Brevet FR2501093A1 — publié le 19820910

Outil de perçage, en particulier tige porte-foret. La présente invention se rapporte à un outil de perçage, en particulier à une tige porte-foret, comprenant une tête munie d'au moins une plaquette de carbure et un porte-outil pouvant être fixé sur la broche d'une machine-outil, la tête présentant, sur son extrémité arrière tournée vers le porte- outil, un téton cylindrique concentrique à l'axe de l'outil de perçage et entouré par une surface annulaire disposée per- pendiculairement à l'axe de l'outil de perçage, et le porte- outil comportant, pour recevoir le téton, une mortaise entourée par une surface frontale annulaire ainsi que dans la zone de la mortaise une vis d'arrêt radiale qui agit sur le téton par l'intermédiaire d'un appendice conique et d'un évidement également conique dont les axes respectifs sont disposés décalés l'un par rapport à l'autre dans le sens de l'axe de l'outil de perçage, et comportant au moins une pièce intermé- diaire pouvant être éventuellement insérée entre la tête et le porteoutilet dont les deux extrémités sont munies de pièces d'assemblage adaptées à celles de la tête et du porte-outil. Comme, d'une part, les porte-foret des broches des perceuses-fraiseuses sont de types très différents, et qu'à côté des porte-foret coniques ayant des angles de cône extrê- mement variés, il existe aussi d'autres modes de réalisations spéciaux et que, d'autre part, on veut que les outils de perçage soient aussi universels que possible pour les adapter à divers travaux, il est usuel de constituer les outils de perçage à la manière d'un système modulaire à deux ou plusieurs éléments. Pour des travaux déterminés, il suffit alors de rechercher la tête qui convient et de laraccorder à un porte-outil adapté au porte-foret utilisé. En intercalant des pièces de raccor- dement plus ou moins longues ou encore plusieurs pièces de rac- cordement, on peut constituer des outils de perçage de diffé- rentes longueurs. Dans un outil de perçage connu du type précité, le téton comporte un évidement conique dans sa surface latérale cylin- drique. Dans cet évidement conique s'engage un appendice éga- lement conique de la vis d'arrêt. Lorsque l'on serre la vis d'arrêt, le décalage axial de l'axe de l'évidement conique par rapport à l'axe de l'appendice conique, fait que la surface annulaire se trouve serrée contre la surface frontale. Par suite de la disposition unilatérale de la vis d'arrêt et du jeu inévitable subsistant entre le téton et la mortaise, ce serrage est aussi unilatéral. Comme par ailleurs, la vis d'arrêt n'agit que d'un côté sur le téton, celui-ci se trouve serré unilatéralement sur la partie de la paroi de la mortaise qui se trouve en face de la vis d'arrêt. Du fait de ce serrage unilatéral, l'axe de la tête n'est plus exactement dans l'alignement de l'axe du porte-outil, ce qui entraîne des imprécisions d'usinage. D'autre part, l'évidement conique dans le téton est soumis à une très forte pression qui dans certains cas peut donner lieu à des phénomènes d'usure. Cette forte pression n'est pas seulement produite par le serrage de la vis d'arrêt, mais aussi par le couple qui doit être transmis en partie à l'évidement par la vis d'arrêt. Il se produit en pareil cas-un très grand serrage des surfaces,attendu que l'appendice conique n'est au contact de l'évidement également conique que le long d'une ligne ou en tout cas d'une très étroite surface. Par ailleurs., pour réaliser le solide raccor- dement nécessaire entre la tête et le porte-outil, il faut que la vis d'arrêt soit serrée relativement fortement, ce qui dans certains cas peut provoquer également une détérioration de son filetage ou du filetage de l'écrou prévu pour la vis d'arrêt dans le porte-outil. La présente invention a par conséquent pour objet de réaliser un outil de perçage du type précité dans lequel le raccordement entre la tête et le porte-outil et éventuellement aussi les éléments intermédiaires intercalés ne soit soumis à aucune charge unilatérale, qui permette un *eilleurt-serrage entre la surface annulaire et la surface frontale et dans lequel les pièces de raccordement fortement sollicitées puissent être facilement échangées. Ce résultat est atteint selon l'invention par le fait que le téton au droit de la vis d'arrêt présente un perçage transversal dans lequel peut se déplacer un goujon d'assemblage qui porte à ses deux extrémités un appendice conique ou un évidement conique et que, coaxialement à cette vis d'arrêt et du côté diamétralement opposé, est placétune seconde vis d'arrêt pouvant être vissée dans le porte-outil, ces deux vis d'arrêt venant s'appuyer par leurs évidements coniques ou leurs appendices coniques contre les extrémités opposées du goujon d'assemblage. Dans le nouvel outil, il est donc prévu deux vis d'arrêt diamétralement opposées qui,cependant, n'agissent pas directement sur le téton, mais sur un goujon d'assemblage déplaçable dans ce dernier. Ces deux vis d'arrêt agissent sur le goujon d'assemblage par l'intermédiaire d'évidements coniques et d'appendices coniques, elles exercent sur les extrémités diamétralement opposées du goujon d'assemblage des efforts dont les composantes appliquent la surface annu- laire sur des zones diamétralement opposées de la surface frontale. On obtient ainsi un serrage régulier des deux surfaces l'une sur l'autre. Par ailburs, en serrant la vis d'arrêt, on n'exerce également aucune pression unilatérale sur le téton,étant donné que le goujon d'assemblage peut se déplacer dans le perçage transversale. On est ainsi assuré que l'axe de la tête est toujours disposé coaxialement à l'axe du porte-outil ou aussi des pièces intermédiaires intercalées. La force de serrage entre la surface annulaire et la surface frontale est en outre doublée, étant donné qu'à chaque fois des appendices coniques et des évidements également coniques sont en prise aux deux extrémités du goujon d'assemblage. Pour finir, toutes les pièces de raccordement fortement sollicitées, à savoir les deux vis d'arrêt et le goujon d'assemblage, peuvent être facilement changées lorsqu'elles révèlent des phénomènes d'usure quelconques. L'invention sera mieux comprise à l'aide dé la descrip- tion de modes de réalisation pris comme exemples, mais non limitatifs, et illustrés par le dessin annexé, sur lequel la figure 1 est une vue latérale et en coupe longitu- dinale partielle de l'outil de perçage; la figure 2 est une coupe transversale suivant II-II de la figure 1; les figures 3 et 4 sont des coupes longitudinales par- tielles de deux autres exemples de réalisation. Sur le dessin, la référence 1 désigne un porte-outil qui peut être engagé par son cône 2 dans le porte-foret d'une machine-outil. A la place du.cône représenté, le porte- outil 1 peut aussi comporter un cône ayant un autre angle de cône, une queue cylindrique, une bride, ou être adapté à toute autre forme du porte-foret de la broche de la machine- outil. Par ailleurs, l'outil de perçage comporte une tête 3 qui est par exemple munie de deux plaquettes de carbure 4 diamétralement opposées. Cette tête 3 doit pouvoir être raccordée au porte-outil 1 directement ou avec intercalation d'une pièce.intermédiaire 5, et il faut aussi qu'à la place de la tête représentée, d'autres têtes susceptibles d'effectuer n'importe quel travail envisagé puissent être raccordées à des porte-outil et des pièces intermédiaires différents. Afin-que le système soit aussi souple que possible, les pièces de raccordement décrites ci-après de la tête 3, du porte-outil 1 ainsi que de la pièce intermédiaire 5, sont toutes conçues sur le même modèle. La description suivanterelative au raccordement de la pièce intermédiaire 5 au porte-outil 1 s'applique donc également au raccordement entre la tête 3 et l'extrémité avant de la pièce intermédiaire 5. La pièce intermédiaire 5 est munie à son extrémité arrière 5a tournée vers le porte-outil 1 d'un téton cylindrique 6 concentrique à l'axe B de l'outil de perçage. Ce téton 6 est entouré par une surface annulaire 7 disposée perpendiculairement à l'axe B de l'outil de perçage. Le porteoutil 1 est muni d'une mortaise 8 également concentrique à l'axe B de l'outil de perçage et destinée à recevoir le téton 6. La mortaise 8 est entourée par une surface frontale annulaire 9. Le téton 6 comporte un perçage transversal 10 dans lequel un goujon d'assemblage 11 est monté déplaçable. Ce goujon d'assemblage porte à ses deux extrémités des appendices 12 avantageusement coniques. Le porteoutil 1 est muni de deux vis d'arrêt 13 vissables radialement, diamétralement opposées et placées au droit du perçage transversal 10. Chacune des vis d'arrêt 13 présente un évidement conique 14 adapté à l'appendice conique 12. 25010O93 La vis d'arrêt 13 et le perçage transversal 10 sont disposés de façon que la distance A entre l'axe C de la vis d'arrêt 13 et la surface frontale 9 soit légèrement supérieure à la distance a entre l'axe D du perçage transversal et la surface annulaire 7. Les deux axes C e D sont dans la pratique décalés l'un par rapport à l'autre d'environ 0,3 à 0,5 mm dans le sens de l'axe B de l'outil de perçage. On arrive ainsi à ce que, lors de leur serrage, les deux vis d'arrêt 13 agissent chacune de leur côté dans le sens P sur le goujon d'assemblage 11 et cherchent à le déplacer vers la droite sur la figure 1. La surface annulaire 7 se trouve ainsi pressée contre la surface frontale 9. Comme les forces agissent sur les deux extrémités du goujon d'assemblage 11, on obtient une pression annulaire régulière des deux surfaces l'une sur l'autre. Par ailleurs, les forces de serrage sont doublées,attendu que simultanément deux appendices coniques 12 sont en prise avec les évidements coniques correspondants 14. Grâce à la mobilité du goujon d'assemblage 11 dans le perçage transversal 10, on évite des efforts agissant unila- téralement sur le téton 6. Il serait également envisageable, comme illustré sur la figure 3, d'aménager des évidements coniques 14' aux deux extrémités du goujon d'assemblage 11' et de munir les deux vis d'arrêt 13' d'appendices coniques 12' qui s'engagent dans les évidements coniques 14' du boulon d'assemblage ll'. On pourrait en outre, selon la figure 4, munir une extrémité du goujon d'as- semblage l1" d'un appendice conique 12 s'engageant dans l'évi- dement conique 14 d'une vis d'arrêt 13. A son autre extrémité, le goujon d'assemblage 1h" présente un évidement conique 14' dans lequel s'engage un appendice conique 12' de l'autre vis d'arrêt. Il est par ailleurs avantageux que la longueur L du goujon d'assemblage soit légèrement plus petite que le diamètre d du téton 6. Dans ce cas, le goujon d'assemblage 11 peut toujours rester dans le perçage transversal 10 aussi bien lors du démontage que du montage. Pour que le goujon d'assemblage 11, lors du démontage des pièces, ne risque pas de se perdre en s'échappant du perçage transversal 10,sa surface latérale comporte une rainure longi- tudinale 15 fermée aux deux extrémités et dans laquelb s'engage une vis 16 vissée dans le téton 6. La longueur de la vis 16 est calculée de façon à ce qu'en aucun cas elle ne puisse coincer le goujon d'assemblage 11 dans le perçage transversal 10. La longueur de la rainure longitudinale 15 est elle-même calculée de façon que le goujon d'assemblage 11 ne puisse sortir du perçage transversal 10 que de la longueur de l'un de ses deux appendices coniques 12. De cette façon, on a la certitude que lors du montage ou du démontage des éléments de l'outil de perçage, le goujon d'assemblage 11 ne pourra jamais se coincer et pénétrera toujours dans le perçage transversal 10 par ses appendices coniques 12. Les outils de perçage présentent généralement aussi des perçages centraux par lesquels du réfrigérant peut étre-amené aux plaquettes de carbure 4 à partir du porte-outil 1. Dans l'exemple de réalisation représenté, la tète 3, la pièce inter- médiaire 5 et le porte-outil 1 sont également munis de tels perçages centraux 17. Dans ce cas, il est avantageux que le goujon d'assemblage 11 comporte lui-même un perçage central 18 disposé dans le sens de l'axe B de l'outîl de perçage sensiblement dans l'alignement du perçage central du téton 6. Dans la plupart des cas, il est aussi important que la tête 3 soit placée dans une position angulaire prédéterminée par rapport au porte-outil 1. Pour que cette position angulaire prédéterminée soit toujours respectée, la surface frontale 9 comporte un boulon index 19 s'étendant parallèlement à l'axe B de l'outil de perçage et s'engageant dans un perçage longi- tudinal correspondant 20 de la surface annulaire de la tête 3 et éventuellement aussi de la pièce intermédiaire 5. Ce rac- cordement peut se faire avec un jeu assez grand d'environ 0,1 mm. Ce boulon index 19 peut,le cas échéant, transmettre également une partie du couple. L'angle au sommet îdes appendices coniques 12 et des évidements coniques 14, est d'environ 90 dans l'exemple de réalisation représenté. Si l'on veut augmenter la force de serrage aplliquant la surface annulaire 7 contre la surface frontale 9, il convient de choisir alors un angle au sommet o plus petit. REVENDICATIONS 1. Outil de perçage, en particulier tige porte-foret, comprenant une tête munie d'au moins une plaquette de carbure et un porte-outil pouvant être fixé sur la broche d'une machine- outil, la tête présentant, sur son extrémité arrière tournée vers le porte-outil, un téton cylindrique concentrique à l'axe de l'outil de perçage et entouré par une surface annulaire disposée perpendiculairement à l'axe de l'outil de perçage, et le porte-outil comportant, pour recevoir le téton, une mortaise entourée par une surface frontale annulaire ainsi que dans la zone de la mortaise une vis d'arrêt radiale qui agit sur le téton par l'intermédiaire d'un appendice conique et d'un évidement également conique dont les axes respectifs sont disposés décalés l'un par rapport à l'autre dans le sens de l'axe de l'outil de perçage, et comportant au moins une pièce intermédiaire pouvant être éventuellement insérée entre la tête et le porte-outil et dont les deux extrémités sont munies de pièces d'assemblage adaptées à celles de la tête et du porte-outil, caractérisé par le fait que le téton (6) au droit de la vis d'arrêt (13,131) présente un perçage transversal (10) dans lequel peut se déplacer un goujon d'assemblage (11, 11', 11") qui porte à ses deux extrémités un appendice conique (12) ou un évidement conique (14') et que coaxialement à cette vis d'arrêt (13, 13') et du côté diamétralement opposé est disposée une seconde vis d'arrêt (13, 13') pouvant être vissée dans le porte-outil (1), ces deux vis d'arrêt (13, 13') s'appuyant contre les extrémités opposées du goujon d'assemblage (11, ll', 11") par leurs évidements coniques (14) ou leurs appendices coniques (12'). 2. Outil de perçage selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que la longueur (L) du goujon d'assemblage (11) est légèrement plus petite que le diamètre (d) du téton (6). 3. Outil de perçage selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le goujon d'assemblage (11) comporte dans sa surface latérale une rainure longitudinale (15) fermée à ses deux extrémités et dans laquelle s'engage une vis (16) vissée dans le téton (6). 4. Outil de perçage selon les revendications 1 et 3, caractérisé par le fait que le goujon d'assemblage (11) comporte un perçage central (18) disposé dans le sens de l'axe (B) de l'outil de perçage sensiblement dans l'alignement d'un perçage central (17) aménagé dans le téton (6) pour le passage du lubrifiant. 5. Outil de perçage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface frontale (9) du porte-outil (1) comporte un boulon index (19) s'étendant parallèlement à l'axe (B) de l'outil de perçage et s'engageant dans un perçage longitudinal correspondant (20) de la surface annulaire (7) de la tête (3). 6. Outil de perçage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'angle au sommetod des appendices coniques (12) et des évidements coniques (14) est d'environ 90 .