Brevet FR2568502A1 — publié le 19860207

PORTE-OUTIL A DISPOSITIF DE DEPLACEMENT RADIAL POUR OUTILS, NOTAMMENT ROTATIFS. La présente invention a pour objet un porte-outil à dispositif de déplacement radial pour outils, notamment rotatifs, avec une pièce de jonction qui comporte à son extrémité libre un embout de jonction ou analogue et une broche filetée de direction radiale par rapport à l'axe dudit embout, avec une pièce de tête déplaçable radialement à ce même axe par rapport à la pièce de jonction, et comportant à son extrémité libre un logement d'outil et enfin avec plusieurs vis parallèles à l'axe de l'embout de jonction. Dans un tel porte-outil connu, de par le modèle d'utilité allemand 74 38 172, la pièce de jonction présente un carter avec une glissière de direction radiale. Dans cette glissière est établi un coulisseau faisant partie de la pièce de tête et déplaçable dans une direction radiale au moyen de la broche filetée. Un outil d'alésage est inséré dans le logement d'outil de la pièce de tête. On peut, par rotation de la broche filetée, déplacer la pièce de tête, et par conséquent l'outil d'alésage, radialement à l'axe de l'embout de jonction et modifier de la sorte le diamètre de travail de l'outil d'alésage. Ce porte-outil connu est de fabrication relativement coûteuse, car la glissière et le coulisseau doivent être usinés avec une très grande précision afin d'assurer une liaison sans jeu entre les deux parties. En outre, de par sa construction, ledit porte-outil ne convient qu'à l'usinage de très grande précision, dans lequel de relativement faibles forces de coupe interviennent. Un autre inconvénient du porte-outil connu réside aussi dans le fait qu'un déplacement de la pièce de tête par rapport à la pièce de jonction n'est possible que dans une seule direction radiale. Dans les 2568502- outils de perçage à plaquettes amovibles avec lesquels on effectue des perçages dans la masse du matériau, il importe cependant non seulement de pouvoir modifier le diamètre de travail de l'outil par déplacement de celui-ci dans une direction radiale, mais aussi que la plaquette de coupe travaillant dans la zone de l'axe central de la pièce soit disposée de façon à couper ledit axe. Si l'arête de coupe se trouvait trop haute, l'axe central de la pièce passerait au-dessous de l'arête et la pièce ne serait pas usinée dans sa zone directement voisine de l'axe central. Le bout restant appuierait sur le corps de l'arête efficace et celle-ci s'ébrécherait alors par suite de la pression exercée. Si l'arête de coupe efficace se trouve au contraire trop basse par rapport à l'axe central, elle laisse également subsister un petit bout. Etant donné que ce bout se dirige vers l'arête presque tangen- tiellement sous un angle très défavorable, il cherche à monter sur ladite arête de coupe et son diamètre augmente d'autant. Le bout refoule l'outil ou bien il se produit une force contraire qui peut également provoquer une rupture de l'arête. Il importe en conséquence que des outils de perçage munis de telles plaquettes amovibles puissent aussi être réglés dans une seconde direction qui soit perpendiculaire à la première direction radiale. Les alésoirs doivent aussi être réglés en sorte que leur axe coîncide exactement avec l'axe central de la pièce. L'invention a pour objet un porte-outil à dispo- sitif de déplacement radial pour outils, notamment rotatifs, du genre annoncé qui permette un déplacement radial de l'outil dans deux directions perpendiculaires entre elles, ait enmême temps une structure simple, des dimensions de construction faibles et convienne enfin aussi à la trans- mission de grandes forces. Ce porte-outil est caractérisé selon l'invention par le fait qu'une pièce intermédiaire est placée entre la pièce de jonction et la pièce de tête, que ces pièces sont toutes trois établies essentiellement en forme de disques et sont juxtaposées par leurs faces frontales orientées radialement à l'axe de l'embout de jonction, que sur le pourtour de la pièce de jonction sont ménagés deux évidements diamétralement opposés dans lesquels pénètrent avec jeu radial deux griffes disposées sur la pièce intermédiaire, que sur le pourtour de ladite pièce intermédiaire sont ménagés deux évidements diamétralement opposés et décalés de 90 par rapport aux griffes dans lesquels pénètrent avec jeu radial deux griffes disposées sur la pièce de tête, que la broche filetée placée dans la pièce de jonction est vissable dans un premier perçage fileté s'étendant entre les deux évidements de cette dernière et s'appuie sans jeu par ses extrémités sur les deux griffes de la piece intermédiaire, qu'une autre broche filetée placée dans la pièce intermédiaire est vissable dans un deuxième perçage fileté de direction perpendicu- laire à celle du premier et s'appuie sans jeu par ses extrémités sur deux faces intérieures diamétralement opposées de la pièce de tête et que les vis assurent en vis de rappel le serrage mutuel des faces frontales des trois pièces. Le porte-outil selon l'invention permet un dépla- cement dans deux directions radiales perpendiculaires entre elles de l'outil inséré dans son logement de la pièce de tête. Il présente une structure simple et ses pièces élé- mentaires, peu nombreuses, sont faciles à usiner. Il présente aussi de relativement faibles dimensions de construction. De plus, les trois parties principales en forme de disques du porte-outil sont fermement serrées sur leurs faces fron- tales par les vis de rappel et en même temps les griffes s'insèrent en outre dans les évidements correspondants. Le porte-outil selon l'invention est par conséquent propre aussi à la transmission de grandes forces. Suivant d'autres particularités avantageuses possibles de l'invention: le porte-outil comporte un premier jeu de vis de rappel pour serrer la pièce de tête contre la pièce intermédiaire et un deuxième pour serrer la pièce intermédiaire contre la pièce de jonction; les vis de rappel du premier jeu sont vissées dans des perçages filetés de la pièce intermédiaire et s'appuient par leurs têtes contre la pièce de tête, tandis que les vis de rappel du deuxième jeu sont vissées dans des perçages filetés de la pièce de jonction et s'appuient par leurs têtes contre la pièce intermédiaire; le porte-outil comporte un autre jeu de vis parallèles à l'axe qui relient sous interposition de ressorts à disques la pièce de jonction à la pièce de tête; au moins une griffe de la pièce intermédiaire et une griffe de la pièce de tête sont munies d'un alésage traver- sant de direction radiale pour le passage d'un tournevis entrant en prise dans les broches filetées correspondantes; le tournevis comporte sur son manche une graduation en échelle. L'invention sera décrite ci-dessous plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schémafiquement par le dessin annexé, sur lequel: la figure 1 est une vue en coupe axiale, suivant la ligne I-I de la figure 3, du porte-outil; la figure 2 est une vue en coupe axiale opérée suivant la ligne II-II de la figure 3; la figure 3 est une vue en direction de la flèche III de la figure 1; la figure 4 est une vue en coupe axiale partielle suivant la ligne IV-IV de la figure 3; la figure 5 est une vue en coupe axiale partielle suivant la ligne V-V de la figure 3; la figure 6 est une vue partielle de dessus selon la direction VI de la figure 2. Le porte-outil 1 se compose essentiellement de trois parties principales, à savoir la pièce de jonction 2, la pièce intermédiaire 3 et la pièce de tête 4. Ces parties principales sont toutes les trois établies essentiellement en forme de disques. L'extrémité libre de la pièce de jonction comporte un embout de jonction 5. Cet embout de jonction 5 correspond avantageusement dans son agencement à celui de la queue 6 d'un outil 7 que l'on peut déplacer dans deux directions radiales perpendiculaires entre elles au moyen du porte-outil 1. L'embout de jonction 5 sert à relier directement le porte-outil à une broche de machine- outil. Mais on peut aussi l'insérer dans un adaptateur que l'on insèrera à son tour dans la broche de la machine-outil. Au lieu de l'embout cylindrique de jonction 5, on pourrait aussi prévoir un cône raide ou unecollerette à relier à la broche de la machine-outil. La pièce intermédiaire 3 est en appui par sa face frontale annulaire 3a contre une face frontale annulaire 2a de la pièce de jonction 2. La pièce de tête 4 est également en appui par sa face frontale annulaire 4a contre la face frontale annulaire 3b de la pièce intermédiaire 3.Les faces frontales annulaires 2a, 3a, 3b et 4a sont chacune perpen- diculaires à l'axe A de l'embout de jonction. La pièce de jonction 2 comporte sur son pourtour deux évidements 8 en deux emplacements diamétralement opposés. La pièce intermédiaire 3 est munie, aux emplacements corres- pondants, de deux griffes 9 qui, comme on le voit sur la figure 3, pénètrent en ajustage périphérique précis de 20 f7 dans 20 H7 dans les évidements 8. Il existe cependant un certain jeu en direction radiale entre chaque griffe 9 et le fond 8a de chaque évidement 8. La pièce de jonction 2 est de plus munie d'un perçage fileté 10 suivant un diamètre entre les deux évidements 8. Dans ce perçage fileté 10 est vissée une première broche filetée 11. Ladite broche filetée 11 est exactement insérée entre les deux griffes 9 si bien que ses extrémités 11a et 11b s'appuient contre les faces inté- rieures des griffes 9. Une des griffes 9 est en outre munie d'un alésage traversant 12 à travers lequel on peut intro- duire un tournevis 13. Ce tournevis 13 permet de faire tourner la broche filetée 11, comportant par exemple un filetage M8 x 1, et de déplacer ainsi la pièce intermédiaire 3 dans une première direction radiale R1 par rapport à la pièce de jonction 2. Comme on le voit d'après la figure 2, la pièce intermédiaire 3 comporte elle aussi sur son pourtour deux évidements 14 en deux emplacements diamétralement opposés. Ces évidements 14 sont cependant décalés de 90 par rapport aux griffes 9 de la pièce intermédiaire 3. La pièce de tête 4 est munie de deux griffes correspondantes 15 qui pénètrent dans les évidements 14 sans jeu en direction périphérique et avec jeu en direction radiale. Dans un perçage fileté 16 perpendiculaire au perçage fileté 10 est vissable une deuxième broche filetée 17 qui s'appuie sans jeu contre deux faces intérieures diamétralement opposées 18a, 18b de la pièce de tête par ses extrémités 17a et 17b. Dans la région de la deuxième broche filetée 17, la pièce de tête 4 présente un alésage traversant 39 pour le tournevis 13. Par rota- tion de la broche filetée 17 au moyen du tournevis 13, on peut déplacer la pièce de tête 4 par rapport à la pièce intermédiaire 3 dans une deuxième direction radiale R2 qui est perpendiculaire à la première R1. La pièce de tête 4 comporte à son extrémité libre un logement alésé 19 pour la queue 6 de l'outil 7. La liaison entre l'outil 7 et le porteoutil 1 s'effectue de la façon exposée en détail dans le brevet allemand 31 08 439. La queue 6 est établie en embout ajusté et s'insère dans l'alésage ajusté 19. L'outil 7 est assuré sur la pièce de tête 4 par les vis de tension 20 et la cheville de serrage 21. On peut relier de la même façon également l'embout de jonction 5 à une broche de machine-outil de conformation correspondante ou à un adaptateur. Un premier jeu de vis de rappel 22 sert à relier la pièce de tête 4 à la pièce intermédiaire 3. Dans l'exemple de réalisation représenté, on a prévu seulement deux vis de -7 rappel 22 diamétralement opposées, mais ce premier jeu peut le cas échéant aussi en comporter davantage. Chacune des vis de rappel 22 est vissée dans un trou fileté 23 de la pièce intermédiaire et s'appuie par sa t8te 22a contre la pièce de t8te 4. La vis de rappel 22 traverse un alésage 24 de la pièce de t8te 4 avec un jeu assez abondant pour que le déplacement radial de la pièce de tête 4 par rapport à la pièce intermédiaire 3 soit possible dans certaines limites. Comme on le voit d'après la figure 5, les vis de rappel 25 d'un deuxième jeu sont vissées dans des perçages filetés 26 de la pièce de jonction 2 et s'appuient par leurs têtes 25a contre la pièce intermédiaire 3. La vis de rappel 25 traverse l'alésage 36 de la pièce intermédiaire 3 avec un jeu assez abondant pour qu'un déplacement radial de ladite pièce intermédiaire 3 par rapport à la pièce de jonction 2 soit possible. Il existe enfin un troisième jeu de vis parallèles à l'axe dont une est représentée sur la figure 4. Ces vis 27 sont vissées dans des perçages filetés 28 de la pièce de tête 4 avec interposition de ressorts à disques 30 entre la tête 27a de la vis 27 et l'épaulement annulaire inté- rieur 29. Les diamètres des alésages 31 et 32 de la pièce de jonction 2 et de la pièce intermédiaire 3 sont eux aussi assez grands, par rapport à la vis 27, pour que lesdites pièce de jonction 2 et pièce intermédiaire 3 puissent être déplacées dans des directions radiales par rapport à la pièce de tête 4. Dans le porte-outil représenté, on n'a prévu que des trajets de déplacement maximaux de 2 mm, car cela suffisait pour l'application spéciale voulue. On peut cepen- dant aussi prévoir des trajets de déplacement plus grands si l'on augmente à proportion le jeu radial entre les griffes 9 ou 15 et les évidements 8 ou 14. Le réglage de l'outil de perçage 7 peut s'effec- tuer de la façon suivante: 256b502 Sil'on veut régler exactement le diamètre de travail, on desserre les vis de rappel 22. Par suite des vis 27 parallèles à l'axe et des ressorts à disques 30, la pièce de tête 4 reste cependant en appui contre la pièce intermé- diaire 3. Par rotation de la broche filetée 17 au moyen du tournevis 13, on peut déplacer l'outil 7 en direction radiale R2. Pour que l'on dispose aussi d'un indice sur la grandeur du dépassement, le manche 13a du tournevis 13 est avantageu- sement muni d'une graduation 33 comportant par exemple cinquante divisions. Cette graduation coopère avec un repère 34 (figure 6) fixé à la pièce de tête. La broche filetée 17 ayant une pente de 1 mm par tour, la rotation d'une division de ladite broche correspond à un déplacement radial de 0,02 mm. Après avoir réglé l'outil de perçage au diamètre de travail voulu, on resserre les vis de rappel 22, ce qui a pour effet de serrer fermement la pièce de tête 4 par sa face annulaire 4a contre la face annulaire 3b de la pièce intermédiaire. Pour que la plaquette de coupe amovible inté- rieure 35 de l'outil 7 concorde exactement avec l'axe central, on peut déplacer l'outil de perçage dans l'autre direction radiale Ri en desserrant tout d'abord les vis de rappel 25, les vis 27 parallèles à l'axe maintenant en même temps la pièce intermédiaire 3 en appui contre la pièce de jonction 2. On peut régler l'outil de perçage 7 exactement en direction R1 par rotation de la broche filetée 11 au moyen du tourne- vis 13. Après ce réglage, on resserre les vis de rappel 25, ce qui a pour effet d'appuyer de nouveau fermement la face frontale 3a de la pièce intermédiaire 3 contre la face frontale 2a de la pièce de jonction 2. Le porte-outil 1 selon l'invention permet donc un déplacement de l'outil dans deux directions radiales R1 et R2 perpendiculaires entre elles, cela indépendamment - l'une de l'autre. Au lieu de l'outil de perçage représenté sur le dessin, on peut aussi en insérer d'autres, nécessitant un déplacement radial dans deux directions perpendiculaires entre elles, dans le logement d'outil de la pièce de tête, par exemple une barre d'alésage ou un alésoir. Pour l'obten- tion d'une rotation parfaitement concentrique dans des alésoirs, un déplacement radial exact dans deux directions perpendiculaires entre elles revêt en effet une importance primordiale. REVENDICATIONS 1. Porte-outil à dispositif de déplacement radial pour outils, notamment rotatifs,avec une pièce de jonction qui comporte à son extrémité libre un embout de jonction ou analogue et une broche filetée de direction radiale par rapport à l'axe dudit embout, avec une pièce de tête dépla- çable radialement à ce même axe par rapport à la pièce de jonction et comportant à son extrémité libre un logement d'outil et enfin avec plusieurs vis parallèles à l'axe de l'embout de jonction, porte-outil caractérisé par le fait qu'une pièce intermédiaire (3) est placée entre la pièce de jonction (2) et le pièce de tête (4), que ces pièces (2, 3, 4) sont toutes trois établies essentiellement en forme de disques et sont juxtaposées par leurs faces frontales (2a, 3a, 3b, 4a) orientées radialement à l'axe (A) de l'embout de jonction, que sur le pourtour de la pièce de jonction (2) sont ménagés deux évidements (8) diamétralement opposés dans lesquels pénètrent avec jeu radial deux griffes (9) disposées sur la pièce intermédiaire (3), que sur le pourtour de ladite pièce intermédiaire (3) sont ménagés deux évidements (14) diamétralement opposés entre eux et décalés de 90 par rapport aux griffes (9) dans lesquels pénètrent avec jeu radial deux griffes (15) placées sur la pièce de tête (4), que la broche filetée (11) placée dans la pièce de jonction (2) est vissable dans un premier perçage fileté (10) s'éten- dant entre les deux évidements (8) de cette dernière et s'appuie sans jeu sur les deux griffes (9) de la pièce inter- médiaire (3) par ses extrémités (11a, 11b), qu'une autre broche filetée (17) placée dans la pièce intermédiaire (3) est vissable dans un deuxième perçage fileté (16) de direc- tion perpendiculaire à celle du premier (10) et s'appuie sans jeu sur deux faces intérieures (18a, 18b) diamétra- lement opposées de la pièce de tête par ses extrémités (17a, 17b) et que les vis assurent en vis de rappel (22, 25) le serrage mutuel des faces frontales (2a, 3a, 3b, 4a) des trois pièces (2, 3, 4). 2. Porte-outil selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il comporte un premier jeu de vis de rappel (22) pour serrer la pièce de tête (4) contre la pièce inter- médiaire (3) et un deuxième jeu de vis de rappel (25) pour serrer la pièce intermédiaire (3) contre la pièce de jonction (2). 3. Porte-outil selon la revendication 2 caractérisé par le fait que les vis de rappel (22) du premier jeu sont vissées dans des perçages filetés (23) de la pièce inter- médiaire (3) et s'appuient contre la pièce de tête (4) par leurs têtes (22a), tandis que les vis de rappel (25) du deuxième jeu sont vissées dans des perçages filetés (26) de la pièce de jonction (3) et s'appuient contre la pièce intermédiaire (3) par leurs têtes (25a). 4. Porte-outil selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait qu'il comporte un autre jeu de vis (27) parallèles à l'axe qui relient sous interposition de ressorts à disques (30) la pièce de jonction (2) à la pièce de tête (4). 5. Porte-outil selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'au moins une griffe (9) de la pièce inter- médiaire (3) et une griffe (15) de la pièce de tête (4) sont munies d'un alésage traversant (12, 39) de direction radiale pour le passage d'un tournevis (13) entrant en prise dans les broches filetées (11, 17) correspondantes. 6. Porte-outil selon la revendication 5 caractérisé par le fait que le tournevis (13) comporte sur son manche une graduation en échelle (33).