Brevet FR2668087A1 — publié le 19920424

La présente invention concerne un outil de perçage, tel que foret ou alésoir, comportant au moins deux goujures hélicoïdales autour de l'axe dudit outil. Quoique non exclusivement, la présente invention est particulièrement adaptée aux alésoirs à tête f raisurée, destinés à la réalisation des alésages nécessaires pour la mise en place des moyens de fixation permettant le jonctionnement entre une aile d'avion et la structure de celui-ci. On sait que, pour permettre l'évacuation des copeaux, les outils de perçage existant comportent des goujures très prononcées De ce fait, leur section comporte relativement peu de matière, de sorte qu'ils ne présen- tent pas toujours une rigidité aussi grande que sou- haitée De plus, malgré de telles goujures prononcées, l'évacuation des copeaux est malgré tout difficile, de sorte qu'un outil fonctionnant correctement de haut vers le bas, peut ne pas donner satisfaction lorsqu'il fonctionne du bas vers le haut Ainsi, un outil destiné, dans l'application précédente, à la réalisation d'alé- sages dans un extrados, ne pourra fonctionner correc- tement lorsqu'il est utilisé pour réaliser des alésages dans un intrados. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients Elle concerne un outil et un dispositif de perçage de grande rigidité et permettant une évacua- tion correcte des copeaux. A cette fin, selon l'invention, l'outil de perçage, tel que foret ou alésoir, comportant au moins deux goujures hélicoïdales autour de l'axe dudit outil, est remarqua- ble en ce qu'il comporte un canal axial débouchant à l'extrémité dudit outil prévue pour la fixation de celui-ci sur des moyens d'entraînement en rotation et une pluralité de conduits reliant ledit canal axial au fond de chaque goujure, chaque conduit débouchant dans la goujure correspondante par un orifice et étant incliné vers l'extrémité libre dudit outil, opposée à ladite extrémité de fixation. Ainsi, comme on le verra par la suite, il est possible de relier ledit outil, soit à une source de lubrifiant, soit à une source d'un gaz comprimé, de sorte que l'on peut assurer, à la fois, une bonne lubrification de l'outil et une bonne évacuation des copeaux Du fait que lesdits conduits sont inclinés vers la pointe de l'ou- til, ils assurent un effet optimal de dégagement des copeaux Ainsi, l'outil selon l'invention peut être utilisé soit vers le bas, soit vers le haut. On remarquera de plus que, à cause de l'inclinaison desdits conduits, la lubrification peut se faire correc- tement avec un seul trou par goujure Il en résulte que la consommation de lubrifiant est modérée. De préférence, l'axe de chaque conduit fait un angle approximativement égal à 450 avec l'axe dudit outil et dudit canal. De préférence également, les orifices par lesquels les conduits débouchent dans les goujures sont répartis le long dudit outil Ainsi, on répartit au mieux le lubri- fiant le long de l'outil, ce qui conduit également à une économie dudit lubrifiant. Bien entendu, du côté de ladite extrémité de fixation de l'outil sur lesdits moyens d'entraînement, ledit outil comporte des moyens de liaison à un circuit d'alimentation en fluide sous pression, ce fluide pouvant être, comme on le verra plus en détail par la suite, un lubrifiant ou un courant gazeux destiné à dégager les copeaux. La présente invention concerne également un dispositif de perçage, comportant un outil de perçage, tel qu'un foret ou un alésoir, pourvu d'au moins deux goujures hélicoïdales autour de l'axe dudit outil, ainsi que des moyens d'entraînement en rotation dudit outil, ce dispositif de perçage étant remarquable en ce que: ledit outil comporte un canal axial débouchant à l'extrémité dudit outil prévue pour la fixation de celui-ci sur lesdits moyens d'entraînement en rotation et une pluralité de conduits reliant ledit canal axial au fond de chaque goujure, chaque conduit débouchant dans la goujure correspondante par un orifice et étant incliné vers l'extrémité libre dudit outil, opposée à ladite extrémité de fixation; il comporte un circuit d'alimentation en fluide sous pression; et ledit outil comporte, du côté de ladite extrémité de fixation, des moyens de liaison audit circuit d'ali- mentation en fluide sous pression. Selon une caractéristique importante de la présente invention, ledit circuit d'alimentation en fluide sous pression comporte deux voies aboutissant à un dispositif de sélection permettant d'adresser audit outil l'un ou l'autre des fluides circulant dans lesdites voies. Ainsi, l'une desdites voies du circuit d'alimentation30 peut véhiculer un fluide lubrifiant sous pression pour l'outil, par exemple un courant d'un mélange d'air et d'huile, tandis que l'autre desdites voies véhicule un fluide de soufflage de copeaux, par exemple de l'air comprimé. De préférence, le fluide de soufflage des copeaux a une pression supérieure à celle du fluide de lubrification, une vanne d'arrêt commandable est montée sur la voie véhiculant ledit fluide de soufflage de copeaux et ledit dispositif de sélection laisse passer vers ledit outil celui des deux fluides exerçant à l'entrée dudit dispo- sitif de sélection la pression la plus élevée. Ainsi, tant que ladite vanne est ouverte, c'est le fluide chargé de dégager les copeaux qui est introduit dans le canal et lesdits conduits inclinés En revanche, dès que la vanne d'arrêt est fermée, le dispositif de sélection laisse passer le fluide de lubrification On remarquera qu'un tel dispositif est particulièrement économe en lubrifiant et permet de chasser efficacement les copeaux. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments sem- blables. La figure 1 montre une ébauche pour un alésoir à tête fraisurée conforme à la présente invention. La figure 2 est une vue selon la ligne II-Il de la figure 1. La figure 3 montre l'alésoir à tête fraisurée conforme à la présente invention, obtenu à partir de l'ébauche de la figure 1. La figure 4 montre, en vue agrandie, une section de l'alésoir de la figure 3. La figure 5 donne le schéma synoptique d'un exemple de réalisation du dispositif de perçage selon l'invention. L'ébauche 1 d'alésoir à tête fraisurée montré par la figure 1 comporte une tige conique 2, reliée du côté de plus grand diamètre à une partie cylindrique 3, par l'intermédiaire d'un épaulement conique 4 Du côté opposé à la tige 2, la partie cylindrique 3 est reliée à un noyau 5, lui-même en position intermédiaire entre la partie cylindrique 3 et un noyau fileté 6. L'ébauche 1 présente une forme de révolution autour d'un axe longitudinal X-X. De son extrémité 6 à l'extrémité 7 de petit diamètre de la tige 2, l'ébauche 1 est percée d'un canal axial 8 Ce canal axial 8 débouche à l'extérieur de l'ébauche 1 par un orifice 9 prévu dans l'extrémité libre du noyau fileté 6 En revanche, du côté de la petite extrémité 7 de la tige conique 2, l'ébauche comporte une partie rapportée 10 obturant ledit canal axial 8 Par ailleurs, des conduits 11, 12 et 13, inclinés vers l'extrémité 7 et la pièce rapportée 10, relient le canal axial 8 à la paroi extérieure conique de la tige 2 Les conduits 11, 12 et 13 sont tels que leur axe forme un angle A, au moins approximativement égal à 450, avec l'axe X-X Ils débouchent sur la paroi extérieure conique de la tige conique 2 par des orifices portant respectivement les références 14, 15 et 16. Comme cela est montré par les figures 1 et 2, les conduits 11, 12 et 13 sont répartis sur la longueur de la tige conique 2, ainsi qu'autour de l'axe X-X. L'ébauche 1 représentée par les figures 1 et 2 est destinée à servir à la réalisation de l'outil 20 à trois arêtes coupantes 21, 22 et 23 et à trois goujures 24, 25 et 26 C'est pour cela que le nombre des conduits 11 à 13 est égal à trois. L'alésoir 20 montré par la figure 3 est réalisé de façon usuelle à partir de l'ébauche 1, de façon à former, en plus des arêtes coupantes 21 à 23 et des goujures 24 à 26, une tête fraisurée 27 dans la partie cylindrique 3 et l'épaulement conique 4 Sur la figure 3, on a repré- senté que, après réalisation de l'outil 20, les conduits 11, 12 et 13 débouchaient respectivement dans les goujures 24, 26 et 25 par l'intermédiaire d'orifices 28 à 30 résultant de l'intersection desdits conduits par la surface desdites goujures. Comme on peut le voir, le noyau 5 sert de tête d'entrai- nement en rotation 31 pour l'alésoir 20, cette tête 31 pouvant être serrée dans un mandrin de préhension 32, lui-même solidaire en rotation de moyens moteurs (non représentés). Enfin, le noyau fileté 6 sert de raccord 33 à une conduite 34 pour fluide sous pression. Comme on peut le voir sur la section de la figure 4, la section de l'outil 20 est massive, conférant à celui-ci une grande rigidité. En effet, comme cela sera expliqué ci-après, les conduits 11, 12 et 13 servent à alimenter l'alésoir en fluide de lubrification, d'une part, et en fluide de dégagement de copeaux, d'autre part, de sorte que le fonctionnement de l'alésoir est optimisé et qu'il n'y a pas à prévoir des goujures particulièrement profondes pour faciliter l'évacuation des copeaux A titre indi- catif, sur la figure 4, on a représenté, en traits mixtes, le contour usuel 40 des alésoirs connus à trois arêtes de coupe Comme on peut le voir, par rapport à ces outils connus, la section de l'alésoir conforme à la présente invention comporte, en plus, les zones péri- phériques 41. Comme cela est représenté sur la figure 5, la conduite 34 reliée au canal axial 8 par l'intermédiaire du raccord 33 est réunie par un système de joint tournant 42 à la sortie 43 d'un dispositif de sélection de circuit 44. A l'une de ses entrées 45, le dispositif de sélection 44 est relié à une vanne d'arrêt 46, disposée sur une conduite 47 véhiculant un courant d'air sous pression, par exemple à six bars La vanne d'arrêt 46 est comman- dable par un organe 48. Sur son autre entrée 49, le dispositif de sélection 44 reçoit d'un mélangeur 50 un mélange d'huile de lubrifi- cation et d'air sous pression qui lui sont respective- ment adressés par les conduites 51 et 52 Le courant de produit fluide de lubrification arrivant à l'entrée 49 du dispositif de sélection 44 est par exemple à une pression de 2 bars. Le dispositif de sélection 44 est sensible à la pression et laisse passer à sa sortie 43 celui des deux courants gazeux apparaissant aux entrées 45 et 49 qui a la pression la plus élevée. Ainsi, lorsque la vanne 46 est ouverte, le courant d'air provenant de la conduite 47 est introduit dans le canal 8 et sort de l'outil 20 par les orifices 28 à 30 Dans ce cas, l'entrée 49 est obturée En revanche, lorsque par action sur la commande 48, la vanne 46 est fermée, c'est le courant de fluide de lubrification arrivant par l'entrée 49 qui alimente l'alésoir 20. On voit ainsi que, par commande de l'organe 48 de la vanne 46, il est possible, en cours de travail de5 l'outil 20, d'alimenter celui-ci alternativement soit avec un courant gazeux à forte pression susceptible d'éliminer les copeaux par soufflage, soit avec un courant de fluide de lubrification En fonction du travail, il est donc possible d'optimiser les conditions10 de fonctionnement de l'outil 20 en adaptant les temps d'ouverture et de fermeture de la vanne 46. REVENDICATIONS 1 Outil de perçage ( 20), tel que foret ou alésoir, comportant au moins deux goujures hélicoïdales ( 24,25,26) autour de l'axe (X-X) dudit outil, caractérisé en ce qu'il comporte un canal axial ( 8) débouchant à l'extrémité ( 6) dudit outil prévue pour la fixation de celui-ci sur des moyens d'entraînement en rotation ( 32) et une pluralité de conduits ( 11,12,13) reliant ledit canal axial ( 8) au fond de chaque goujure ( 24, 25,26), chaque conduit débouchant dans la goujure correspondante par un orifice ( 14,15,16) et étant incliné vers l'extrémité libre dudit outil, opposée à ladite extrémité de fixation. 2 Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de chaque conduit ( 11 à 13) fait un angle approximativement égal à 45 avec l'axe (X-X) dudit outil et dudit canal. 3 Outil selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits orifices ( 14 à 16) sont répartis le long dudit outil. 4 Outil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, du côté de ladite extrémité de fixation de l'outil sur ledit dispositif d'entraînement, ledit outil comporte des moyens ( 33,34) de liaison à un circuit d'alimentation en fluide sous pression. 5 Dispositif de perçage, comportant un outil de perçage ( 20), tel qu'un foret ou un alésoir, pourvu d'au moins deux goujures ( 24 à 26) hélicoïdales autour de l'axe dudit outil, ainsi que des moyens ( 32) d'entraînement en rotation dudit outil, caractérisé en ce que: ledit outil ( 20) comporte un canal axial ( 8) débou- chant à l'extrémité ( 6) dudit outil prévue pour la fixation de celui-ci sur lesdits moyens d'entraînement en rotation et une pluralité de conduits ( 11 à 13) reliant ledit canal axial au fond de chaque goujure, chaque conduit débouchant dans la goujure correspon- dante par un orifice ( 14 à 16) et étant incliné vers l'extrémité libre dudit outil, opposée à ladite extrémité de fixation; il comporte un circuit ( 44 à 52) d'alimentation en fluide sous pression; et ledit outil comporte, du côté de ladite extrémité de fixation, des moyens de liaison ( 33,34) audit circuit d'alimentation en fluide sous pression. 6 Dispositif de perçage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'axe de chaque conduit ( 11 à 13) fait un angle approximativement égal à 450 avec l'axe (X-X) dudit outil et dudit canal. 7 Dispositif de perçage selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que lesdits orifices ( 14 à 16) sont répartis le long dudit outil. 8 Dispositif de perçage selon l'une des revendications à 7, caractérisé en ce que ledit circuit d'alimentation en fluide sous pression comporte deux voies aboutissant à un dispositif de sélection ( 44) permettant d'adresser audit outil l'un ou l'autre des fluides circulant dans lesdites voies. 9 Dispositif de perçage selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'une desdites voies véhicule un courant d'un fluide de lubrification pour l'outil, tandis que l'autre desdites voies véhicule un fluide de soufflage de copeaux. Dispositif de perçage selon la revendication 9, caractérisé en ce que le fluide de soufflage de copeaux a une pression supérieure à celle du fluide de lubrifi- cation, en ce qu'une vanne d'arrêt commandable est montée sur la voie véhiculant ledit fluide de soufflage de copeaux et en ce que ledit dispositif de sélection laisse passer vers ledit outil celui des deux fluides exerçant à l'entrée dudit dispositif de sélection la pression la plus élevée.