Brevet FR2523015A1 — publié le 19830916

Tête de serrage pour une rectifieuse de foret. La présente invention concerne une tête de serrage pour une rectifieuse de foret, comportant un mandrin pour le montage du foret à rectifier qui peut tourner dans cette même tête-et est relié à un élément d'entraînement. Une tête de serrage de ce genre présente un mandrin, dans lequel est monté le foret à affûter Pour pouvoir réaliser une rectification conique par exemple, il faut que le man- drin exécute trois mouvements différents qui doivent être coordonnés entre eux Ces trois mouvements sont repré- sentés par un mouvement de pivotement, un mouvement de ro- tation autour de l'axe du foret et un mouvement axial d'approche et de recul dans le sens de la meule. La tête de serrage connue par le CH-PS 330 589 remplit les conditions précitées Sur cette tête, il faut que le foret à affûter avec ses tranchants soit monté dans le mandrin avec une position angulaire bien définie Il est par ailleurs indispensable que le foret dépasse du man- drin sur une longueur prédéfinie très précise Afin que la surface conique à rectifier ait une position géométrique exacte par rapport à la pointe du foret, la longueur pré- citée est généralement fonction du diamètre du foret Pour réaliser ces conditions lors du montage, il est par exem- ple possible d'utiliser un calibre, fixé sur le côté de la tête de serrage, et dont l'extrémité forme un angle avec la pointe du foret Le montage d'un tel calibre est compliqué et nécessite une grande dextérité de la part de l'opérateur Si cette précision n'est pas respectée au cours du montage, il est impossible que les tranchants du foret présentent la géométrie prévue Une telle rectifi- cation imprécise peut avoir pour conséquence une dura- bilité réduite du foret Une rectification imprécise du foret peut également se répercuter sur la qualité de 1 O la coupe. Pour obtenir la surface conique souhaitée lors d'une rec- tification, il est absolument indispensable que les trois mouvements précités soient parfaitement synchronisés L'a- vance axiale devant être très précise lors de la recti- ficotion de chaque tranchant du foret, la commande de cette avance est généralement assurée par des cames Des cames de ce genre, déjà connues, sont montées sur un ar- bre parallèle à l'axe du mandrin Le mandrin devant pa- rallèlement tourner autour de son axe, mouvement pour lequel le même élément d'entraînement est généralement u- tilisé, il est préférable, pour des raisons techniques de transmission, que tous les axes soient orientés dans le même sens et soient parallèles entre eux L'inconvé- nient présenté par une came agissant dans le sens de l'axe réside toutefois dans le fait qu'il faut prévoir une came orientée dans le sens contraire pour un foret coupant à gauche Certaines cames radiales également connues peu- vent être utilisées, en les inversant, pour des forets coupant à gauche, mais ces cames sont montéessur des ar- bres-transversaux par rapport à l'axe du mandrin Un tel montage augmente le coût du système de transmission, car il nécessite l'emploi de pignons coniques par exemple. La présente invention vise à créer une tête de serrage pour une rectifieuse de foret, qui permette un montage exact du foret sans expérience particulière, ainsi que l'emploi de cames adaptées à l'affûtage de forets cou- pont à droite et à gauche, sons qu'il soit nécessaire d'utiliser des pignons coniques dans les engrenages. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, un accouplement électromagnétique est prévu entre l'élément d'entrolnement et le mandrin Une autre caractéristique essentielle de l'invention est donnée dans la revendication 7. Avec la solution donnée par la revendication 1, il est superflu de monter le foret à affûter dans le mandrin avec la position angulaire exacte Lorsque l'accouplement est hors circuit, le mandrin peut tourner librement, l'é- lément d'entraînement étant à l'arrêt En faisant tourner le mandrin, il est donc possible de placer le foret dans la position angulaire exacte après son montage L'accou- plement électromagnétique peut alors être enclenché, pour établir la liaison entre l'élément d'entraînement et le mandrin Cette solution permet donc de simplifier essen- tiellement le montage, tout en rendant possible un posi- tionnement angulaire exact du foret. Afin que le foret, suivant son diamètre, dépasse du man- drin sur une longueur exacte, il est possible de prévoir une loupe suivant la revendication 5, dont le réticule facilite essentiellement le montage du foret à la lon- gueur exacte, ainsi que le positionnement précité par rotation du mandrin, l'accouplement étant déconnecté. La solution présentée dans la revendication 7 permet d'em- ployer des cames utilisables pour des forets coupant à droite comme à gauche, bien que tous les axes de rotation de l'engrenage soient parallèles entre eux. Suivant la forme de construction préférentielle donnée dans la revendication 11, le mouvement axial du mandrin peut être réglé de O à une valeur maximale, sans avoir à changer la came. t 3 ô 15 D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous et des dessins annexés, représentant: Figure 1: une vue du dessus d'une rectifieuse pour foret, Figure 2: Figure 3: les trois mouvements d'un foret, requis pour une rectification conique, une vue latérale de la tête de serrage de la rectifieuse représentée sur la figure 1, Figure 4: le montage d'un accouplement électromagnétique, Figure 5: une vue frontale du montage d'une came avec les éléments de transmission, Figure 6: une coupe axiale du montage représenté sur la fi- gure 5. La rectifieuse pour foret représentée sur la figure 1 présente un socle 10, sur lequel est monté un chariot à croix 12 Une tête de serrage 14 est montée et peut pivoter sur ce même chariot 12 Cette tête 14 présente un mandrin de serrage 16, dans lequel est monté le foret à affûter 18 Pour assurer un centrage exact des forets de pente et de diamètre importants, le mandrin de serrage 16 est de préférence un mandrin à 6 mors Le socle supporte deux montants verticaux 20 et 22, sur lesquels un support 24 peut pivoter autour d'un axe horizontal B Une grosse meule 26 et une petite meule 28 sont montées sur ce même support 24. Le socle 10 supporte une première glissière 30, sur laquelle il est possible de déplacer une seconde glissière 34 sur un axe Y en manoeuvrant un volant 32 Sur cette même glissiè- re 34, le chariot à croix 12 peut être déplacé sur l'axe X par l'intermédiaire d'un second volant 36, à condition que le levier à deux positions 38, monté sur la seconde glissière 34 à l'opposé du volant 36, soit en position I. Lorsque le levier 38 est en position II, le levier pivo- tant 40 permet de donner au chariot 12 un mouvement de va- et-vient sur l'axe X Lorsque le levier 38 est dans la position zéro située entre les deux positions I et II, le chariot b croix 12 peut être déplacé à la main sur l'axe X. Tandis que le volant 36 muni d'une graduation 42 est pré- vu pour un réglage précis, le levier 40 est destiné à fa- ciliter le mouvement de va-et-vient du chariot 12, lorsqu'il faut, par exemple, réaliser une rectification de surface sur la pointe du foret 18 La position zéro du levier 38 permet d'amener rapidement le chariot à croix 12 dans une autre position, devant la meule 28 par exemple Comme le volant 36, le volant 32 comporte une graduation 44 Ces deux graduations 42 et 44 permettent, d'une part, d'ob- tenir un déplacement précis et contrôlé, et de reproduire, d'autre part, certains positionnements Afin de garantir cette reproductibilité, la manoeuvre du levier 38 dans les positions I ou II n'est possible que pour certaines po- sitions du chariot 12 le long de l'axe X. La grosse meule 26, entraînée par un premier moteur 46, présente une face frontale plane 48 La petite meule 28, entraînée par un second moteur 50, est arrondie sur son bord externe, et conique à l'intérieur comme à l'extérieur. La surface plane 48 de la grosse meule 26 doit se situer exactement sur l'axe de pivotement B Pour remplir cette condition, la meule 26 peut être déplacée le long de son axe D par l'intermédiaire d'un volant 52 Le volant 54, prévu à proximité de la petite meule 28, permet de régler en hauteur cette même meule 28. Un autre volant 56 permet de faire pivoter le support 24 autour de l'axe B La graduation 58 donne une lecture appro- ximative de l'angle de pivotement Une autre graduation 60, prévue sur le volant 56, permet un réglage très précis de ce même angle. Afin de pouvoir réaliser une rectification conique sur la pointe du foret 18 lors de son affûtage, le montage de la tête de serrage 14 permet l'exécution parallèle de trois mouvements Ces trois mouvements sont représentés par des flèches sur la figure 2 La lettre C désigne l'axe du foret, qui coïncide avec l'axe du mandrin 16 et sera appe- lé ci-dessous l'axe du mandrin La flèche 62 illustre le premier mouvement, au cours duquel le foret 18 pivote au- tour d'un point 64 situé sur un premier axe A vertical. La distance entre le premier axe A et le second axe B ho- rizontal, déjà mentionné, est fonction du diamètre du fo- ret à affûter Pour obtenir la distance requise entre ces deux axes A et B, il est indispensable de monter le foret 18 dans le mandrin 16 à la longueur correspon- dante. Le second mouvement permettant d'obtenir des surfaces co- niques correspond à la rotation du foret 18 autour de son axe C, mouvement illustré par la flèche circulaire 66. Le troisième mouvement est le mouvement d'avance du fo- ret 18 vers la meule 26 le long de l'axe du mandrin C. Pour un foret à deux tranchants, deux mouvements d'approche doivent correspondre à une rotation Chaque mouvement d'a- vance est suivi d'un mouvement de recul Ce mouvement est illustré par la flèche double 68. Le montage du mandrin 16 dans la tête de serrage 14 per- met l'exécution simultanée des mouvements illustrés sur la figure 2, lorsque la poignée de manivelle 70, servant d'élément d'entraînement, est tournée La tête de serrage 14 présente une plaque intermédiaire 72 pivotant autour du premier axe A sur le chariot à croix 12 et retenue sur ce même chariot 12 à l'aide d'une vis d'arrêt 74 L'angle de pointe du foret à affûter peut être lu sur une gradua- tion 76 Le chariot à croix 12 comporte une rainure de guidage 78 incurvée, prévue pour la plaque intermédiaire 72 La tête de serrage 14 effectue par rapport à la plaque 72 le mouvement de pivotement 62 (figure 2) Le mandrin 16 effectue le mouvement d'approche 68 (figure 2) par rapport à la tête de serrage 14. Une roue 80, montée latéralement sur la tête de serrage 14, permet de régler un engrenage réducteur prévu entre la poi- gnée de manivelle 70 et le mandrin 16, afin de pouvoir passer de forets à deux tranchants à des forets à trois tranchants, ainsi qu'à des forets à plusieurs tranchants éventuellement. Une came 82, reliée à la poignée de manivelle 70 par l'in- termédiaire de l'engrenage précité, est contactée par un premier élément de transmission 84 La came 82 et l'élé- ment 84, qui est de préférence un rouleau, constituent les premiers éléments d'un système de transmission, qui per- met de transformer le mouvement de rotation produit par la poignée 70 en un mouvement axial 68 (figure 2) La came 82 peut être changée et/ou inversée en desserrant un écrou moleté 86 L'inversion permet d'affûter des forets coupant à gauche Il faut alors faire pivoter la tête de serrage 14 sur le côté droit du chariot 12 en desserrant la vis d'arrêt 74. Une autre roue 88, prévue sur la tête de serrage 14, per- met de régler la course pour lemouvement d'approche 68 (figure 2) Cette course est réglable de O à un maximum. Les deux leviers 90 et 92, qui présentent chacun une poi- gnée à rotule, permettent de bloquer le mandrin 16 dans des positions angulaires prédéfinies Le levier droit 90 est destiné aux forets coupant à droite, le levier gauche 92, aux forets coupant à gauche En position I, le man- drin 16 est bloqué dans la position initiale prévue pour le serrage et le centrage du foret 18 En position II, le blocage est assuré pour amincir le foret 18 sur la petite meule 28 La position O correspond au desserrage. L'axe A vertical déjà mentionné correspond au centre de la graduation 76 et de la rainure de guidage 78 L'axe du mandrin C, horizontal, coupe à angle droit le premier axe A Le second axe de pivotement B est perpendiculaire au premier axe A, mais ne le coupe pas L'axe D de la grosse meule 26 coupe à angle droit l'axe B Lorsque le support 24, et donc la meule 26, sont en position ini- tiale, la surface plane 48 de cette même meule 26 est pa- rallèle au premier axe de pivotement A. Selon l'invention, le second axe B se situe dans le plan de la surface de meulage 48 et coupe l'axe du mandrin C, afin de pouvoir passer d'une rectification conique à une rectification de surface, rectification des quatre faces d'un foret à deux tranchants par exemple, sans démonter le foret Pour permettre un amincissement du foret sur la petite meule 28 avec le même montage, le bord infé- rieur de cette même meule 28 se situe à proximité du se- cond axe de pivotement B. La figure 3 représente le côté droit de la tête de serrage 14 reliée à la plaque intermédiaire 72 Cette figure per- met de voir que la tête de serrage 14 supporte une loupe ,orientée sur la pointe du foret 18 Cette loupe 100 munie d'un réticule peut être déplacée le long de l'axe du mandrin C à l'aide d'un élément 102 présentant un entrai- nement vernier La graduation de l'élément de réglage 102 peut par exemple comporter les données diamétrales du foret à affûter. La figure 4 représente un accouplement électromagnétique 104, monté entre deux arbres 106 et 108 Deux entrai- neurs 110 et 112 sont respectivement solidaires des arbres 106 et 108 Une bobine électrique 114 permet de créer un champ magnétique Dès qu'un champ magnétique est produit par la bobine 114 en circuit, les deux entraîneurs 110 et 112 sont entraînés par friction et maintenus l'un contre l'autre Les deux arbres 106 et 108 sont alors accouplés. Cet accouplement est possible pour n'importe quel angle relatif de rotation des deux arbres 106 et 108 Lorsque la bobine 114 est hors circuit, les deux entraîneurs 110 et 112 glissent l'un sur l'autre. L'arbre 106 est relié à un élément d'entraînement, corres- pondant à la manivelle 70 de l'exemple de construction re- présenté sur la figure 1 L'arbre mené 108 est relié à l'arbre du mandrin 16 représenté sur les figures 1 et 3, par l'intermédiaire d'un engrenage non représenté Cet arbre du mandrin 16 est généralement un arbre creux, pour recevoir la tige du foret à affûter. Cet accouplement électromagnétique 104 sépare donc le man- drin 16 de l'élément d'entraînement 70 Il a pour but de faciliter le montage du foret 18 à affûter, mais il faut toutefois veiller, lors de ce montage, à ce que le foret, par rapport au premier axe de pivotement A, dépasse du mandrin 16 sur une longueur exacte Cette précaution est indispensable pour obtenir la géométrie souhaitée des faces coniques lors de la rectification Cette longueur en saillie par rapport au mandrin 16 est réglée à l'aide de la loupe 100, certains points des arêtes de tranchants du foret devant coïncider avec la ligne transversale du réticule. de la loupe préalablement réglée au diamètre correspondant du foret Après le montage du foret à la longueur exacte, le mandrin 16 peut être facilement tourné dans la position angulaire prévue, l'accouplement étant déconnecté Le cen- tre du réticule de la loupe 100 permet ae voir la lon- gueur correspondante, mais aussi la position angulaire prévue avant l'accouplement Pendant cette opération de réglage, l'élément d'entraînement 70 est bloqué par le levier 90 dans sa position initiale Lorsque l'accouple- 36 ment est enclenché, la liaison est établie entre l'élé- ment d'entraînement 70 et le mandrin 16 dans la posi- tion angulaire relative exacte L'élément d'entraînement peut alors être débloqué, le levier 90 étant placé dans la position zéro. La figure 5 représente une vue frontale de la came 82, déjà illustrée sur la figure 1 Cette figure montre également l'élément de transmission 84, qui balaye le pourtour de la came 82 Cet élément 84 est constitué par un rouleau, un roulement à billes par exemple Comme le montre nettement la figure 5, la came 82 est une came à effet radial Elle est fixée sur un arbre 116, relié à l'élément d'entraînement 70 par des engrenages non re- présentés Le rouleau 84 servant d'élément de transmission est relié à un coulisseau 120, guidé linéairement sur une barre 118 Ce même coulisseau 120 est soumis à une pré- tension par un ressort 122 contre la came 82. Le coulisseau 120 présente une glissière oblique 124, dans laquelle est guidé un second élément de transmission 126, constitué par un rouleau et/ou un roulement à billes. Ce second élément 126 est monté sur une plaque 130, qui pivote autour d'un axe 128 Cette même plaque 130 pré- sente un évidement central 132, traversé par l'arbre creux 134 du mandrin 16 (figure 1). La figure 6, qui représente une partie des éléments illus- très sur la figure 5, correspond à une coupe longitudi- nale dans la tête de serrage Cette figure montre nette- ment le guidage du second élément de transmission 126 dans la glissière oblique 124 Elle permet également de voir la plaque pivotante 130 Le mouvement de pivotement de cette plaque 1 30 est transformé en un mouvement axial par l'intermédiaire d'un tourillon 136 Ce tourillon 136 est monté dans un disque, une roue dentée 138 par exemple, qui peut tourner librement sur l'arbre creux 134 Cette roue dentée 138 agit, par l'intermédiaire d'un palier à ai- guilles 140 axial, sur un épaulement 142 prévu sur l'ar- bre creux 134. La roue dentée 138 est engrènée avec une seconde roue dentée 144 (figure 5), reliée-à la roue 88 (figure 1), afin de régler la course axiale de l'arbre creux 134 et donc du mandrin 16 La course axiale est modifiée par le déplacement du point de contact du tourillon 136 sur un autre point de la plaque pivotante 130. Le dernier montage décrit permet de régler graduellement, de zéro à un maximum, la course du mandrin 16 par l'in- termédiaire de l'élément d'entraînement 70 La came 82, fixée sur l'arbre 116 au moyen de l'écrou moleté 86, peut être échangée contre une came présentant un autre profil Un tel montage permet en outre d'utiliser une seule et même came pour rectifier et/ou affûter des fo- rets coupant à droite et à gauche. Revendications. 1 Tête de serrage pour une rectifieuse de foret, com- portant un mandrin ( 16) pour le montage du foret ( 18) à rectifier qui peut tourner dans cette même tête ( 14) et est relié à un élément d'entralnement ( 70), caractérisée en ce qu'un accouplement électromagnétique ( 104) est pré- vu entre l'élément d'entrainement ( 70) et le mandrin ( 16). 2 Tête de serrage selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'accouplement ( 104) est prévu entre deux ar- bres ( 106, 108), dont le premier ( 108) est relié, par l'intermédiaire d'un engrenage, au mandrin ( 16) présentant un arbre creux ( 134), et le second ( 106) à un élément d'entraînement ( 70) bloqué dans un position initiale. 3 Tête de serrage selon une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'accouplement ( 104) peut être enclenché progressivement. 4 Tête de serrage selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'accouplement ( 104) pré- sente une bobine fixe ( 114). 5 Tête de serrage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une loupe ( 100) munie d'un réticule, orientée sur le tranchant du foret ( 18) à rectifier monté dans le mandrin ( 16), peut pivoter dans le sens de l'axe (C) par l'intermédiaire d'un entraînement vernier ( 102) présen- tant une graduation. 6 Tête de serrage selon la revendication 5, caractéri- sée en ce que la graduation présente les données diamé- trales du foret ( 18) à rectifier. 7 Tête de serrage pour une rectifieuse de foret, compor- tant un mandrin ( 16) monté dans cette même tête ( 14) qui peut pivoter autour d'un premier axe (A), tourner autour de son axe (C) qui est celui du foret ( 18) à rectifier et avancer vers une meule ( 26) dans le sens de ce même axe (C), ainsi qu'un élément d'entraînement ( 70) pour les trois mouvements synchronisés précités ( 62, 66, 68), ca- ractérisée en ce que l'élément ( 70) présente un axe d'en- tralnement ( 116), parallèle à l'axe du mandrin (C) et supportant une came ( 82) à effet radial, en aval de la- quelle s"nt montés deux éléments de transmission ( 84, 126), dont le premier ( 84) balaye la came ( 82), et le second ( 126) transmet au mandrin ( 16) le mouvement reçu et trans- formé par le premier ( 84) en mouvement axial d'approche ( 68). 8 Tête de serrage selon la revendication 7, caractéri- sé en ce que le premier élément de transmission ( 84) est sollicité par un ressort contre la came ( 82) et est re- lié à une glissière oblique ( 124),prévue dans le sens du balayage et agissant avec le second élément de transmission ( 126). 9 Tête de serrage selon la revendication 8, caractérisée en ce que le second élément de transmission ( 126) est un rouleau, monté sur une plaque ( 130) pivotant autour d'un axe ( 128) transversal à l'axe du mandrin (C) et au sens du mouvement du premier élément de transmission ( 84). Tête de serrage selon la revendication 9, caractérisée en ce que le mandrin ( 16) présente un arbre creux ( 134), relié axialement à un tourillon ( 136) qui contacte la pla- que ( 130) dans son mouvement de pivotement, sans toutefois en être solidaire. 11 Tête de serrage suivant la revendication 10, caracté- risée en ce que le tourillon ( 136) peut s'approcher de l'axe de pivotement ( 128) de la plaque ( 130) et s'en écarter pour transmettre un mouvement axial d'ampleur variable. 12 Tête de serrage suivant la revendication 11, caracté- risée en ce que le tourillon ( 136) est monté sur un disque ( 138) freiné qui enveloppe l'arbre creux ( 134), et en ce que la plaque pivotante ( 130) présente un évidement central ( 132) traversé par l'arbre creux ( 134). 13 Tête de serrage selon la revendication 12, caracté- risée en ce que le disque ( 138) est une roue dentée en- grenée à des éléments de réglage ( 88, 144), et en ce qu'un palier à aiguilles ( 140) axial est prévu entre cette roue dentée et un épaulement ( 142) de l'arbre creux ( 134). 14 Tête de serrage selon une quelconque des revendications 7 à 13, caractérisée en ce que la came ( 82) peut être échangée et inversée.