Brevet FR2552000A1 — publié le 19850322

L'invention se situe dans le domaine des outils pour machines-outils à enlèvement de copeaux et concerne plus particulièrement un alésoir possédant une tête à deux éléments tranchants, sur laquelle deux supports de plaquettes de coupe sont disposés réglables dans une denture transversale linéaire, de manière que le glissement de ces porte-plaquettes permet d'écarter ou d'approcher les tranchants radialement du centre de rotation. On connaît un alésoir de ce type dont la tête 1 supporte deux porteplaquettes 2 et 3 avec des plaquettes de coupe (pla10 quettes de carbure ou autres) interchangeables L'extrémité de la tête de cet outil, de forme trapézoiale vue de côté (cf figure 3), présente, sur les faces latérales obliques 6, 6 a, une denture linéaire, le long de laquelle on peut faire glisser les porteplaquettes 2, 3 pourvus d'une denture analogue de manière que 15 les tranchants des plaquettes peuvent effectuer un mouvement radial d'écartement et d'approche du centre de rotation Ceci permet de régler le diamètre d'alésage Sur une plage de réglage donnée, à partir du centre de rotation, les deux porte-plaquettes s'appuient de telle manière l'un sur l'autre que même des efforts de coupe 20 très élevés n'entraînent pas de déformation plastique c'est-à-dire permanente des porte-plaquettes, voire même leur fissuration, donc leur rupture, De tels incidents peuvent se produire si la plage de réglage du diamètre s'étend au-delà de la zone o les porteplaquettes sesutdennent mutuellement, donc dans des zones o seule 25 la section de matériau constitutif du porte-plaquette encaisse les efforts de coupe et les efforts d'avancement, bien plus faibles, en coopération avec la denture sur la tête. Pour pouvoir obtenir le diamètre d'alésage minimal désiré, lorsque les porte-plaquettes sont glissés l'un contre l'autre, 30 les faces 8, 8 a par lesquelles les porte-plaquettes s'appuient l'un sur l'autre peuvent s'écarter mutuellement d'une distance qui correspond tout au plus au rayon minimal, c'est-à-dire à la distance du centre de rotation jusqu'à la périphérie Au-delà de cette course radiale de réglage, les porteplaquettes ne se sou35 tiennent plus; dans cette plage de réglage, l'outil ne doit plus être chargé au maximum, ce qui diminue la capacité d'enlèvement de copeaux donc la rentabilité. Le but de l'invention est de créer, partant de l'outil à aléser connu, un alésoir à deux éléments tranchants qui, sous les mêmes dimensions, puisse supporter la même charge de coupe sur une plus grande plage de réglage radial de variation du diamètre d'alésage, sans déformation plastique des porte-plaquettes. Selon l'invention, un alésoir comme indiqué au début est caractérisé en ce que les porte-plaquettes sont pourvus de faces d'appui qui restent en liaison fonctionnelle lorsque les porte-plaquettes sont mutuellement écartés d'une distance supérieure à la moitié du diamètre d'alésage minimal réglable. Selon un mode de réalisation particulier, les porteplaquettes présentent des nez qui prolongent la face d'appui avant de chaque porte-plaquette à tel point, au-delà du milieu de la tête, 15 que même à leurs positions de réglage les plus extérieures les porte-plaquettes s'appuient encore l'un sur l'autre par leurs faces d'appui et/ou des faces des porte-plaquettes situées en regard de la face frontale de la tête ont une si faible distance de cette face frontale qu'elles viennent s'appliquer contre elle dans le 20 domaine de déformation élastique des porte-plaquettes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que du dessin annexé, sur lequel: la figure 1 est une vue en élévation de l'outil, réglé au plus grand diamètre, monté sur un adaptateur formant queue pour le montage dans une machine-outil; la figure 2 est une vue en élévation partielle de l'outil selon figure 1, mais réglé au plus petit diamètre; la figure 3 est une vue partielle prise dans le sens de la flèche B sur la figure 1; la figure 4 est une vue en bout prise dans le sens de la flèche A de figure 1; et la figure 5 est une vue en bout semblable mais avec 35 le réglage au diamètre minimal, selon la figure 2. L'outil à aléser représenté sur la figure 1 possède une tête 1 qui porte sur deux c 8 tés opposés deux porte-plaquettes 2, 3 qui sont en liaison fonctionnelle entre eux et sur lesquels sont disposées interchangeables des plaquettes de coupe 4, 5 Pour le montage dans une machine-outil, il est préférable d'utiliser un adaptateur 11, dans lequel la tête 1 de l'alésoir est fixée par un tenon cylindrique 9, prévu sur le côté non coupant de l'outil, ainsi que d'un embout fileté 10 à l'extrémité du tenon L'autre extrémité de la tête 1, celle dirigée vers les éléments tranchants, 10 possède une forme trapézoïdale; ses faces 6, 6 a, inclinées par rapport à l'axe de la tête, sont pourvues d'une denture transversale linéaire Cette conformation trapézoïdale de la tête d'outil agit en première approximation comme une poutre sollicitée en flexion (qui est théoriquement dérivée d'un profil parabolique). 15 En coopérttion avec les porte-plaquettes 2 et 3, preésentant une denture analogue, cette conformation confère à l'outil une rigidité optimale sous la charge On peut faire glisser les deux porte-plaqueltes le long des dentures linéaires, vers l'extérieur ou vers l'intérieur, et on peut les bloquer individuellement à 20 la position désirée par des vis 7, 7 a. La denture entre les porte-plaquettes 2, 3 et la tête 1 assure une liaison par action de force suffisante des parties de l'outil Les porteplaquettes 2, 3, à peu près en Z vus de c 3 té (figure 3), sont de conformation identiques: chacun présente une 25 denture linéaire coopérant avec la face dentée 6 ou 6 a de l'extrémité trapézoïdale de la tête 1, une surface d'appui 16 sur la barre de liaison du Z et une monture pour une plaquette de coupe. Lorsque les barres de liaison des deux Z sont présentées l'une en face de l'autre de manière que les dentures de deux porte30 plaquettes identiques se font face et que les deux montures de plaquette sont orientées dans le même sens circonférenciel, les barres de liaison peuvent être emboîtées l'une dans l'autre de sorte que la face 8 de l'un et la face 8 a de l'autre porte-plaquette s'appuient l'une sur l'autre C'est dans cette position que les porte-plaquettes sont fixés sur l'extrémité trapézoïdale à dentures transversales de la tête 1. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, la face d'appui 8 ou 8 a des porte-plaquettes de forme identique et glissés l'un contre l'autre à la position radiale donnant le plus petit diamètre d'alésage -, par exemple la face d'appui 8 du porte-plaquette 2, est prolongée, par une protubérance ou nez 13, au-delà du centre de rotation, en passant à côté de ce centre et en faisant saillie dans la même mesure dans la zone occupée par l'autre porte-plaquette 3, tourné de 180 par rapport au porteplaquette 2 Ce dernier présente également un évidement pour un nez 14 semblable du porte-plaquette 3 Lorsque les porte-plaquettes 2, 3 sont glissés l'un contre l'autre, leurs nez 13, 14 pénètrent chacun dans l'évidement du porte-plaquette antagoniste, sans que cela entraîne une limitation du réglage des porte-plaquettes 2, 3 au diamètre minimal Cette disposition demande le profil topologique 15 représenté sur la figure 5, dont la forme est voisine de la lettre S. Ce profil est réalisé, avec maintien de la stabilité optimale des porte-plaquettes, de manière que la section de la barre médiane reliant la denture linéaire au côté portant la plaquette de coupe du Z formé par le porte-plaquette 2 ou 3 ne descende pas au-dessous d'une valeur minimale La conception d'une forme identique pour tous les porte-plaquettes, en tenant compte de façon systématique de considérations de symétrie complexes, de manière à obtenir une forme permettant une imbrication topographique qui encaisse au maximum les efforts de coupe attaquant également 25 de façon symétrique dans un certain sens apporte, en plus des avantages fonctionnels, des avantages dans la fabrication En outre, en cas de détérioration, il suffit de remplacer un porte-plaquette au lieu d'une paire de porte-plaquettes Cela est le cas également pour l'alésoir connu, mais ce n'est plus évident dans le cas d'une conformation spatiale aussi compliquée que celle d'un porte-plaquette selon l'invention L'exécution selon l'invention préserve également tous les avantages du porte-plaquette connu. Un deuxième mode de réalisation de l'invention prévoit un appui mutuel entre les porte-plaquettes 2, 3 et la face frontale 15 35 de l'extrémité de tête réaliséeà peu près comme une poutre sollicitée en flexion portant les dentures linéaires Cet appui est réalisé sur la surface 16, voisine des faces d'appui mutuel 8, 8 a, de la barre de liaison du Z formé par un porte-plaquette Cette surface 16 est disposée à une telle distance de la denture linéaire du porte-plaquette que, lorsque celle-ci est en prise avec la denture analogue de la tête 1, la surface 16 est située à une faible distance ou est légèrement appliquée avec précontrainte contre la surface 15, contre laquelle la surface 16 s'applique sous la charge. Il est possible également que la surface 16 s'applique en permanence, sous une légère précontrainte contre la face frontale 15 de la tête 1 La figure 3 montre les surfaces 15 et 16, appliquées l'une contre l'autre, sous forme de surfaces planes Cette forme plane n'est nullement obligatoire; pour pouvoir encaisser des composantes d'efforts qui ne sont pas orthogonales au plan chargé, on peut prévoir des surfaces de courbure cylindriques des surfaces 15 formant une languette et une rainure complémentaires ou des topographies totalement différentes Les limites se situent le plus souvent au niveau des coûts de fabrication et non pas au niveau des possibilités de réalisation. Un troisième mode de réalisation prévoit les deux mesures sur le m 8 me porte-plaquette: un profil topographique donnant naissance à des nez 13, 14 s'étendant au-delà du centre de rotation et l'application d'une surface d'appui coopérante 16 de la barre mn 6 diane du Z contre la face frontale 15 de l'extrémité de tite trapêzoidale formant poudre sollicitée en flexion Dans 25 ce cas, la face d'appui 8 ou 8 a et la surface d'appui 16 sont voisines, c'est-à-dire d'un seul tenant, sur une longueur maximale. Dans ce mode de réalisation, la précontrainte produisant le contact des deu: surfaces 15 et 16 ne doit pas être choisie trop grande car le seuil de charge o les faces d'appui 8 et 8 a entreraient 30 en action à leur tour pourrait alors être décalé excessivement. Pour cette raison, une distance minimale jusqu'à une application sous légère précontrainte des surfaces 15 et 16 constitue l'indication correcte assurant dans chaque cas le comportement désiré de l'outil. 2552 000 R E V E N D I C A T I 0 N S 1 Alésoir possédant une tête à deux éléments tranchants, sur laquelle deux supports de plaquettes de coupe sont disposés réglables dans une denture transversale linéaire, de manière que le glissement de ces porteplaquettes permet d'écarter ou d'approcher les tranchants radialement du centre de rotation, caractérisé en ce que les porte-plaquettes ( 2, 3) sont pourvus de faces d'appui ( 8, 8 a, 16) qui restent en liaison fonctionnelle lorsque les porte-plaquettes sont mutuellement écartés d'une distance 10 supérieure à la moitié du diamètre d'alésage minimal réglable. 2 Alésoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un des porteplaquettes ( 2, 3) présente une protubérance ou nez ( 13) qui, lorsque les porte plaquettes ont été déplacés complètement vers le centre, s'étend au-delà du centre de rotation 15 de l'outil, de même qu'un évidement qui, à cette position, reçoit un nez ( 14) semblable de l'autre porte-plaquette. 3 Alésoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un au moins des porte-plaquettes ( 2, 3) présente une surface d'appui ( 16) qui forme un angle avec sa denture transversale et 20 qui est disposée pour pouvoir venir en contact d'appui avec la face frontale ( 15) d'une extrémité trapézoïdale, agissant à la façon d'une poutre sollicitée en flexion, de la tête d'outil ( 1). 4 Alésoir selon les revendications 2 et 3 prises ensemble, caractérisé en ce que l'un au moins des porte-plaquettes ( 2, 3) présente un nez ( 13, 14) susceptible de s'étendre au-delà du centre de rotation de l'outil et une surface d'appui coopérante ( 16) qui est voisine de la face d'appui mutuel ( 8, 8 a) et qui est destinée à s'appliquer en même temps contre la face frontale ( 15) de la tête ( 1) lorsque les deux porte-plaquettes ( 2, 3) s'appuient l'un 30 sur l'autre à des endroits mutuellement décalés. Alésoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les porte-plaquettes ( 2, 3) présentent des nez ( 13, 14) qui prolongent la face d'appui avant ( 8) de chaque porteplaquette à tel point, au-delà du milieu de la tête, que même à leurs positions de réglage les plus extérieures les porteplaquettes s'appuyant encore l'un sur l'autre par leurs faces d'appui ( 8, 8 a) et/ou les faces ( 16) des porte-plaquettes ( 2, 3) situéesen regard de la face frontale ( 15) de la tête ( 1) ont unl si faible distance de cette face frontale qu'elles viennent s'appliquer contre elle dans le domaine de déformation élastique des porte-plaquettes.