Brevet FR2553018A1 — publié le 19850412

Procédé de fabrication d'un outil de coupe pour canal dentaire et appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé " L'invention concerne un procédé de fabrication d'un outil de coupe pour canal dentaire, et un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé. Parmi les outils de coupe pour canaux dentaires, les alésoirs et les limes en K sont fabriqués en tordant une tige préalablement meulée, suivant un profil à section triangulaire ou carrée Au contraire, dans le cas d'une lime en H, il faut former un bord extrêmement mince sur la surface périphérique extérieure de cette lime en H, par 10 meulage d'une tige très mince présentant un diamètre de pointe de 0,08 mm, ce meulage se fraisant, dès le début, en forme de spirale, de la même manière que pour un foret, une mèche à extrémité en spirale ou tout autre outil du même genre. Par suite, cette épaisseur correspondant à un diamètre de 0,08 mm est tout-à-fait analogue à celle d'un cheveu, et un bord est obtenu en meulant et en formant une rainure en spirale sur cette tige extremement mince De plus, ce bord en spirale doit être formé sur une longueur 20 de l'ordre de 16 mm avec un amincissement défini à deux centièmes par exemple, ce qui constitue un travail dont la finesse dépasse l'imagination I 1 en résulte que cet usinage est un travail extrêmement difficle ouvrant de très grandes possibilités pour la fabrication de pièces de 25 moindre qualité fréquemment rencontrées dans l'industrie, et demande une habileté et une compétence extrêmement grandes. En particulier, les autres problèmes difficiles à résoudre, posés par l'usinage d'une lime en H de la même 5 manière que dans le cas d'un foret d'une mèche à extrémité en spirale ou de tout autre outil tel que décrit ci-dessus, sont les suivants: (a) la pièce doit aller en s'amincissement, (b) l'angle de torsion doit être grand, (c) la lime en H doit être réalisée dans une tige de fil métallique souple et non rigide du fait de la présence de fragments désagréables, (d) il faut couramment utiliser de l'acier inoxydable du groupe des austénites pour éviter l'apparition de rouille, mais ce matériau est extrêmement difficile à meuler, (e) cette lime en H doit être fabriquée à un prix de l'ordre de quelques dixièmes ou quelques centièmes du prix d'une mèche ou autre, car cette lime en H n'est utilisée qu'une seule fois et jetée ensuite, à l'inverse du cas d'une mèche ou autre. En général, pour meuler une telle lime en H, on plaçait, jusqu'à maintenant une tige de fil 3 dans une rainure en U ou en V prévue sur le guide 1 de la même manière que pour usiner une mèche ou autre, comme indiqué sur la figure 1, le meulage s'effectuant en faisant avancer et tourner la tige de fil tandis qu'un ensemble de pierre à meuler mince venait s'appuyer, sous un angle de torsion déterminé 6, contre la tige de fil placée dans la rainure 30 en V 2. Cependant, lorsqu'on meule une lime en H, par le procédé ci-dessus, cette lime est meulée plus finement que le diamètre de la tige de fil 1, avec un amincissement d'environ deux centièmes conduisant à un usinage tout- à35 fait différent de celui d'une mèche ou autre Par suite, la partie meulée devient instable et se met à flotter dans la rainure en V 2 mentionnée ci-dessus, ce qui conduit à une mauvaise précision de meulage et à l'apparition d'une force importante agissant à angle droit, par rapport à l'axe de la partie meulée lorsqu'on fait tourner la pierre à meuler 4, de sorte que l'angle de torsion 6 de cette pierre 4 peut atteindre un angle droit lorsqu'on utilise des angles de 45 à 65 comme indiqué sur la figure 2. Il en résulte le danger que la tige de fil 3 saute hors 10 de la rainure en V 2 pendant l'opération de meulage lorsque cette tige 3 est en position instable, ou que, lorsque la tige 3 ne saute pas de la rainure en V, les variations de réglage de meulage provoquées par le phénomène ci- dessus conduisent à attaquer la paroi latérale de 15 la rainure lorsqu'on appuie sur celle-ci avec une force importante. De plus, comme indiqué ci- dessus, pour réduire le flottement de la partie meulée de la tige 3 dans la rainure en V 2, on tente d'effectuer un meulage en spirale 20 apres avoir préalablement usiné la tige 3 pour l'amincir, mais la profondeur de la rainure en V 2 devient alors trop faible, de sorte qu'il faut régler celle-ci à la valeur du diamètre minimum de la tige 3 et l'on risque, dans ce cas, que la tige 3 saute de la rainure en V 2 pendant le meulage, 25 du fait que l'angle de torsion O de la pierre de meule 4 est grand; de plus, comme indiqué ci-dessus, on risque d'endommager le bord et la pointe de la tige 3 du fait que le bord de meule vient toucher la rainure en V 2 lorsqu'on utilise une tige de fil 3 extrêmement mince en matériau 30 souple, à l'inverse du cas o l'on meule une mèche. L'invention a pour but de pallier les inconvénients ci-dessus de l'art antérieur en utilisant une technique complètement nouvelle s'affranchissant fondamentalement de l'idée généralement répandue qu'il est normal d'obtenir une mauvaise precision lorsqu'on utilise un outil de coupe bon marché Ainsi, l'invention a pour but de créer une technique permettant de meuler la tige de fil 3 en la supportant dans toutes les directions d'environnement extérieur, sans placer cette tige de fil dans une rainure en V 5 connue dans le cas classique du meulage de fabrication de limes dentaires en H présentant des diamètres supérieurs à 0,08 mm. A cet effet, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un outil de coupe pour canal dentaire, 10 caractérisé en ce qu'une tige de fil est introduire dans un trou de guidage de diamètre intérieur légèrement superieur au diamètre de la tige de fil, cette introduction s'obtenant en faisant avancer et tourner la tige de fil à vitesse constante, cette dernière étant maintenue dans toutes les directions par la surface intérieure du trou de guidage, la tige de fil étant ensuite meulée par une pierre de meule mince dont la pointe fixe du bord de meulage pénètre dans la tige de fil juste à sa sortie du trou de guidage, tandis qu'on fait varier progressivement l'écart 20 entre l'axe du trou de guidage et la pointe de la pierre de meule, en réponse à l'avance de la tige de fil. L'invention sera décrite en détail en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels: la figure 1 est un schéma explicatif du procédé de meulage classique d'une lime en H, et de l'appareil pour effectuer ce meulage; la figure 2 est un schéma explicatif du procédé de meulage classique d'une lime en H, et de l'appareil correspondant; la figure 3 est un schéma explicatif du procédé et de l'appareil de meulage selon l'invention; la figure 4 est un schéma explicatif du procédé et de l'appareil de meulage selon l'invention; la figure 5 est un schéma explicatif du 35 procédé et de l'appareil de meulage selon l'invention; la figure 6 est un schéma explicatif du guide selon un autre exemple de l'invention; la figure 7 est un schéma explicatif du guide selon un autre exemple de l'invention; la figure 8 est un schéma explicatif du guide selon un autre exemple de l'invention; la figure 9 est un schéma explicatif permettant d'établir les relations de position entre le guide, la pierre à meuler et l'épaisseur de celle-ci; la figure 10 est un schéma explicatif permettant d'établir les relations de position entre le guide, la pierre à meuler et l'épaisseur de celle-ci; la figure 11 est un schéma explicatif permettant d'établir les relations de position entre le guide, 15 la pierre à meuler et l'épaisseur de celle-ci; et la figure 12 est un schéma explicatif du cas o la tige de fil et le trou de guidage sont dans des positions décalées. En se référant maintenant à la figure 3 repré20 sentant une forme de réalisation de l'appareil permettant de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, une tête de mandrin 5 permet de serrer et de faire tourner la tige de fil 3 présentant un diamètre de 0,4 à 1,6 mm, cette tige étant coupée à une longueur déterminée La tête de mandrin est réalisée de manière à faire avancer et tourner en même temps, sous l'action d'un moteur, la tige de fil 3 serrée dans ce mandrin L'amplitude d'avancement par tour est alors définie par l'avancement de la tête de mandrin. De plus, un guide 6 en carbure cémenté, en céramique, ou en diamant, est monté devant la tête de mandrin 5 Un trou de guidage 7 présentant un diamètre intérieur supérieur au diamètre de la tige 3 d'une valeur comprise entre 0,005 et 0,02 mm, est percé dans le guide 35 6 suivant le prolongement de l'axe de la tige 3 avançant et tournant comme décrit cidessus, la tige 3 étant orientée de manière à pouvoir être supportée par insertion dans le trou de guidage 7 Une partie en forme de trompette 8 est en outre prévue pour faciliter l'introduction de la tige de fil 3 dans la partie d'entrée du trou de guidage 7. Une pierre de meule 9 d'environ 2,5 mm d'épaisseur est placée justedevant le guide 6 ci-dessus, et présente un angle de torsion O par rapport à l'axe du trou de guidage, l'extrémité de bord 10 de la pierre de meule présente, en coupe, la forme de la figure japonaise 8; cette pierre de meule 9 effectue le meulage de la tige de fil 3 par unprocessus à sec ou mouillé, de manière à donner la forme en spirale, la tige de fil 3 avançant et sortant en tourant du trou de guidage 7, sous l'action du moteur 15 d'entraînement 11 De plus, la pierre de meule 9 peut glisser vers le haut et vers le bas de la figure 3, de manière à faire varier la distance comprise entre l'axe du trou de guidage 7 et l'extrémité de bord 10 de cette pierre 9. De plus, pour rapprocher la pierre de meule 9 de l'avant du guide 6, sous un angle de torsion O (cet angle O étant un angle d'inclinaison perpendiculaire à la feuile sur la figure 3), il est préférable que l'avant de ce guide 6 soit taillé suivant une inclinaison correspon25 dant à l'angle de torsion O de la pierre de meule 9, comme indiqué sur la figure 4, c'est-à-dire de manière à rester la partie que le trou de guidage 7 ne touche pas lorsque la pierre de meule 9 se trouve du c 6 té opposé. En considérant maintenant le cas o l'on met 30 en oeuvre le procédé selon l'invention, la tige de fil 3 est tout d'abord serrée dans le mandrin 5, puis avance en tournant dans le sens des flèches de la figure 3, cette tige 3 s'introduisant dans le trou de guidage 7 percé dans le guide 6 et se trouvant supportée, dans toutes les direc35 tions, par la surface intérieure de ce trou de guidage. Dans cette disposition, la tige de fil 3 est meulée par la pierre de meule 9 à sa sortie du trou de guidage 7, comme indiqué sur la figure 5, mais il est également possible de former dans la tige 3 une rainure en spirale 5 à bord en biseau, en déplaçant progressivement la pierre de meule 9 vers le haut pendant le meulage. De plus, quand un pas b de la rainure en spirale a est formé à chaque tour, en augmentant progressivement l'avance par tour de la tige de fil 3 sous l'action l O de la tête de mandrin 5, comme le diamètre du bord augmente proportionnellement à l'augmentation du pas, même si la pierre de meule 9 ne se déplace pas vers le haut, on peut former sur la tige 3 un bord en biseau, de même qu'une rainure en spirale à grand pas b dans la base de 15 cette tige 3. Cela veut dire qu'en combinant le mouvement vers le haut de la pierre de meule 9 et l'avance par tour de la tige de fil 3, on peut fabriquer, par une opération d'usinage progressive, une lime en H présentant un amin20 cissement fixe et un pas fixe. En outre, dans la forme de réalisation cidessus, l'appareil de fabrication est obtenu en perçant le trou de guidage 7 dans le guide 6, mais il est préférable d'utiliser deux pièces de guidage symétriques 13 portant des rainures semi-circulaires sur le c 6 té, comme indiqué sur la figure 6, le guide étant alors obtenu en juxtaposant ces pièces de guidage de façon que la rainure de gauche 12 coincide avec la rainure de droite 12 Il est également préférable de réaliser le guide 6 en reliant 30 la pièce de guidage 13 ' portant une rainure angulaire 12 ' sur le côté, à la pièce de guidage 13 " ne portant aucune rainure, comme indiqué sur la figure 7 D'autre part, dans la forme de réalisation ci-dessus, la partie en forme de trompette 8 est formée d'une seule pièce avec la partie 35 d'entrée du trou de guidage 7, mais il est préférable de réaliser cette partie en forme de trompette en juxtaposant une pièce en forme de trompette 14 et une pièce droite 15, comme indiqué sur la figure 8. Il est également souhaitable que, dans l'ap5 pareil selon l'invention, la pierre de meule 9 soit placée contre la face avant du guide 6 En effet, lorsqu'il existe un écart entre ces deux pièces, comme indiqué sur la figure 9, la tige de fil 3 risque de se courber sous l'effet de la force de meulage appliquée par la pierre de meule 9 ', ce 10 qui fait perdre de la precision D'autre part, même si la pierre de meule 9 est placée contre la face avant du guide 6, mais si l'on utilise une pierre epaisse 9 " comme indiqué sur la figure 10, la partie de pointe C de cette pierre s'écarte de la face avant du guide 6 et le résultat 15 est le même que s'il existe un écart entre la pierre de meule et la face avant du guide Par suite, il est souhaitable que la pierre de meule 9 soit de faible épaisseur. Cependant, comme la partie de pointe C de la pierre de meule peut facilement s'user très vite pendant le meulage 20 d'une lime en H, il est préférable d'épaissir, dans une certaine mesure, cette pierre 9 pour limiter l'usure par abrasion. Etant donné que, comme indiqué sur la figure 11, la pénétration en volume de la partie de pointe C de la pierre 9 est 51 dans le cas d'une épaisseur d 1 de cette pierre 9, la pénétration en volume de cette partie de pointe C tombe à la valeur 52 lorsque l'épaisseur se réduit à d 2, et le degré d'abrasion de la partie de pointe C diminue d'autant Par suite, si l'on considère à la fois les 30 deux aspects de la précision de meulage et du degré d'abrasion de la pointe -C de la pierre 9, l'épaisseur de la pierre de meule 9 doit être supérieure à Psin O pour un pas maximum P de la lime en H et un angle de torsion 0, et il est souhaitable de ne pas trop s'écarter de cette valeur 35 d'épaisseur de la pierre de meule 9, cette dernière devant être placée tout contre la face avant du guide 6. De plus, dans la forme de réalisation cidessus de l'appareil selon l'invention, si l'on fait varier l'écart entre l'axe du trou de guidage 7 et la partie de pointe 10 de la pierre de meule 9, cette dernière doit glisser, mais il est préférable d'utiliser une disposition dans laquelle le guide 6 glisse en sens inverse, ou dans laquelle les deux cotés du guide 6 et de la pierre 9 peuvent glisser. Dans ce cas, lorsque le guide 6 glisse, l'axe de la tige de fil 3 et du trou de guidage 7 s'écarte légèrement de l'axe de la tête de mandrin 5 mais cet écart représente environ la moitié du diamètre de la tige 3 dans le pire des cas et reste minime Comme la tige de fil 3 15 est flexible du fait qu'elle est fine et longue, cette tige est modifiée de force par la partie en forme de trompette 8 du guide 6, comme indiqué sur la figure 12, et comme la tige de fil 3 est guidée dans le trou de guidage 7, cette situation ne pose pas de problème Il est même 20 préférable d'avoir un certain décalage entre l'axe de la tige 3 et le trou de guidage 7, car cela permet de réduire le jeu de la tige 3 dû au fait que le diamètre du trou de guidage 7 est supérieur de 0,005 à 0,02 mm au diamètre de la tige 3, et cela permet au contraire d'améliorer la 25 précision de meulage. Par suite, au moment du meulage, on laisse se former un décalage entre l'axe de la tige 3 et l'axe du trou de guidage 7, du fait que le guide 6 se déplace vers le côté de la pierre de meule 9, et lorsque le guide 6 se 30 sépare de la pierre de meule 9 à la fin du meulage, en reculant par rapport à la pierre de meulage 9 et en faisant coincider de nouveau les axes du trou de guidage 7 et du fil de tige 3, on améliore la précision du meulage tout en permettant le retrait du bord meulé sans toucher complète35 ment le trou de guidage 7 Cependant, cette forme de réa- lisation n'est qu'un exemple et il est possible de renvoyer le bord meulé vers l'avant sans le tirer nécessairement en arrière apres le meulage. De plus, bien qu'on ait décrit ci-dessus le cas d'une pierre de meule unique 9, il est possible de meuler deux bords en spirale en utilisant deux pierres de meule d'arrière en avant, et même de meuler trois bords en spirale en utilisant trois pierres de meule. Comme indiqué ci-dessus, dans l'appareil selon l'invention, le guide est muni d'un trou de guidage dans lequel vient s'introduire la tige de fil, de sorte que cet appareil est conçu pour supporter la tige de fil et si l'on utilise cet appareil pour fabriquer une lime en H, tout l'environnement de la tige de fil 3 peut être sup15 porté par le trou de guidage 7. Par suite, comme la tige de fil peut être supportée de façon stable, à l'inverse du cas o elle était supportée par une rainure en V selon l'art antérieur, on peut améliorer la précision du meulage De plus, pendant 20 le meulage, une grande force de résistance est opposée à la force de meulage dirigée perpendiculairement à l'axe de latige de fil et comme le meulage de la tige de fil s'effectue juste à sa sortie du trou de guidage, on ne risque pas que la partie de bord venant d'être meulée vienne en 25 contact avec une rainure ou autre comme dans le cas classique, ce qui permet de meuler la tige de fil sans endommager du tout les parties de bords. De plus, même si la tige de fil glisse légèrement dans le sens transversal par rapport au trou de guidage, 30 on peut guider la tige de fil à l'intérieur du trou de guidage en modifiant de force sa position au moyen de la partie en forme de trompette prévue à l'entrée du trou de guidage, un certain décalage transversal étant même utile pour améliorer la précision De plus, du fait qu'on peut 35 réaliser l'appareil de manière à faire varier à la fois il la distance entre l'axe du trou de guidage et la partie de pointe de la pierre de meule, et faire varier progressivement l'avance par tour de la tige de fil, cette dernière peut être meulée dans une forme allant en s'amincis5 sant, tandis qu'on peut simultanément meuler des rainures en spirale à pas variable, ce qui permet de simplifier le processus de fabrication d'une lime en H. De plus, l'invention se caractérise en ce que la tige de fil est supportée par la surface intérieure du 10 trou de guidage dans lequel elle s'insère, mais comme la tige de guidage avance en tournant, son introduction dans le trou de guidage peut être très douce même si son diamètre est très voisin du diamètre intérieur du trou de guidage, de plus il est possible de tirer très doucement la tige de fil du trou de guidage du fait que son diamètre après meulage est plus petit qu'avant meulage, et que cette opération se fait après que la tige de fil ait été meulée dans une forme allant en s'amincissant. Enfin, l'invention peut s'utiliser pour la fabrication d'un outil de coupe pour canal dentaire, aussi bien que pour la fabrication d'un outil de remplissage pour canal dentaire, la rainure étant dans ce dernier formée en sens inverse. R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Procédé de fabrication d'un outil de coupe pour canal dentaire, procédé caractérisé en ce qu'une tige de fil ( 3) est introduite dans un trou de guidage ( 7) de diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre de la tige de fil ( 3), cette introduction s'obtenant en faisant avancer et tourner la tige de fil ( 3) à vitesse constante, cette dernière étant maintenue dans toutes les directions par la surface intérieure du trou de guidage ( 7), la tige 10 de fil ( 3) étant ensuite meulée par une pierre de meule mince ( 9) dont la pointe fixe du bord de meulage ( 10) pénètre dans la tige de fil ( 3) juste à sa sortie du trou de guidage ( 7), tandis qu'on fait varier progressivement l'écart entre l'axe du trou de guidage ( 7) et la pointe de 15 la pierre de meule, en réponse à l'avance de la tige de fil. 2 ) Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, appareil caractérisé en ce qu'il comprend une tête de mandrin ( 5) destinée à attraper la tige de fil ( 3) tout en la faisant tourner et avancer; un guide ( 6) constitué par un trou de guidage ( 7) de diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre de la tige de fil ( 3), ce guide ( 6) se plaçant devant la tête de mandrin ( 5); et une pierre de meule mince ( 9) présentant une pointe d'extrémité fixe sur le bord ( 10), cette pierre de meule ( 9) se montant de manière à former l'angle de torsion fixe O par rapport à l'axe du trou de guidage ( 7) et à venir tout contre la face avant du guide ( 6), l'ensemble étant conçu de façon qu'on puisse faire varier la 30 distance entre l'axe du trou de guidage ( 7) et la pointe du bord ( 10) de la pierre de meule, en la reliant à l'avance de la tête de mandrin.