longueur et de distance, sont présentées ici en unités mé- triques du système international (SI) d'unités Ces indications sont donc approximatives, car elles correspondent à des va- leurs données à l'origine en unités anglo-saxonnes. REVENDICATIONS 1 Fraise annulaire de perçage ( 10) comportant une queue ( 12) et un corps cylindrique ( 11) qui en fait partie intégrante et présente une extrémité libre et un alésage axial ( 14, 15), fraise caractérisée en ce que le corps cylindrique ( 11) porte des dents de coupe ( 20) réparties sur sa circonférence; chacune de ces dents ( 20) présente un tranchant extérieur ( 30) et un tranchant intérieur ( 31); les tranchants extérieur ( 30) et intérieur ( 31) de chaque dent ( 20) ont une face radiale commune ( 33) sur laquelle la pointe d'attaque ( 42) du tranchant extérieur ( 30) est disposée axialement au-delà de la pointe d'attaque ( 44) du tranchant intérieur ( 31) la pointe d'attaque ( 42) du tranchant extérieur passe radialement vers l'intérieur au-dessus de la pointe d'attaque ( 44) du tranchant intérieur, de façon à surplom- ber ce dernier en faisant un certain angle avec lui i les dents ( 20) sont séparées circonférentiel- lement par un nombre égal de cannelures hélicoïdales ( 22) fraisées dans la périphérie du corps cylindrique ( 11) et orientées dans le sens de sa longueur; et chacune des faces communes ( 33) est formée, dans la cannelure hélicoïdale respective, par une gorge ( 34) fraisée à l'extrémité libre du corps cylindrique ( 11). 2 Fraise annulaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bord d'attaque de chacun des tranchants extérieurs ( 30) et intérieurs ( 31) est rectiligne. 3 Fraise annulaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bord d'attaque de chacun des tranchants extérieurs ( 30 a) et intérieurs ( 31 a) est concave vers l'intérieur. 4 Fraise annulaire selon l'une des revendica- tions 2 et 3, caractérisée en ce que le rayon des gorges ( 34) est compris entre 1,59 et 2,38 mm. Fraise annulaire selon la revendication 4, caractérisée en ce que chacune des gorges ( 34) part vers l'intérieur à une distance axiale de 0,51 mm de l'angle intérieur ( 45) du tranchant intérieur ( 31), sous un angle de 28 et une inclinaison de 450 et sous un angle radial nul par rapport à l'axe du corps cylindrique ( 11). 6 Fraise annulaire selon la revendication 5, caractérisée en ce que la pointe d'attaque ( 42) de chacun des tranchants extérieurs ( 30) dépasse axialement la pointe d'attaque ( 44) du tranchant intérieur ( 31) adjacent d'une distance comprise entre 0,36 et 0,51 mm. 7 Fraise annulaire selon la revendication 6, caractérisée en ce que la pointe d'attaque ( 42) de chacun des tranchants extérieurs ( 30) dépasse radialement vers l'intérieur la pointe d'attaque ( 44) du tranchant intérieur ( 31) adjacent, de façon à surplomber ce dernier sous une inclinaison de 630 à 670 et à une distance de 0,127 mm à 0,25 mm. 8 Fraise annulaire selon la revendication 7, caractérisée en ce que chacun des tranchants extérieurs ( 30) a un angle de dépouille latérale ( 35) s'ouvrant vers l'extérieur compris entre 9 et 14 , et chacun des tranchants intérieurs ( 31) a un angle de dépouille latérale ( 49) s'ouvrant vers l'inté- rieur, compris entre 230 et 27 . 9 Fraise annulaire selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'angle de détalonnage de chacun des tranchants extérieurs ( 30) est compris entre 8 et 15 ; et l'angle de détalonnage ( 51) de chacun des tranchants intérieurs ( 31) est compris entre 100 et 200. Fraise annulaire selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'inclinaison frontale ( 54) de chacun des tranchants extérieurs ( 30) est comprise entre 300 et 38 ; et l'inclinaison frontale ( 53) d e chacun des tranchants intérieurs ( 31) est comprise entre 260 et 320. 11 Fraise annulaire selon la revendication 10, caractérisée en ce que la face radiale commune ( 33)des tranchants extérieur ( 30) et intérieur ( 31) fait un angle de O avec l'axe du corps cylindrique ( 11). 12 Fraise annulaire selon la revendication 11, caractérisée en ce que chacune des cannelures hélicol- dales ( 22) a une pente de 350. CAINET SIMONNOT Mandataire