Brevet FR2612105A1 — publié le 19880916

La présente invention concerne une machine de brasage par induction d'outils de fraisage de profil à -arêtes coupantes rapportées constituée - d'un inducteur enrobé de béton réfractaire - de vérins destinés à maintenir les arêtes coupantes en position pendant l'opération de brasage - d'un autre vérin muni d'un support ayant pour fonction de trans later l'outil dans l'inducteur - d'un fourreau assurant le maintien en position des ,arêtes de coupe sur le corps de l'outil pendant le transfert dans l'induc teur. - d'un système de commande et d'alimentation des Arerins - d'un bati maintenant l'ensemble des divers éléments de l'inven tion citée ci-dessus. Les outils de fraisage de profil à arêtes coupantes rapportées peuvent être des fraises à hélices longues en carbure métallique brasées. Ce sont des outils de fraisage destinés à l'usinage de profil ou au rainurage. Elles sont constituées d'un corps en acier faiblement allié, trempé puis revenu et de dents hélicolodales de section rectangulaire en carbure métallique fritté qui sont assemblées avec le corps par brasage. Le cahier des charges du cycle thermique de brasage est parfaitement délimité - la température maximale du cycle thermique doit être particuliè rement précise (plus ou moins 100 C par exemple) et le temps de maintien aux hautes températures le plus bref possible pour pré venir des transformations structurales indésirées, dans le corps de l'outil. - le gradien thermique# entre le coeur et la périphérie de l'outil doit être minimum pour prévenir des contraintes internes défavo rables en service. La technique connue pour réaliser cet assemblage est le brasage manuel au chalumeau oxyacétylénique. Ce procédé est peu précis, très lent et peut induire des écarts de températures importants entre les divers points de la pièce ; il cause de nombreux rebuts de fabrication De plus le maintien des hélices pendant l'opération de brasage requiert une grande dextérité manuelle de la part de l'opérateur. L'invention a pour but de créer, un four de chauffage par induction et divers dispositifs mécaniques, qui permettent le brasage de ces outils d'une façon précise, rapide, homogène et aisée. Les trois premières qualités que requiert le cycle thermique sont obtenues grâce, au propriétés du chauffage par induction un inducteur convenablement conçu et à une source de puissance électrique judicieusement réglées. La mise en place et le maintien des divers éléments à braser sont réalisés de la façon suivante - l'outil et les arêtes coupantes sont translatés à l'intérieur du four par un vérin à double effet dont l'axe est confondu avec celui du four à induction.La course et sa position le long de cet axe sont telles que, en position haute, la partie travaillante de la fraise est entièrement à l'endroit voulu dans le four et en position basse, la distance entre la base du four et le haut du vérin est suffisante pour introduire aisément la fraise dans son support. La tige du vérin est dotée à son extrémité supérieure d'un support de tenue d'outil. Ce support est conçu pour réduire au minimum la surface de contact avec la tenue de la fraise dans le but de réduire les pertes thermiques dans le support. - En position de brasage les arêtes coupantes sont tenues par de petits vérins pneumatiques à simple effet normalement appuyés et situés dans des plans perpendiculaires à l'axe du four. Ces vérins sont munis à leur extrémité d'un embout cylindrique en silice, matériau amagnétique et de très haute résistivité, qui ne s'échauffe pas sous l'effet du champs magnétique et qui présente une bonne tenue à la température. - Pendant la translation dans le four, les arêtes sont maintenues par un fourreau épousant les contours périphériques de la partie travaillante de l'outil. Le cycle d'une opération de brasage peut être le suivant - les arêtes de coupe sont positionnées sur le corps d'outil et maintenues grâce au fourreau. - l'ensemble ainsi constitué est placé sur l'embout du vérin en position basse puis translaté dans le four. Pendant cette opération les pistons des vérins sont en position arrière. - l'outil étant dans le four, les extrémités en silice des vérins de maintien des dents viennent appuyer sur le fourreau. Ce dernier est extrait par le haut du four et les embouts de silice viennent maintenir les prêtes rapportées. - le chauffage puis le refroidissement se déroulent en provoquant l'assemblage des divers éléments de l'outil. - le vérin de translation est redescendu en position basse puis la fraise est extraite de son support. - la machine est prête pour une nouvelle opération. Selon une caractéristique de l'invention les embouts des pistons des vérins de maintien sont situés dans des plans perpendiculaires à l'axe du four à induction, leur extrémités appuient sur l'-arête coupante et leurs directions sont celles des diagonales des sections normales de 1' arête rapportée. Une telle disposition permet de répartir de façon égale la pression du vérin sur les deux faces perpendiculaires de l'assemblage et d'assurer ainsi une épaisseur uniforme du joint brasé. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'inducteur est noyé dans un cylindre creux de béton réfractaire qui ne laisse apparent que les conducteurs d'alimentation de l'inducteur. Dans le béton sont aménagés des orifices coaxiaux aux embouts de silice et de diamètre plus importants. Selon une autre caractéristique de l'invention, le fourreau de maintien des -arêtes coupantes rapportées est muni d'un dispositif qui empêche ces dernières de remonter avec le fourreau lors de son extraction. Ce dispositif comprend - Un cylindre plat ayant le diamètre de la fraise et placé sur l'extrémité des dents et sur lequel est fixé coaxialement un axe cylindrique -Une rondelle ayant pour diamètre extérieur le diamètre intérieur du fourreau et pour diamètre intérieur le diamètre de l'axe. Cette rondelle est fixée sur la partie supérieure du fourreau. Lors de l'extraction du fourreau la rondelle par l'intermédiaire de l'axe est maintenue sur les extrémités des dents. L'invention est expliquée en détail ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation. La machine est configurée pour braser une fraise de 4 dents, de diamètre 40 mm et de longueur utile 80 mm. - La figure 1 est une vue de dessus en coupe AA de l'invention avec la fraise en pièce voisine, les vérins maintenant en position les arêtes. - La figure 2 est une vue de face de l'invention correspondant à la figure 1, en coupe BB. Un seul couple de vérin est représenté sur cette vue. - La figure 3 est une vue de face en coupe CC' de la figure 4 de l'inducteur. Dans ce schéma seul le béton est coupé - La figure 4 est une vue de dessus de l'inducteur représenté figure 3. - La figure 5 est une vue de face du fourreau de maintien des arêtes en coupe DD de la figure 6. - La figure 6 est une section EE de la figure 5. Dans cette configuration étudiée pour le brasage de la fraise précitée, la machine de brasage est constituée des éléments suivants - d'un inducteur enrobé de béton réfractaire repéré (1) - de 8 vérins pneumatiques simples effet normalement appuyés - d'une plaque support de vérin (3) - d'une plaque de support inférieur (4) - de cales reliant les plaques (3) et (4) et (5) - d'un support de tenue de fraise (6) - d'un vérin de translation (7) - d'un manchon de fixation des hélices - de divers éléments de fixation symbolisés sur les schémas par des traits - d'un système de commande et d'alimentation des vérins pneumatiques non représenté sur les schémas - d'un bati supportant l'invention et non représenté. Dans l'élément (1), la gaine de béton réfractaire ne laisse visible aucune des parties de l'inducteur hormis les conducteurs d'alimentation. Dans les plans (a) et (b), plans où se trouvent les passages pour les embouts, il manque une spire à l'inducteur et celles adjacentes sont reliées au plus court par un conducteur mis en oblique. Dans sa partie inférieure le cylindre présente en embrase (c) qui permet sa fixation sur la plaque (4) par l'intermédiaire d'une rondelle et de vis non représentés sur les schémas. Les orifices de passage (d) sont coaxiaux aux embouts de diamètre légèrement supérieur. Les éléments (2) sont des vérins pneumatiques à simple effet normalement appuyés. La force du vérin ne doit pas exéder 10 daN pour prévenir l'expulsion de la brasure en phase liquide. Leur extrémité, constituée par un cylindre de silice est emmanché à force dans l'extrémité du piston (f) rendu élastique par un trait de coupe (g) paralélle à son axe. Ces vérins sont fixés par l'intermédiaire de vis sur la plaque support (4). Ils sont positionnés dans les plans perpendiculaires à l'axe de solenolde, de telle façon à ce que leur extrémité soit en contact avec 1' arrête coupante et que leur axe passe par la diagonale de la section droite La plaque support des vérins repère 3 est un tore à section rectangulaire coaxiale ou solenoide et dont la position sur atoxe est déterminée par le positionnement correcte des vérins de maintien. Ce positionnement est assuré par l'intermédiaire des cales (5) reliant les plaques 3 et 4 La plaque support inférieur (4) est aussi un tore de section rectangulaire sur lequel vient se positionner l'inducteur (1) et les cales de réglage (5). Le support de tenue de fraise (6) est un cylindre creux avec fond à paroi épaisse relié à la tige du vérin de translation (6) en (h) et situé dans l'axe de la machine. Le volume de sa cavité interne contient largement la tenue de la fraise. Elle est maintenue et centrée par trois tiges obliques repérées (i) qui s'appliquent à l'angle de la collerette et du cone de la partie supérieure et de trois autres tiges repérées (j) disposées radialement par rapport à l'axe de la machine et qui maintiennent la tenue dans sa partie basse. Ce support est actionné par un vérin pneumatique double effet repére (7) dont la course et le positionnement permettent, au point mort la fixation de la fraise et du manchon dans le support de tenue et au point mort haut la mise de la fraise en position correcte dans le four. Le manchon de fixation des hélices (8) comprend - un fourreau (k) de maintien de même forme intérieure que la forme extérieure de la partie travaillante de l'outil. Des fentes (8) situées dans la bissectrice de l'angle des 2 dents consécutives et qui parcourent la hauteur du fourreau qui se termine en partie supérieure par une forme (m) de rondelle - un arbre (n), qui coulisse en travers en rondelle (n) et dont la longueur est égale à celle du fourreau. Cet arbre est solidaire de deux disques (o) et (q) situé à ses extrémités. Le disque (o) coulisse dans le fourreau. - une anse repèrée(q) fixée à l'extérieur du fourreau sur la rondelle (n) et de longueur supérieure à celle de l'arbre (n). REVENDICATIONS 1) Machine de brasage par induction d'outils à arêtes coupantes rap portées, constituée d'un inducteur (1) et de verins (2) situés à l'extérieur de ce dernier. Les tiges des vérins (2) sont munies en leur extrémité d'embouts (e) en matériau amagnétique et de haute résistivité, telle la silice, qui maintiennent à travers l'inducteur les arêtes coupan tes pendant l'opération de brasage. 2) Machine de brasage selon revendication 1 dans laquelle l'outil à braser est translaté dans le four (1) pour un vérin (7) coaxial à l'inducteur (1). La tige de ce vérin est munie d'un support de tenue d'outil (6). 3) Machine de brasage selon les revendications 1 et 2 dans laquelle la partie intérieure du support (6) est de plus grande dimension que la tenue d'outil et où l'outil est maintenu et centré par des tiges (e) dans sa partie médiane et d'autres tiges (j) en son extrémité. 4) Machine de brasage selon la revendication 1 dans laquelle les axes des embouts (e) des vérins (2) sont situés dans des plans perpendiculaires à l'axe de l'inducteur (1) et passent par 1' arête coupante correspondante de l'outil et sont confondus avec l'axe de la diagonale de leur section droite. 5) Machine de brasage selon la renvendication 1 dans laquelle l'induc teur est noyé dans du béton réfractaire dans lequel est aménagé des orifices (d) coaxiaux aux embouts de maintien (e) et de plus grandes dimensions. 6) Machine de brasage selon les revendications 1 et 2, dans laquelle les prêtes coupantes sont maintenues pendant leur transfert dans le four (1) par un fourreau (k) de même forme intérieure que la forme extérieure que la partie active de l'outil. 7) Machine de brasage selon les revendications 1, 2, 6 dans laquelle le fourreau (k) est terminé dans sa partie haute par une rondelle (m) en travers laquelle coulisse un arbre (n) de longueur supérieure à celle du fourreau (k) et dont l'extrémité inférieure est solidaire d'un disque (o) qui coulisse dans le fourreau.