Brevet FR2721848A1 — publié le 19960105

i L'invention concerne un outil d'usinage rotatif comprenant une broche, dans lequel il est prévu, pour l'agent réfrigérant/lubrifiant, au moins un canal principal s'éten- dant dans le sens longitudinal depuis la zone d'extrémité duquel au moins une ramification de canal mène vers l'exté- rieur et constitue une embouchure, comprenant, en outre, une tête de coupe qui est reliée à la broche et qui présente des rainures d'enlèvement de copeaux et une zone de sortie de la rainure, et comprenant un manchon recouvrant l'embouchure. D'après le EP 0 556 801 A1, on connaît un outil d'usinage rotatif qui se compose d'une broche cylindrique sur laquelle est mise en place une tête de coupe. Dans la tête de coupe réalisée comme une tête moulée, sont ménagées des rainures d'enlèvement de copeaux se terminant par une zone de sortie. Il est prévu pour l'agent réfrigérant/lubrifiant, de manière concentrique par rapport à la broche cylindrique, un canal principal, dans la zone d'extrémité duquel, à proximité de la tête moulée, au moins deux ramifications de canal mènent ver- ticalement vers l'extérieur en y formant respectivement une embouchure. Celle-ci est disposée dans la zone de sortie des rainures, zone qui est elle-même entourée par un manchon. _ manchon s'étend de la broche à la tête moulée. Par définition, la broche de l'outil d'usinage rotatif se compose d'une matière plus molle et moins chère que la matiè- re de la tête moulée qui est de qualité supérieure. Il est cependant problématique, dans une telle configuration, qu'a la réalisation des rainures d'enlèvement de copeaux, l'outil de coupe pour la fabrication des rainures d'enlèvement de copeaux attaque les deux matériaux, donc aussi bien, la matiè- re de la broche que celle de la pièce moulée. Cela peut avoir pour conséquence une détérioration de l'outil de coupe du fait de l'entraînement de particules provenant de la matière plus molle, ce qui se répercute sur la qualité des rainures d'enlèvement de copeaux et donc sur celle de l'outil d'usina- ge. Mais si la tête moulée est munie des rainures d'enlève- ment de copeaux et de la zone de sortie des rainures d'enlè- vement de copeaux, celle-ci étant déterminée par la fabrica- tion, et que les embouchures sont également disposées dans cette zone de sortie, le perçage pour les ramifications de canaux doit être ménagé aussi bien à travers la matière de la tête moulée qu'à travers celle de la broche. Ceci est égale- ment un inconvénient en présence de matières différentes. De plus, la tête moulée est davantage affaiblie dans cette zone. L'invention a pour but de créer un outil d'usinage rotatif du type cité en introduction qui permet d'éviter les inconvé- nients cités tout en étant de fabrication simple et en fai- sant preuve d'une meilleure résistance. Il se caractérise par le fait que la zone d'extrémité du manchon recouvre une partie de la tête de coupe et l'embouchure est prévue dans la broche à distance de la tête de coupe. La tête de coupe est munie des rainures d'enlèvement de copeaux et de la zone de sortie des rainures, la broche est elle-même munie de l'embou- chure de la ramification de canal à distance de la tête de coupe. Cela permet une fabrication plus simple, les outils de fabrication pouvant ainsi être adaptés de façon optimale à la matière à usiner. Une zone d'extrémité du manchon recouvre une partie de la tête de coupe si bien que cela provoque, du moins en direction de la tête de coupe, un écoulement forcé de l'agent réfrigérant et lubrifiant s'échappant par l'embou- chure au cours du fonctionnement de l'outil d'usinage. D'après une autre forme de réalisation de l'invention, il est prévu de ménager, au moins par zone, un interstice annulaire entre le manchon et la broche, c'est-à-dire que la surface de la broche et de la paroi du manchon n'est pas profilée à cet endroit. Les agents réfrigérant et lubrifiant peuvent ainsi se répartir librement dans le sens périphérique de cette zone pour s'écouler ensuite dans le sens longitudinal de la broche. Comme cela a déjà été évoqué, le fait que l'outil de coupe attaque, pour la réalisation des rainures d'enlèvement de copeaux, aussi bien la matière dure de la tête de coupe que la matière relativement plus molle de la broche, est un incon- vénient. Il est donc avantageux de prévoir la zone de sortie des rainures exclusivement dans la tête de coupe. Ceci est en particulier le cas quand la tête moulée est fabriquée à par- tir de la matière de coupe. Afin que l'agent réfrigérant et lubrifiant, sortant de l'em- bouchure de la ramification de canal, s'écoule à peu près com- plètement en direction de la tête de coupe et de ses rainures d'enlèvement de copeaux, le manchon s'applique, par son côté éloigné de la tête de coupe, de manière étanche contre la broche. Pour ce faire, le manchon est muni, en particulier, d'un collet interne, pour que celui-ci repose, par le collet interne, sur la broche, du côté éloigné de la tête de coupe. C'est surtout dans la zone de la tête de coupe que l'outil d'usinage rotatif est fortement sollicité par l'enlèvement de copeaux. Selon cette forme de réalisation, il est donc avanta- geux que l'embouchure de la ramification de canal soit à dis- tance considérable de la zone de transition entre la tête de coupe et la broche afin de ne pas affaiblir inutilement cette zone critique de passage des ramifications de canal. La zone affaiblie par le perçage ainsi que la zone critique en soi de la transition entre la tête de coupe et la broche peuvent être renforcées par le fait que le manchon repose, par zone, sur la tête de coupe. L'invention se caractérise en outre par les points suivants: a) la tête de coupe et la broche sont reliées par adhérence de matière, b) la tête de coupe et la broche sont reliées par adhérence par serrage à force, c) la tête de coupe et la broche sont reliées par concordance des formes, e) la tête de coupe et la broche sont adaptées l'une à l'au- tre dans la zone de jonction, f) plusieures ramifications de canal sont prévues, qui sont disposées en décalé par rapport à l'axe longitudinal de la broche. g) le manchon est moulé d'une seule pièce à l'extrémité de la broche tournée vers la tête de coupe. h) la tête de coupe est fabriquée, en tant que tête moulée, à partir d'une matière de coupe. i) la tête de coupe est fabriquée, en tant que tête moulée, à partir d'une matière non coupante sur laquelle sont prévues des plaques de coupe. j) l'utilisation de l'outil d'usinage en tant qu'outil pour aléser. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est repré- sentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés. La fig. 1 est une vue latérale de l'outil d'usinage rotatif avec le manchon dans une première position. la fig. 2 est une vue latérale de l'outil d'usinage rotatif avec le manchon dans une seconde position. La fig. 3 est une vue en coupe de l'outil d'usinage rotatif. Les fig. 1 à 3 représentent un outil d'usinage rotatif 11 qui présente une broche cylindrique 12 ainsi qu'une tête de coupe 13 brasée à la broche cylindrique 12. La tête de coupe 13 est disposée de façon coaxiale avec la broche cylindrique dans le prolongement de cette dernière. La tête de coupe 13 s'engage, par son extrémité tronconique, dans un évidement correspondant sur une face frontale de la broche 12 et est brasée à cette dernière. Pour des raisons techniques de fabri- cation, l'évidement est muni d'un perçage centré 14. La tête de coupe 13 décrite dans ce qui suit est fabriquée, en tant que tête moulée, à partir d'une matière de coupe. En alternative, il peut être prévu une tête de coupe 13 qui est réalisée à partir d'une matière de moins bonne qualité sur laquelle sont prévues des plaques de coupe. Cette forme de réalisation est particulièrement avantageuse pour des têtes de coupe de plus grand diamètre, par exemple à partir de mm. La tête de coupe 13 présente des rainures d'enlèvement de copeaux 15 se prolongeant par une zone de sortie 16 des rai- nures d'enlèvement de copeaux 15. La transition entre les rainures d'enlèvement de copeaux 15 et la zone de sortie 16 des rainures d'enlèvement de copeaux 15 est formée par des décrochements 17 et 18 des parois des rainures, la zone de sortie 16 des rainures d'enlèvement de copeaux 15 étant exclusivement ménagée dans la tête de coupe 13. Au niveau de la tête de coupe 13, la broche 12 présente un plus petit diamètre. Dans cette zone, est logé, sur la broche 12, un manchon 19 qui coulisse sur la zone de la broche 12 présentant un diamètre plus faible. La broche 12 présente un canal principal 21 s'étendant de manière concentrique par rapport à l'axe longitudinal. Le canal principal 21 se ramifie, dans sa zone d'extrémité à proximité de la tête de coupe 13, en deux ramifications de canal 22 qui s'étendent perpendiculairement au canal prin- cipal 21 et qui mènent chacune vers l'extérieur en formant une embouchure 23. Les embouchures 23 des ramifications de canal 22 sont ménagées dans la broche 12 à distance considé- rable de la zone de transition entre la tête de coupe et la broche, comme cela est reconnaissable très clairement à la fig. 3. De plus, les ramifications de canal 22 sont disposées en décalé dans la zone d'extrémité du canal principal 21 par rapport à l'axe longitudinal de la broche 12 pour ne pas affaiblir trop fortement la broche 12. Le manchon 19 est disposé, à la fig. 1, en conséquence pour la fabrication, c'est-à-dire que les embouchures 23 des ramifications de canal 22 sont librement accessibles. Dans cette position du manchon 19, les rainures d'enlèvement de copeaux 15 sont entaillées dans la tête de coupe 13. De cette opération, il résulte également la zone de sortie 16. Une fois que les rainures d'enlèvement de copeaux 15 sont réalisées dans la tête de coupe 13, le manchon 19 est dépla- cé, d'après les figures 2 et 3, vers la gauche, il recouvre ainsi les embouchures 23 des ramifications de canal 22 et chevauche une partie de la tête moulée 13, le manchon 19 reposant pour ce faire, par sa zone tournée vers la tête de coupe 13, sur le décrochement 17. La face du manchon 19, éloignée de la tête de coupe 13, est munie d'un collet interne 24 par le biais duquel le manchon 19 repose sur la broche 12. La zone de la broche 12, à droite aux fig. 1 à 3, qui présen- te un diamètre plus grand que le reste de la broche 12, sert au serrage de l'outil d'usinage 11. Le canal principal 21 présente, sur la face avant droite de la broche 12, une embou- chure 26 reliée à la source d'agent réfrigérant et lubrifiant. Par le canal principal 21, l'agent réfrigérant et lubrifiant est amené, pendant le fonctionnement de l'outil d'usinage rotatif 11, aux ramifications de canal 22. En passant par les ramifications de canal 22 et leur embouchure 23, l'agent réfrigérant et lubrifiant pénètre dans l'interstice formé entre le manchon 19 et la broche, pour se répartir uniformé- ment dans le sens périphérique et s'écouler ensuite exclusi- vement en direction de la tête de coupe 13, étant donné qu'une obturation étanche entre le manchon 19 et la broche 12 est assurée par le collet interne 24 du manchon 19. L'agent réfrigérant et lubrifiant pénètre alors dans la zone de sortie 16 des rainures d'enlèvement de copeaux 15 et, pour finir, dans les rainures d'enlèvement de copeaux 15 elles- mêmes. Une forme de réalisation alternative, non représentée aux figures, présente une jonction par concordance des formes et/ou par adhérence par serrage à force ou adhérence de matiè- re entre la tête de coupe 13 et la broche 12. Cette jonction peut être par exemple un assemblage par rainure et languette présentant un ajustage serré. Dans cette forme de réalisa- tion, le manchon 19 peut être moulé d'une seule pièce à la broche 12, ce qui a pour conséquence une fabrication simple de l'outil d'usinage, conforme à l'invention. Un tel outil d'usinage rotatif 11 est approprié en particu- lier pour l'alésage. L'outil d'usinage peut présenter une vitesse de rotation dépassant 10 000 t/min. L'invention se caractérise par le fait que, d'un côté, la tête de coupe 13, présentant les rainures d'enlèvement de copeaux 15 et la zone de sortie 16 des rainures d'enlèvement de copeaux 15, est conçue séparément de la broche 12 avec les embouchures 23 et les ramificiations de canal 22. Cela impli- que les avantages de fabrication cités en introduction étant donné que les outils de fabrication peuvent être adaptés de façon optimale à la matière de la tête de coupe 13 respecti- vement de la broche 12. REVENDICATIONS 1. Outil d'usinage rotatif (11) comprenant une broche (12), dans lequel il est prévu, pour l'agent réfrigérant/lubrifiant, au moins un canal principal (21) s'étendant dans le sens lon- gitudinal depuis la zone d'extrémité duquel au moins une rami- fication de canal (22) mène vers l'extérieur et constitue une embouchure (23) comprenant, en outre, une tête de coupe (13) qui est reliée à la broche (12) et qui présente des rainures d'enlèvement de copeaux (15) et une zone de sortie (16) de la rainure et comprenant un manchon recouvrant l'embouchure (23), caractérisé en ce que la zone d'extrémité du manchon (19) recouvre une partie (17, 18) de la tête de coupe (13, 14) et l'embouchure (23) est prévue dans la broche (12) à distance de la tête de coupe (13). 2. Outil d'usinage rotatif selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'est ménagé, au moins par zone, un interstice annulaire entre le manchon (19) et la broche (12). 3. Outil d'usinage rotatif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la zone de sortie (16) des rainures d'enlèvement de copeaux (15) est exclusivement prévue dans la tête de coupe (13). 4. Outil d'usinage selon l'une des revendications de 1 à 3, caractérisé en ce que le manchon (19) s'applique, par son côté éloigné de la tête de coupe (13), de manière étanche contre la broche (12). 5. Outil d'usinage rotatif selon la revendication 4, carac- térisé en ce que le manchon (19) repose, par un collet inter- ne (24) de son côté éloigné de la tête de coupe (13), sur la broche (12). 6. Outil d'usinage selon l'une des revendications de 1 à 5, caractérisé en ce que l'embouchure (23) de la ramification de canal (22) est à distance considérable de la zone de transi- tion entre la tête de coupe et la broche. 7. Outil d'usinage selon l'une des revendications de 1 à 6, caractérisé en ce que le manchon (19) repose, par zone, sur la tête de coupe (13). 8. Outil d'usinage selon l'une des revendications de 1 à 7, caractérisé en ce que la tête de coupe (13) et la broche (12) sont reliées par adhérence de matière. 9. Outil d'usinage selon l'une des revendications de 1 à, caractérisé en ce que la tête de coupe (13) et la broche (12) sont reliées par adhérence par serrage à force. 10. Outil d'usinage selon l'une des revendications de 1 à 8, caractérisé en ce que la tête de coupe (13) et la broche (12) sont reliées par concordance des formes. 11. Outil d'usinage selon l'une des revendications de 1 à 10, caractérisé en ce que la tête de coupe (13) et la broche (12) sont adaptées l'une à l'autre dans la zone de jonction. 12. Outil d'usinage selon l'une des revendications de 1 à 11, caractérisé en ce que plusieures ramifications de canal (22) sont prévues, qui sont disposées en décalé par rapport à l'axe longitudinal de la broche (12). 13. Outil d'usinage selon la revendication 9 ou 10, caracté- risé en ce que le manchon (19) est moulé d'une seule pièce à l'extrémité de la broche (12) tournée vers la tête de coupe (13). 14. Outil d'usinage selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la tête de coupe (13) est fabriquée, en tant que tête moulée, à partir d'une matière de coupe. 15. Outil d'usinage selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la tête de coupe (13) est fabriquée, en tant que tête moulée, à partir d'une matière non coupante sur laquelle sont prévues des plaques de coupe. 16. Outil d'usinage selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par son utilisation en tant qu'outil pour aléser.