Brevet FR2580208A1 — publié le 19861017

La présente invention concerne une fraise utilisée pour effectuer un travail de fraisage, et elle a notamment pour but de protéger la fraise de toute séparation accidentelle pendant une opération d'usinage. Il s'est généralement produit qu'une fraise, telle qu'une fraise en bout ou analogue, fixée à un mandrin de fraisage pour être utilisée, en étant soumise à un effort important tendant à la séparer du mandrin pendant l'opération d'usinage, se desserre en résistant à la force de serrage du mandrin, ce qui a pour résultat une coupe excessive de la pièce et, finalement, la séparation de la fraise du mandrin. Il est connu dans l'art antérieur d'utiliser une fraise 1, telle repré- sentée sur la figure 6 des dessins annexés et décrits ci-après, qui présente un filetage extérieur 2a ménagé à l'extrémité d'une queue 2 afin d'empêcher toute sépara- tion accidentelle. La fraise 1 est fixée au moyen d'un manchon 4 et d'une douille 5 de serrage à l'intérieur d'un corps 3 de mandrin et est positionnée dans la direction d'insertion de façon que la face extrême 2b porte contre une partie centrale surélevée 3a du corps 3 du mandrin, le filetage extérieur 2a s'ajustant étroitement dans un filetage intérieur de la douille 5 de serrage de manière à empêcher la séparation et de manière aussi que la douille 5 de serrage, lorsque la fraise I tourne contre cette douille 5, se déplace vers l'extérieur afin de maintenir fixement la queue 2 de la fraise 1 par l'application d'une zone conique de contact de cette douille contre le manchon 4. Il apparaft que, étant donné que la partie droite de la queue 2 de la fraise 1 de l'art antérieur est raccourcie de la longueur réservée pour le filetage extérieur 2a, la longueur utile de la queue utilisée pour le serrage est en fait raccourcie par rapport à la longueur totale de la queue et, par conséquent, la zone de ser- rage utilisée pour la transmission du couple de rotation est réduite, ce qui peut faire apparaître une tendance au glissement, car la force de serrage est moindre et ce qui peut également faire apparaître, ainsi qu'il est courant, un phénomène dit de tremblement, détruisant la précision de l'usinage. Il a donc été nécessaire d'utiliser un mandrin spécial, dont la structure est d'une conception compliquée, comme montré sur la figure 6, dans lequel il est impossible de régler la fraise 1 dans sa position vers son axe contre le corps 3 du mandrin. Comme montré sur la figure 7 des dessins annexés et décrits ci-après, lorsqu'une fraise 6 de faible diamètre, similaire à celle décrite ci-dessus, est serrée à l'aide d'un mandrin de fraisage de l'art antérieur, une douille 8, qui comporte une partie inté- rieure filetée 8a destinée à s'accoupler avec une partie extérieure filetée 7a de la fraise 6 et une autre partie intérieure filetée 8b destinée à recevoir un boulon 9 qui est dirigé vers la face extrême 7b, doit être utilisée, les inconvénients d'utilisation de cette douille étant que la longueur utile de la queue est courte et que la réalisation de la douille 8 est quelque peu compliquée. De plus, les filetages extérieurs 2a et 7a des fraises respectives 1 et 6 de l'art antérieur sont exposés à des détériorations qui sont inévitables lors de chutes ou de chocs, de sorte qu'il en résulte un taux élevé de mise au rebut de ces fraises conteuses 1 et 6. En conséquence, il faut prendre beaucoup de soin pour manipuler et entretenir les fraises 1 et 6, ce qui peut entraîner une diminution du rendement du travail. Il est connu, dans l'art antérieur, de ten- ter de résoudre, par tous moyens possibles, les problè- mes posés par les fraises 1 et 6 comportant les filetages extérieurs 2a et 7a, respectivement, et donc dans les- quelles la longueur utile de la queue est raccourcie> de sorte que la force de serrage et la rigidité peuvent en être diminuées et la force de manipulation peut ne pas être aussi grande que celle obtenue avec une fraise à queue droite, sans aucun filetage extérieur. L'invention a pour objet de résoudre les problèmes indiqués ci-dessus en proposant une fraise qui est protégée de toute séparation accidentelle et qui peut être manipulée comme une fraise courante, non protégée de].a séparation, la force de serrage et la rigidité de la fraise selon l'invention n'étant pas diminuées. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nulle- ment limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une coupe axiale partielle d'une forme de réalisation de la fraise selon l'inven- tion, fixée à un mandrin; les figures 2 à 4 sont des vues analogues à celles de la figure 1, montrant d'autres formes de réalisation de l'invention; les figures 5A et 5B sont des coupes trans- versales à échelle agrandie suivant la ligne V-V de la figure 4; et les figures 6 et 7 sont des coupes axiales partielles de fraises de l'art antérieur. Une forme préférée de réalisation de l'inven- tion sera à présent décrite. - Comme montré sur la figure 1, une fraise 11 comporte un filetage intérieur 13 de diamètre et de profondeur prédéterminés, ménagé dans le centre de la face extrême d'une queue 12. Un mandrin 14, com- prenant un corps 15 de mandrin, une bague 16 de serrage et des aiguilles 17 de roulement, est destiné à main- tenir la fraise 11 par serrage à l'aide des aiguilles de palier 17 et de la bague 16 qui est tournée dans le sens du serrage, la fraise 11 étant fixée à l'inté- rieur d'un cylindre 15a du corps 15 du mandrin. Il est représenté en 15b une queue conique et en 15c une partie de maintien qui est maintenue par un manipula- teur; la queue conique 15b présente un trou taraudé central 18 de réglage. Il est en général connu que dans un tel type de mandrin, le filetage intérieur 18 de réglage est utilisé pour le réglage de la profon- deur d'insertion d'un outil introduit dans le cylindre a du mandrin, alors qu'un boulon convenable a été vissé jusqu'à un point approprié sur celui-ci. La référence numérique 19 désigne un adapta- teur comprenant une partie filetée 20 de faible diamètre qui s'ajuste dans le filetage intérieur 13 de la queue 12 et une partie filetée 21 de grand diamètre qui s'ajus- te dans le filetage intérieur 18, l'adaptateur 19 étant fixé par vissage jusqu'à blocage de sa partie 20 dans le filetage inté- rieur 13, avec interposition d'une rondelle à ressort 22. La partie filetée 21 de grand diamètre comprend une griffe d'outil permettant d'appliquer une rotation, comme cela n'est pas montré sur la figure 1. Dans cet agencement, on fait tourner la queue 12 de la fraise 11, qui est insérée dans le cylindre 15a du mandrin, de manière que la partie filetée 21 de grand diamètre de l'adaptateur 19 soit vissée dans le filetage inté- rieur 18 de réglage pour positionner la fraise 11 à une profondeur convenable, puis la fraise est bloquée fixement par rotation de la bague 16 de serrage. Le filetage intérieur 13, le filetage intérieur 18 de réglage, la partie filetée 20 de faible diamètre et la partie filetée 21 de grand diamètre sont filetées dans le même sens (filetage de pas à droite dans cette forme de réalisation de l'invention) que le filetage de la fraise 11, de sorte que cette dernière est forcée par poussée de façon à se déplacer vers l'intérieur du mandrin 14 d'après le sens de rotation du couple de la charge exercée sur la fraise 11 pendant une opéra- tion d'usinage. Dans la forme de réalisation décrite ci- dessus, la fraise 11 est protégée de toute séparation accidentelle par l'utilisation du filetage intérieur 13 de la queue 12 et, de plus, la queue 12 est serrée par le cylindre 15a du mandrin sur toute sa longueur de sorte que la force de serrage et la rigidité d'ensem- ble ne peuvent pas être diminuées. Même si la force de serrage est insuffisante par suite d'un mauvais serrage effectué à l'aide de la bague 16, la fraise 11 ne peut en aucune manière se séparer, car elle tourne d'une manière telle que la partie filetée 21 de grand diamètre se visse dans le filetage intérieur 18 de réglage. De plus, il devient plus aisé, dans cette forme préférée de réalisation, de régler la profondeur d'inser- tion de la fraise 11, de- fabriquer l'adaptateur 19 du fait de sa structure simple, et de ménager le file- tage intérieur 18 de réglage dans le corps 15 du mandrin, le filetage intérieur 18 de réglage étant cependant en général prévu dans le mandrin de fraisage de l'art antérieur, de sorte qu'aucune opération supplémentaire n'est demandée pour sa réalisation. Cette fraise 11 présente une étendue périphérique aussi grande que celle d'une fraise de l'art antérieur, alors qu'elle comporte le filetage intérieur 13 empêchant sa sépara- tion accidentelle, ce qui lui permet d'être manipulée sous une force aussi grande qu'une fraise de l'art antérieur non protégée de la séparation. La figure 2 représente une autre forme de réalisation de l'invention agencée entre un adapta- teur et un corps de mandrin, l'adaptateur 24 comprenant une partie filetée 25 de faible diamètre et une partie de tige 26 de grand diamètre et étant introduit, par sa partie de tige 26 de grand diamètre, dans un trou 23 de montage du corps 15 du mandrin et fixé au moyen :5 d'une vis 27 de blocage. Etant donné que la structure de chacun des adaptateurs 19 et 24 comprend deux parties séparées, une partie pour la fixation à la fraise 11 et l'autre partie pour la fixation au corps 15 du man- drin, comme cela n'est pas représenté sur les figures, ce qui permet de les ajuster et de les fixer ensemble par rotation d'un nombre prédéterminé de degrés de façon à éviter toute séparation dans la direction de la traction, le remplacement, le démontage et l'échange d'outils sont effectués aisément et rapidement une fois que la fraise 11 a été mise en place dans le mandrin 14 et ajustée de façon correspondante. La figure 3 représente une autre forme de réalisation de l'invention comportant une douille 31 destinée à maintenir une fraise 28 de faible diamètre dont la queue 29 présente *un filetage intérieur 30, la douille 31 présentant une partie intérieure filetée 31a. du même pas et du même diamètre que le filetage intérieur 30. L'adaptateur, comprenant une partie file- tée 33 de faible diamètre qui s'ajuste dans le filetage intérieur 30 en passant par la partie intérieure filetée 31 et une partie filetée 34 de grand diamètre qui s'ajuste dans un filetage intérieur 18 de réglage, est mis en place par vissage de la partie filetée 33 de faible diamètre dans la partie intérieure filetée 31a de la douille 31, avec interposition d'une rondelle , et est maintenu fixement au moyen d'une bague 16 de serrage, tandis que la partie filetée 34 de grand diamètre et la partie intérieure filetée 30 de la queue 29 ont été vissées, respectivement, dans le filetage intérieur 18 de réglage et sur la partie filetée 33 de faible diamètre, en position. Dans cette forme de réalisation de l'invention, la fraise 28 est encore protégée de toute séparation accidentelle et la queue 29 est -maintenue sur toute sa longueur, de sorte que la force de serrage ne peut pas être diminuée. La fraise 28 de faible diamètre peut être fixée au corps 15 du mandrin des formes de réalisation décrites précédemment par l'utilisation de l'adaptateur approprié 32 et de la douille de serrage appropriée 31 présentant la partie intérieure filetée 31a, ce qui simplifie la conception de l'agencement et rend aisées sa fabricationet saminani- pulation. La figure 4 représente une autre forme de réalisation de l'invention portant sur une fraise 36 dite du type à verrouillage latéral, qui présente un filetage intérieur 38 ainsi qu'un méplat 37a sur sa queue 37.La fraise 36 est insérée dans un cylindre 29a d'un mandrin 39 pour y être fixée et pour être montée dans un filetage intérieur 40 de réglage d'une queue conique 39b par l'intermédiaire d'un adaptateur 41 qui comprend une partie filetée 42 de faible diamètre et une partie filetée 43 de grand diamètre, puis elle est maintenue par serrage d'une vis 44 de blocage contre le méplat 37a de la queue 37, la vis 44 de blocage étant fixée au cylindre 39a du mandrin. Sur la figure 4, la référence 39c désigne une partie de serrage et la référence 45 une rondelle. Dans cette forme de réa- lisation de l'invention, la fraise 36 est encore proté- gée de toute séparation accidentelle et la force de serrage et la rigidité ne sont pas amoindries. En parti- culier, lorsque, dans l'art antérieur, la vis 44 de blocage arrive à se desserrer; une fraise de l'art antérieur peut se séparer du mandrin, et peut donc provo- quer de graves dégâts alors que, dans cette forme de réalisation, l'adaptateur 41 est vissé dans le filetage intérieur 40 de réglage de manière que la fraise 36 soit obligée de rester à l'intérieur du mandrin 39, ce qui évite donc ces dégâts. Dans un exemple de possi- bilité de desserrage de la vis 44 de blocage, comme montré sur la figure 5A, lorsque le mandrin 39 tourne dans le sens indiqué par la flèche "a" alors que la queue 37 a été fixée par la vis 44 de blocage dont la face extrême forme un certain angle avec le méplat 37a de. la queue, la fraise 36 est soumise, pendant l'usinage, à une charge de réaction et, par conséquent, la queue 37 peut tourner dans le sens opposé "b" à celui du mandrin 39, ce qui peut avoir pour résultat un desserrage de la vis 44 de blocage comme montré sur la figure 5B. En comparaison avec une fraise du type à blocage latéral de l'art antérieur, avec laquelle cet incident arrive de temps en temps, la forme de réalisation de l'invention telle que décrite présente une caractéristique de sûreté intrinsèque apportant une sécurité supplémentaire. Il est décrit 'l'application possible de l'invention à un mandrin présentant une gorge axiale ménagée dans la périphérie intérieure du cylindre 15a du corps 15 du mandrin, un mandrin 14 comportant des aiguilles de palier 17, et un mandrin 39 comportant un dispositif de blocage latéral. De plus, il apparaît que la présente inven- tion permet aux fraises 1 et 6 présentant les filetages extérieurs 2a et 7a, respectivement, comme montré sur les figures 6 et 7, d'être fixées au mandrin 14 repré- senté sur la figure 1 ou sur la figure 3, au moyen des adaptateurs 19, 24 et 32. Cette conception, dans laquelle la profondeur d'insertion d'une fraise peut être aisément réglée et la séparation accidentelle peut être empêchée sans qu'il soit utilisé un mandrin spécial tel que montré sur la figure 6, apporte donc une caractéristique de sûreté intrinsèque améliorant la sécurité, même si la force de serrage est amoindrie. Il ressort de la description précédente de l'invention qu'une fraise de coupe est protégée de toute séparation accidentelle par l'utilisation d'un filetage intérieur ménagé dans la queue de la fraise afin d'empêcher sa séparation, que la longueur utile de la queue de la fraise n'est pas diminuée car la surface périphérique de la queue n'est pas modifiée, le filetage étant intérieur, de sorte que la force de serrage et la rigidité ne sont pas diminuées, et que, étant donné qu'aucun filetage n'est exposé comme c'est le cas du filetage extérieur d'une fraise de l'art antérieur, aucune précaution particulière de manipulation n'est nécessaire pour éviter la détériora- tion des filetages intérieurs et, par conséquent, la manipulation peut être effectuée comme avec une fraise commune qui n'est pas protégée d'une séparation acciden- telle, ce qui a pour résultat le maintien d'une produc- tivité de travail à un niveau élevé. Il va soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la fraise décrite et représen- tée sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Fraise, caractérisée en ce qu'elle pré- sente un filetage intérieur (13, 30, 38) ménagé dans le centre de la face extrême de sa queue (12, 29, 37) et destiné à empêcher sa séparation accidentelle. 2. Fraise selon la revendication 1, carac- térisée en ce qu'une partie filetée (20) de faible diamètre, située à une extrémité d'un adaptateur (19), est vissée dans ledit filetage intérieur (13), tandis qu'une partie filetée (21) de grand diamètre, située à l'autre extrémité de l'adaptateur, est vissée dans un filetage intérieur (18) ménagé sur l'axe d'un corps (15) de mandrin. 3. Fraise selon la revendication 1, carac- térisée en ce qu'une partie filetée (25) de faible diamètre, située à une extrémité d'un adaptateur (24), est vissée dans ledit filetage intérieur (13), tandis qu'une partie lisse (26) de grand diamètre, située à l'autre extrémité -du même adaptateur, est insérée dans un trou (23) ménagé Bur l'axe d'un corps (15) de mandrin, puis est fixée à l'aide d'une vis (27) de blocage. 4. Fraise selon la revendication 1, carac- térisée en ce qu'une partie filetée (33) de faible diamètre, située à une extrémité d'un adaptateur (32), est vissée à travers une partie filetée intérieure (31a) d'une douille (31) de serrage, dans ledit filetage intérieur (30) ménagé dans une queue (29) qui est intro- duite dans la douille de serrage, tandis qu'une partie filetée (34) de grand diamètre, située à l'autre extré- mité de l'adaptateur, est vissée dans un filetage inté- rieur (18) ménagé sur l'axe d'un corps (15) de mandrin. 5. Fraise selon la revendication 1, carac- té-risée en ce que la queue présente un méplat (37a) à sa périphérie. 6. Fraise selon la revendication 5, carac- térisée en ce qu'une partie filetée: (42) de faible diamètre, située à une extrémité d'un adaptateur (41), est vissée dans ledit filetage intérieur (38), tandis qu'une partie filetée (43) de grand diamètre, située à l'autre extrémité de cet adaptateur, est vissée dans un filetage intérieur (40) ménagé sur l'axe d'un corps (39) de mandrin, la fixation étant assurée par une vis (44) de blocage dont une extrémité porte fermement contre le méplat (37a) de la queue de la fraise.