Brevet FR2512710A1 — publié le 19830318

Outil à chanfreiner. L'invention concerne un outil à chanfreiner du genre fraise dont la fonction est d'exécuter des chanfreins par suppression de l'arête vive de toutes. pièces circulaires, qu'il s'agisse du bord d'un orifice ou de l'angle extérieur d'une pièce pleine, tel qu'un tronçon d'axe. Ce genre d'outil à chanfreiner est généralement constitué (voir à ce sujet le brevet français 1 402 916 du 28 mars 1964, appartenant au déposant) d'un corps principal formé de deux sections, d'une part, une section de diamètre réduit constituant une queue de préhension qui est fixée dans le cône de la perceuse, d'autre part, une section de plus fort diamètre, destinée à porter l'outil de coupe, cette section étant enveloppée par un chapeau concentrique qui sert à l'autopositionnement de l'outil de coupe par rapport à la pièce à usiner. La section du corps enveloppée par le chapeau possède une rainure radiale qui débouche sur la face antérieure du corps dans laquelle est logée une lame de coupe dont l'arête, dénommée le "taillant", fait évidemment saillie par rapport à cette face frontale. La lame de coupe est immobili sée dans la rainure du corps par au moins deux vis de serrage et une butée qui vient se positionner au-dessus de la face frontale arrière de la lame de coupe e cette butée traversant par conséquent la rainure du corps. Dans cette réalisation connue, et afin d'éviter que les vis s'opposent à un déplacement axial du chapeau par rapport au corps, les vis de serrage et de butée sont logées dans des orifices pratiqués dans un chambrage usiné sur la périphérie du corps. Le chapeau, quant à lui, se présente sous la forme d'un fourreau tubulaire dont la partie antérieure, ou partie basse, se termine en forme de pointe conique, male ou femelle, ce chapeau comportant lui aussi une fente radiale qui débouche sur sa partie en pointe, de manière à ce que la lame de coupe et surtout le taillant de celle-ci puisse, lorsque le chapeau sera en position rétractée, faire saillie par.rapport à cette pointe. Ce même chapeau.comporte une lumière oblongue qui sera positionnée en regard des têtes de vis de serrage et de butée assurant la fixation de la lame de coupe. Dans ce type d'outils à chanfreiner,#echapeau est monté coulissant,axialement,par rapport au corps porte-outil suivant une course relativement faible qui est définie par des moyens de butées, haute et basse, la butée haute étant constituée par un écrou qui vient se visser sur une portion filetée du corps porte-outil, tandis que la butée basse est formée par une vis qui traverse radialement l'écrpu précité, de manière à ce que sa pointe vienne se loger dans une rainure annulaire du chapeau, définie par deux nervures espacées l'une de l'autre. L'écrou vissé sur le corps porte-outil définit, suivant sa position, la course maximale, en position rétractée,du chapeau coulissant et cet écrou doit, bien entendu, être immobilisé dans sa position préréglée de manière à éviter qu'il se desserre au cours de la rotation et du travail de la fraise. Pour ce faire, on utilise un contre-écrou dont la fonction est évidemment d'éviter le desserrage de l'écrou dont il s'agit. Dans ce type de fraise à chanfreiner, le chapeau comporte généralement, au vo#s#.nage de sa tartie postérieure ou arrière, un chambrage intérieur formé par un épaulement servant de siège à un ressort de rappel de type spiralé, ce ressort étant concentrique au corps porte-outil. Par#consé- quent, lorsque les différents éléments constitutifs de la fraise sont assemblés, le ressort à tendance à solliciter en permanence vers l'extérieur le chapeau, posi#tion dans laquelle il est retenu, par rapport au corps, par la vis de butée traversant l'écrou et en prise dans la rainure-annulaire dudit chapeau.Dès que l'on provoque la descente de l'outil, par la broche de perçage, le chapeau vient le premier en contact avec la pièce à usiner et a par conséquent tendance à se rétracter, ç'est-à-dire à se déplacer axialement par rapport au corps de l'outil, en comprimant le ressort de rappel. Cette rétraction s'effectue jusqu a ce que la face frontale posté rieure du chapeau vienne en butée contre l'écrou, le taillant de la lame de coupe faisant, dans cette position du chapeau, saillie par rapport à la partie conique dudit chapeau, de sorte que l'opération d'ébavurage ou de chanfreinage peut avoir lieu, le chapeau permettant un auto-alignement rigoureux qui garantit la concentricité désirée de l'axe du trou à chanfreiner et de l'outil à chanfreiner proprement dit. Ce genre de fraise à chanfreiner présente de multiples inconvénients en raison, non pas de son principe de fonctionnement, mais de sa conception. En effet, dans ce type de réalisation le chapeau coulissant présente au voisinage de sa partie postérieure un diamètre relativement important en raison de la présence du chambrage,c'est-à-dire de l'épaulement destiné à retenir le ressort de rappel. Cette augmentation de diamètre entraine, par voie de conséquence, une augmentation importante du diamètre de l'écrou qui doit envelopper en partie la masse postérieure du chapeau et qui doit comporter suffisamment d'épaisseur pour que l'on puisse le percer radialement pour l'introduction de la vis de butée venant en prise dans la rainure annulaire du chapeau.Il convient de signaler à ce sujet que le diamètre de la vis est évidemment sensiblement inférieur à la largeur de la rainure annulaire de manière à ce que le chapeau ait un certain jeu axial. L'augmentation du diamètre de l'ecrou se traduit, par ailleurs, par une augmentation encore supérieure du contre-écrou, de manière à ce que les manipulations de serrage puissent se faire sans difficulté. On observe ainsi que depuis la pointe du chapeau, les diamètres vont en croissant puisque l'on rencontre successivement, lorsque la fraise est montée, le diamètre de la première collerette du chapeau, l'écrou, puis le contre-écrou.Cette disposition étagée des différents éléments constitutifs de la fraise à chanfreiner constitue un inconvénient majeur, en particulier lorsque l'on veut réaliser des chanfreins sur le bord d'orifices ou même sur la périphérie d'un axe relativement inaccessible, c'est-d-dire dans des endroits où l'axe de la pièce à usiner (orifice ou arbre) est situé à distance d'une paroi verticale peu supérieure au rayon du chapeau de l'outil à chanfreiner. Dans ce cas, on conçoit que la fraise à chanfreiner connue ne puisse pas être utilisée en raison de l'encombrement inhérent auxdiamètresde l'écrou et du contre-écrou qui sont très largement supérieurs au diamètre du chapeau. L'invention concerne donc une fraise à chanfreiner du type précité, mais conçue de manière telle que tous les éléments constitutifs de l'outil soient alignés dans un même plan et que notamment aucun organe soit d'un diamètre supérieur à celui du chapeau coulissant. Avec une telle construction, outil à chanfreiner peut par conséquent être utilisé dans des endroits peu accessibles, par exemple dans le fond d'un alésage dont le diamètre est très légèrement supérieur à celui de l'outil, ou encore au droit de la paroi verticale d'une pièce, par exemple en forme d'équerre dont l'une des ailes comporte un orifice à chanfreiner. L'invention concerne donc un outil à chan-# freiner du type constitué, d'une part, d'un corps cylindrique pourvu à l'une de ses extrémités d'une queue de préhension pour son accouplement avec une tête d'entrainement rotative et à son autre extrémité, d'une portion cylindrique comportant une rainure radiale, qui débouche au niveau de la face frontale et dans laquelle est fixée une lame de coupe dont le taillant est en saillie par rapport à cette face frontale, et, d'autre part, d'un chapeau coulissant ayant une forme complémentaire de la portion cylindrique du corps et comportant une pointe conique mâle ou femelle, ce corps étant pourvu d'une fente radiale débouchant sur sa partie en forme de pointe, ce chapeau étant pourvu par ailleurs d'une lumière oblongue pour le passage de vis de fixation et de butée de la lame de coupe sur le corps, des moyens étant prévus pour limiter la course axiale du chapeau par rapport au corps tandis qu'un organe élastique de rappel est interposé entre le corps et le chapeau pour solliciter ce dernier constamment vers l'extérieur, cet outil étant caractérisé en ce que les moyens limitant la course du chapeau sont constitués d'une part, dans sa position rétractée par rapport au corps, d'un écrou fendu diamétralement et ayant au plus le diamètre du chapeau, cet écrou se vissant sur une portion filetée du corps située à distance de la face postérieure du chapeau, et d'autre part, dans sa position inverse, d'une vis d'arrêt, engagée radialement dans le corps au droit de la lumière du chapeau, et faisant saillie par rapport à la périphérie dudit corps pour venir en butée contre le fond de la lumière dudit chapeau lorsque ce dernier est en position basse sous l'action de l'organe élastique de rappel. Suivant une caractéristique de l'invention l'écrou est constitué d'une bague cylindrique filetée, fendue dans le plan de son diamètre sur au moins la moitié de sa surface, cette fente divisant la bague en deux parties d'inégale hauteur, la partie la plus faible bénéficiant d'-une élasticité de freinage par légère déformation axiale sur le filet du corps. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description ci-après et des dessins annexés dans lesquels - La Fig. 1 est une vue en plan de la fraise à chanfreiner lorsque le chapeau est en position extérieure, c'est-à-dire en position basse et que le taillant de l'outil de la lame de coupe est effacé à l'intérieur de la pointe conique du chapeau. - La Fig. 2 est une vue en plan, conforme à la Fig. 1, dans laquelle le chapeau est en position rétractée (position haute) dans laquelle le taillant de la lame de coupe est en saillie par rapport à la pointe conique du chapeau. - La Fig. 3 est une vue en coupe diamétrale de la Fig. 1 suivant la ligne A-A. - La Fig. 4 est une vue en coupe diamétrale de la Fig. 1 suivant la ligne B-B. - La Fig. 5 est une vue en coupe diamétrale de la Fig. 1 suivant la ligne C-C. - La Fig. 6 est une vue schématique en coupe partielle d'une variante de réalisation dans laquelle le chapeau comporte une pointe conique femelle. Selon l'invention, et comme illustré sur les.Fig. 1 et 2, la fraise à chanfreiner est constituée essentiellement d'un corps porte-outil 1, d'un chapeau coulissant 2, d'une lame de coupe 3 et d'un éc#rou de réglage 4. Le corps est constitué, à l'instar des fraises connues, de deux parties distinctes, d'une part, une section 1 de diamètre réduit destinée à la préhension du corps de l'outil dans le cone de la perceuse, d'autre part, une section 12 de fort diamètre portant.l'outil proprement dit et enveloppée par le chapeau coulissant 2. La section 12 du corps porte-outil comporte une rainure diamétrale 5 (Fig. 3, 4 et 5) dans laquelle est logée et fixée la lame de coupe 3, cette rainure étant radiale et s'étendant sur une partie de la longueur du corps porte-outil et débouchant sur sa face frontale antérieure 13 (Fig. 1).La lame de coupe est immobilisée par rapport au corps par le jeu de deux vis de serrage 6, engagées dans des orifices 7 réalisés radialement dans le corps, l'extrémité avant de ces vis venant -buter, et par conséquent immobiliser par serrage la lame de coupe 3, comme cela est particulièrement visible en Fig. 5. Le chapeau 2 est réalisé sous la forme d'un fourreau tubulaire dont le diamètre intérieur est complémentaire du diamètre de la section 1, du corps porte-outil, la face antérieure 31 du chapeau étant de forme conique mâle ou femelle (Fig. 1 ou Fig. 6). Ce chapeau présente la particularité de comporter lui aussi une fente radiale 8 (Fig. 3 et 4) qui débouche sur sa pointe conique 21 de manière à laisser passer le taillant 31 de la lame de coupe 3 lorsque le chapeau sera en position rétractée comme illustré en Fig. 2. Le chapeau comporte par ailleurs une lumière oblongue 9 à une distance angulaire prédéterminée de la fente 8, de manière à ce que cette lumière soit positionnée rigoureusement en regard, des vis de serrage 6 de la lame. Cette lumière 9 traverse de part en part l'épaisseur du chapeau, comme cela est particulièrement visible en Fig. 3 et 4, ce qui permet d'avoir accès aux orifices 7 dans lesquels sont logées les vis de serrage 6. Au-dessus des deux vis de serrage, est prévu également dans la section 12 du corps porte-outil, un autre orifice 10 (Fig. 4), situé dans l'alignement axial des orifices 7, cet orifice étant situé au droit de la face postérieure 32 de la lame de coupe 3, et recevant une butée 11 qui traverse en partie le corps et en particulier la rainure 5 afin de s'opposer au déplacement axial de la lame de coupe. Selon l'invention, les moyens destinés à limiter la course axiale du chapeau coulissant 2 sont constitués, d'une part, par l'écrou 4, et d'autre part, par une vis d'arrêt 12 venant se loger dans un orifice 13 réalisé dans la section 12 du corps porte-outil, cet orifice 13 étant dans l'alignement des autres orifices 7 et 10, et s'inscrivant également dans le cadre de la lumière oblongue 9. ta vis d'arrêt 12 (Fig. 3) est logé dans l'orifice borgne 13 du corps porteoutil, et sa face postérieure 121 fait volontairement saillie par rapport à la périphérie de la section 12 du corps de manière à constituer un arrêtoir qu#i viendra buter contre le fond 91 de la lumière 9 lorsque le chapeau suera en position basse, c'est-à-dire en position extérieure (taillant de 1TQU- til rentré). Dans la perspective d'une usure ou d'un réaffûtage de la lame de coupe, il est prévu dans la section 12 du corps, un orifice 14 susceptible de recevoir la viS 2 d'arrêt dans le cas où la lame de coupe aurait diminué de longueur et que le chapeau serait par conséquent sensiblement remonté. L'écrou 4 qui constitue la butée haute, c'est-à-dìre la butée du chapeau en position rétractée, est constitué de façon nouvelle diune simple bague filetée qui ne nécessite pas de contre-écrou en raison de ce que ladite bague est fendue dans son plan diamétral pour former deux rondelles d'épaisseur différente, séparées par la fente 15 mais retenues entre elles par la matière 16, cette fente 15 étant suffisamment profonde pour que la partie la de l'écrou, de plus faible hauteur, ait une certaine élasticité et se conS duise par conséquent différemment de l'autre rondelle plus épaisse, ce qui provoque au vissage de l'écrou, sur la partie filetée 17 de la queue du corps, un effet de freinage qui suffit à l'immobilisation rigoureuse de l'écrou dans la position qui lui a été impartie, sans avoir besoin de contre-écrou ou de clé de blocage. Ainsi, grâce aux deux nouveaux types de butée (écrou 4 et vis d'arrêt 12) il est devenu possible de réduire très sensiblement le diamètre du chapeau coulissant 2, et surtout d'ajuster le diamètre de l'écrou 4 au diamètre du chapeau de manière à ce que toutes les pièces constitutives soient situées dans un même plan axial, ce qui permet par conséquent de pouvoir accéder à des orifices ou des pièces à usiner situées dans le fond d'alésage ou le long de parois qui jusqu'alors étaient inaccessibles avec les autres outils à chanfreiner comportant des diamètres croissants depuis la pointe de l'outil, en direction de la queue de préhension. De même, le chapeau a pu être réduit de diamètre, en raison de ce que le ressort, qui jusqu'alors entourait le corps porte-outil, est dorénavant logé dans un orifice borgne 18 pratiqué dans la face frontale antérieure 13 du corps, le ressort 19 prenant ainsi appui dans le fond de cet orifice borgne et sur la face intérieure 22 du chapeau 2. On peut évidemment, sans difficulté, modifier la course axiale et translative du chapeau 2 par le simple positionnement de l'écrou 4 par rapport au corps porte-outil, puisque cette course du chapeau correspond en fait à l'intervalle compris entre la face antérieure 41 de l'écrou et la face postérieure 23 du chapeau. On observe, à cet effet, qu'en Fig. 2, le chapeau est en position rétractée de sorte que les deux faces frontales 41 et 23 sont en contact, le ressort 19 étant comprimé et la vis d'arrêt 12 en retrait du fond 91 de la lumière 9. Dans cette même position, le taillant 31 de la lame de coupe 3 fait évidemment saillie par rapport à la pointe conique 21 du chapeau 2. REVENDICATIONS 10) - Outil à chanfreiner du type constitué, d'une part, d'un corps cylindrique pourvu à l'une de ses extrémités d'une queue de préhension pour son accouplement avec une tête d'entraînement rotative et à son autre extrémité, d'une portion cylindrique comportant une rainure radiale, qui débouche au niveau de la face frontale et dans laquelle est fixée une lame de coupe dont le taillant est en saillie par rapport à cette face frontale, et, d'autre part, d'un chapeau coulissant ayant une forme complémentaire de la portion cylindrique du corps et comportant une pointe conique mâle ou femelle, ce corps étant pourvu d'une fente radiale débouchant sur sa partie en forme de pointe, ce chapeau étant pourvu par ailleurs d'une lumière oblongue pour le passage de vis de fixation et de butée de la lame de coupe sur le corps, des moyens étant prévus pour limiter la course axiale du chapeau par rapport au corps tandis qu'un organe élastique de rappel est interposé entre le corps et le chapeau pour solliciter ce dernier constamment vers l'extérieur, outil caractérisé en ce que les moyens limitant la course du chapeau (2) sont constitués, d'une part, dans sa position rétractée par rapport au corps (1), dgun écrou (4) fendu diameLrelement et at~7 rnt au plu: le diamètre du chapeau, cet écrou se vissant sur une portion filetée (17) du corps (1) située à distance de la face postérieure (23)du chapeau (), et d'autre part, dans sa position inverse, d'une vis d'arrêt (12), engagée radialement dans le corps (1) au droit de. la lumière (9) du chapeau, et faisant saillie par rapport à la périphérie (12) dudit corps (1) pour venir en butée contre le fond de dela lumière (9) dudit chapeau lorsque ce dernier est en position basse sous l'action de l'organe élastique de rappel (19). 20) - Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écrou (4) est constitué d'une bague cylindrique filetée, fendue dans le plan de son diamètre sur au moins la moitié de sa surface, cette fente (15) divisant la bague en deux parties d'inégale hauteur (41-42) la partie la plus faible (41) bénéficiant d'une élasticité de freinage par légère déformation axiale sur le filet (17) du corps (1). 3 ) - Outil selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'espace compris entre la face frontale antérieure (43) de l'écrou (4) et la face frontale postérieure (23) du chapeau (2) correspond à la course réglable dudit chapeau. 40) - Outil selon la revendication=1, caractérisé en ce que la face frontale (13) du corps cylindrique (1) est pourvue d'un orifice borgne (18) dans lequel est logé un ressort de rappel (19) prenant appui sur le fond (22) du cha peau (2). 5 ) - Outil selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le corps porte-outil comporte un second orifice (14) destiné à recevoir la vis d'arrêt (12) qui constitue la butée basse du chapeau, cet orifice étant normalement masqué par le chapeau mais pouvant apparaître dans la lumière (9) de celui-ci, en cas d'usure et de diminution de la hauteur de la lame de coupe (3).