Brevet FR2679163A1 — publié le 19930122

PORTE-OUIIL POUR OllllL D'USINAGE TRe4VAILLANT PAR DEPLACEMENT AXL4L La présente invention concerne un porte-outil pour outil d'usinage travaillant par déplacement axial, notamment tarauds, alésoirs, forêts, filières, fraises à chanfreiner. Lorsqu'on effectue des usinages a la main, notamment des taraudages, en particulier lorsque les diamètres d'usinage sont petits ou relativement petits, il est très fréquent que l'usinage est exécuté de travers ou que l'on casse l'outil ou la pièce. En fait, De tels usinages dépendent de la dextérité de l'opérateur, de sa sensibilité manuelle et de son tour de main. I1 s' ensuit que les coûts de production peuvent être assez considérablement accrus uniquement à cause des destructions d'outils ou de pièces. La présente invention a notamment pour but de remédier notablement aux inconvénients ci-dessus. Le porte-outil selon l'invention comprend une première et une deuxième pièces libres en rotation l'une par rapport à l'autre et présentant des faces radiales adjacentes; des moyens pour solliciter lesdites pièces dans le sens qui maintient leurs faces radiales précitées en contact; ladite première pièce présentant des moyens pour fixer longitudinalement l'outil, de telle sorte que son axe s'étende perpendiculairement aux faces radiales précitées; et des moyens pour pouvoir maintenir en rotation cette pièce par l'extérieur; ladite deuxième pièce portant, à l'opposé de l'outil, une troisième pièce montée coulissante dans cette deuxième pièce de telle sorte que son axe s'étende perpendiculairement aux faces précitées et mobile longitudinalement, cette troisième pièce présentant une partie pour sa fixation; de telle sorte que l'outil et ladite troisième pièce sont déplaçables radialement et longitudinalement l'un par rapport à l'autre tout en étant maintenu, sous l'effet des moyens précités de sollicitation, par l'intermédiaire des faces d'appui précitées desdites première et deuxième pièces. Selon l'invention, lesdits moyens de sollicitation sont de préférence des moyens élastiques et peuvent avantageusement être règlables. Selon l'invention, ladite première pièce présente deux faces radiales opposées, ladite deuxième pièce et un élément mobile longitudinalement présentant des faces radiales respectivement en appui sur les faces radiales opposées de la première pièce, lesdits moyens de sollicitation agissant entre cette partie mobile et la deuxième pièce, et réciproquement. Selon l'invention, lesdites faces radiales d'appui sont de préférence annulaires. Dans un mode d'exécution préférée, ladite première pièce présente une partie périphérique annulaire dans la paroi intérieure de laquelle est ménagé un évidement déterminant deux faces opposées radiales et que ladite deuxième pièce présente une partie cylindrique engagée dans ladite première pièce, cette partie cylindrique présentant un épaulement périphérique engagé dans ledit évidement intérieur et présentant une face radiale en contact avec l'une desdites faces opposées dudit évidement, ainsi qu'une bague montée autour de cette partie cylindrique et présentant une face radiale en contact avec l'autre face radiale dudit évidement, un ressort étant interposé en cette bague et l'épaulement annulaire de la deuxième pièce. Selon l'invention, ladite deuxième pièce peut avantageusement présenter une partie annulaire adjacente à ladite partie périphérique de la première pièce, ces dernières présentant des faces radiales en appui. Selon l'invention, une entretoise annulaire peut être disposée entre ledit épaulement et ladite bague. Selon l'invention, ladite première pièce présente de préférence une surface extérieure cylindrique munie de moyens d'accrochage tel qu'un moletage, et éventuellement des évidements périphériques radiaux. Selon l'invention, ladite troisième pièce est constituée par une tige cylindrique montée coulissante et en rotation dans ladite deuxième pièce et présentant une partie d'extrémité s'étendant à l'extérieur, opposée à l'outil. Selon l'invention, ladite première pièce présente de préférence une partie frontale en saillie dans laquelle est ménagé longitudinalement un évidement destiné à recevoir l'outil, cet évidement présentant deux faces longitudinales inclinées l'une par rapport à l'autre, et un moyen pour appuyer l'outil contre ces deux faces inclinées. De préférence, ladite partie frontale est de section cylindrique. La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un porte-outil décrit à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin sur lequel - la figure 1 représente une coupe longitudinale d'un porte-outil selon la présente invention - la figure 2 représente une coupe radiale selon II-II du porte-outil représenté sur la figure 1 - la figure 3 représente une coupe radiale selon III III du porte-outil représenté sur la figure 1 ; - la figure 4 représente une coupe longitudinale du porte-outil précité, dans un autre exemple d'utilisation. Le porte-outil représenté sur les figures et repéré d'une manière générale par la référence 1 comprend une première pièce repérée d'une manière générale par la référence 2, une deuxième pièce repérée d'une manière générale par la référence 3 et une troisième pièce repérée d'une manière générale par la référence 4. La pièce 2 comprend un plateau radial cylindrique 3 qui présente une face arrière radiale 4 et une partie frontale en saillie 5 section cylindrique et d'un diamètre extérieur inférieur au diamètre extérieur du plateau 3. La partie frontale 5 présente un évidement axial 6 dans lequel peut être engagée la queue 7 d'un outil 8 qui, dans l'exemple représenté, est constitué par un taraud. Comme on le voit plus précisement sur la figure 3, cet évidement 6 est de section en forme de goutte d'eau et présente deux faces longitudinales inclinées 9 et 10, la partie frontale 5 portant une vis de pression radiale 11 agissant sur la queue 7 de l'outil 8 en direction de ces faces 9 et 10. Ainsi, l'évidement 6 peut recevoir des outils 8 de différents diamètres, étant observé que leur axe d'usinage sera à chaque fois décalé radialement par rapport à l'axe longitudinal du plateau 3. La pièce 2 présente en outre un manchon cylindrique 12 qui présente, dans l'exemple, un filetage intérieur 13 sur toute sa longueur. Le plateau 3 est vissé dans la partie avant de ce manchon 12 et comprend à cet effet un filetage périphérique 14. Ainsi, le manchon 12 est monté concentriquement au plateau 3 et donc à sa partie frontale 5. La pièce 2 comprend en outre une bague 15 qui est vissée dans la partie arrière du manchon 12 et qui présente à cet effet un filetage périphérique 16. Cette bague est en conséquence également concentrique au plateau 3. Cette bague 15 présente une face radiale 17 en vis à vis de la face radiale 4 du plateau 3, ces faces radiales 4 et 17 déterminant entre elles un évidement intérieur annulaire 12a de la pièce 2 accessible par l'arrière au travers de la bague 15. La surface périphérique extérieure 18 du manchon 12 de la pièce 2 est moletée, ce manchon 12 présentant en outre par exemple 3 perçages radiaux 19 à 1200 débouchant à l'extérieur. La pièce 3 présente un axe longitudinal parallèle à l'axe longitudinal de la pièce 2 et comprend une partie cylindrique arrière 20, une partie centrale tronconique 21 dont le diamètre croît vers l'avant et une partie cylindrique avant 22 engagée dans la première pièce 2 au travers de sa bague arrière 15. Sur la partie d'extrémité avant de cette partie cylindrique 22 est vissée une bague 23 qui constitue un épaulement et qui présente une face radiale 24 en appui contre la face radiale arrière 4 du plateau 3 de la pièce 2. Autour de la partie cylindrique précitée 22 de la pièce 3 est disposée librement, dans l'évidement 12 a, une bague 25 qui présente une face arrière radiale 26 qui est en appui contre la face 17 de la bague 15 de la pièce 2. Autour de la partie cylindrique avant 22 de la pièce 3 et entre les bagues 23 et 25 est disposé un ressort hélicoïdal 27 qui sollicite ces bagues dans le sens qui les écarte et qui maintient en appui leur face respective 24 et 26 en appui contre les faces opposées 4 et 17 de la pièce 2 avec une force déterminée par la puissance du ressort. Ainsi, la pièce 3 peut se déplacer radialement par rapport à la pièce 2 dans la mesure où l'effort provoquant ce déplacement est supérieur aux forces de frottement existant entre les faces d'appui 4, 24 et 17, 26 exercées par le ressort 27, ce ressort 27 s'opposant dans la limite des efforts qu'il produit, à une angulation des pièces 2 et 3 l'une par rapport à l'autre pour limiter une angulation éventuelle, il est prévu une entretoise annulaire 27a autour du ressort 27, entre les bagues 24 et 25, avec jeu axial. L'amplitude du déplacement radial des pièces 2 et 3 l'une par rapport à l'autre est déterminée par l'écart entre le diamètre extérieur de la partie avant 22 de la pièce 3 et le diamètre intérieur de la bague 25 de la pièce 2, les bagues 23 et 25 de la pièce 3 ne venant pas en butée contre la paroi intérieure du manchon 12 de la pièce 2. Dans l'exemple représenté, la partie centrale 21 de la pièce 3 présente une face frontale et radiale 28 entourant sa partie cylindrique avant 22, cette face radiale 22 venant en contact avec la face arrière 29 du manchon 12 et la face arrière 30 de la bague 15, ses faces 29 et 30 également radiales. Ainsi, dans la mesure des règlages possibles, les faces radiales 4, 17, 29 et 30 de la pièce 2 sont en contact avec les faces radiales 24 et 28 de la pièce 3 et la face radiale 26 de la bague 25. Dans une exécution préférée, le ressort 27 sera choisi de telle sorte que les pièces 2 et 3 ne glissent pas l'une par rapport à l'autre sous l'effet de leur propre poids. La pièce 3 présente par ailleurs un alésage longitudinal 31 cylindrique dans lequel s'étend la pièce 4 qui est constitué dans l'exemple par une tige cylindrique 32. Cette tige 32 est montée de manière à pouvoir coulisser longitudinalement par rapport à la pièce 3. A cet effet, l'extrémité avant 33 de la tige 32 porte une bague de coulissement 34 et la partie arrière de l'alésage 31 porte une bague de coulissement 35. La tige 32 peut coulissée longitudinalement d'une position rentrée dans laquelle son extrémité avant est en butée contre la face radiale 4 de la pièce 2 et une position sortie dans laquelle les bagues 34 et 35 sont en butée axiale. La longueur de la tige 32 est telle que, lorsqu'elle est en position rentrée, elle présente une portion arrière 36 qui s'étend à l'extérieur et en arrière de la pièce 3. Le porte-outil 1 qui vient d'être décrit peut être utilisé de la manière suivante. On souhaite par exemple exécuter un taraudage à l'aide de l'outil 8 dans un trou cylindrique 37 d'une pièce à usiner 38 montée par exemple sur un mandrin tournant d'une machine présentant, en vis à vis et à distance de cette pièce à usiner 38, un support d'accessoires 39 à axe longitudinal. On monte et on fixe la partie d'extrémité arrière 36 sur le support d'accessoires 39 et on règle longitudinalement ce dernier de telle sorte que la tige 32 soit en grande partie au moins engagée dans la pièce 3 et que l'extrémité de l'outil 8 soit à faible distance de la pièce à usiner 38. On prend par sa périphérie, de préférence par sa surface extérieure moletée 18, la pièce 2 et, par déplacement radial de cette pièce 2 par rapport à la pièce 3 commue on l'a vu précédemment et par déplacement longitudinal des pièces 2 et 3 le long de la tige longitudinale 32 on amène l'extrémité de l'outil 8 dans l'entrée du perçage 37 de la pièce à usiner 38. On fait tourner la pièce à usiner 38 et, en exerçant une légère pression à la main sur la pièce 3 dans le sens de l'enfon- cement de l'outil 8 dans le trou 37 de la pièce à usiner 38 et en empêchant la pièce 2 de tourner, on exécute le taraudage souhaité. Ce faisant, l'outil 8 est maintenu grâce aux effets des faces radiales précitées d'appui des pièces 2 et 3 et l'ensemble constitué de l'outil 8, de la pièce 2 et de la pièce 3 se déplace longitudinalement le long de la tige fixe 4. Si les efforts d'usinage sont trop importants, on peut placer dans les évidements 19 de la pièce 2 des tiges de maintien a distance. On remarque donc que le porte-outil 1 permet de mettre en position d'usinage l'outil 8 et de la maintenir pendant l'usinage, en corrigeant ainsi les écarts entre l'axe du trou 37 de la pièce à usiner 38 par rapport à l'axe de la tige fixe 32 montée dans le support accessoires 39. Le taraud 8 peut naturellement être remplacé par un forêt, un alésoir ou tout autre outil d'usinage interne par déplacement axial. En se reportant à la figure 4, on voit qu'on a monté sur la partie frontale avant 5 de la pièce 2 un accessoire intermédiaire 40 pour le montage d'une filière 41 sur le porte-outil 1. Cet accessoire 40 comprend un manchon cylindrique 42 qui présente, sensiblement à mi-longueur, un épaulement intérieur 43, la partie arrière de ce manchon 42 étant engagé autour de la partie frontale cylindrique 5 et étant fixé sur cette dernière grâce à une vis radiale de pression 44, la filière 41 étant engagé dans la partie avant du manchon 42 et étant maintenue dans cette dernière grace à une vis radiale de pression 45. Bien entendu, l'utilisation du porte-outil 1 portant l'accessoire 42 s'effectue de la même manière que précédemment. On pourrait laisser un écart axial entre l'épaulement 23 de la pièce 3 et le plateau 3 de la pièce 2, seule la bague 15 de la pièce 2 étant prise entre les faces opposées radiales 26 et 28 de la bague 25 et de la pièce 3, et on pourrait laisser un écart axial entre la pièce 3 et la face arrière 29, 30 de la pièce 2, seules les faces radiales opposées 4 et 17 de la pièce 2 coopérant avec les faces radiales 24 et 26 de la pièce 2 et de la bague 25. La présente invention ne se limite pas aux exemples cidessus décrits. Bien des variantes de réalisation sont possibles sans sortir du cadre défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Porte-outil pour outil d'usinage travaillant par déplacement axial, caractérisé par le fait qu'il comprend une première et une deuxième pièces libres (2, 3) en rotation l'une par rapport à l'autre et présentant des faces radiales adjacentes (4, 24) ; des moyens (27) pour solliciter lesdites pièces dans le sens qui maintient leurs faces radiales précitées en contact ladite première pièce présentant des moyens (5) pour fixer longitudinalement l'outil, de telle sorte que son axe s'étende perpendiculairement aux faces radiales précitées, et des moyens pour pouvoir maintenir en rotation cette pièce par l'extérieur ; ladite deuxième pièce portant, à l'opposé de l'outil, une troisième pièce (4) montée coulissante dans cette deuxième pièce de telle sorte que son axe s'étende perpendiculairement aux faces précitées et mobile longitudinalement, cette troisième pièce présentant une partie de fixation de telle sorte que l'outil (8) et ladite troisième pièce (4) sont déplaçables radialement et longitudinalement l'un par rapport à l'autre tout en étant maintenu, sous l'effet des moyens précités de sollicitation, par l'intermédiaire des faces d'appui précitées desdites première et deuxième pièces. 2. Porte-outil selon la revendication 1 caractérisée par le fait que lesdits moyens de sollicitation (27) sont des moyens élastiques. 3. Porte-outil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens de sollicitation (27) sont règlables. 4. Porte-outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite première pièce (2) présente deux faces radiales opposées (4, 17), ladite deuxième pièce (3) et un élément mobile longitudinalement (25) présentant des faces radiales (24, 26) respectivement en appui sur les faces radiales opposées de la première pièce, lesdits moyens de sollicitation (27) agissant entre cet élément mobile et la deuxième pièce, et réciproquement. 5. Porte-outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdites faces radiales d'appui sont annulaires. 6. Porte-outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite première pièce présente une partie périphérique annulaire dans la paroi intérieure de laquelle est ménagé un évidement (12a) déterminant deux faces opposées radiales et que ladite deuxième pièce présente une partie cylindrique (22) engagée dans ladite première pièce, cette partie cylindrique présentant un épaulement périphérique (23) engagé dans ledit évidement intérieur et présentant une face radiale (24) en contact avec l'une desdites faces opposées dudit évidement, ainsi qu'une bague (25) montée autour de cette partie cylindrique et présentant une face radiale (26) en contact avec l'autre face radiale dudit évidement, un ressort étant interposé en cette bague et l'épaulement annulaire de la deuxième pièce. 7. Porte-outil selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ladite deuxième pièce présente une partie annulaire (21) adjacente à ladite partie périphérique de la première pièce (2), ces dernières présentant des faces radiales en appui. 8. Porte-outil selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé par le fait qu'une entretoise annulaire (27a) est disposée entre ledit épaulement et ladite bague. 9. Porte-outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite première pièce présente une surface extérieure cylindrique (18) munie de moyens d'accrochage tel qu'un molletage, et éventuellement des évidements périphériques radiaux (19). 10. Porte-outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite troisième pièce est constituée par une tige cylindrique (32) montée coulissante et en rotation dans ladite deuxième pièce et présentant une partie d'extrémité (36) s'étendant à l'extérieur opposée à l'outil. 11. Porte-outil selon l'une quelconque des revendica tions précédentes, caractérisé par le fait que ladite première pièce présente une partie frontale (5) en saillie dans laquelle est ménagé longitudinalement un évidement (6) destiné à recevoir l'outil, cet évidement présentant deux faces longitudinales (9, 10) inclinées l'une par rapport à l'autre, et un moyen (11)pour appuyer l'outil contre ces deux faces inclinées. 12. Porte-outil selon la revendication précédente caractérisé par le fait que ladite partie frontale (5) est de section cylindrique.