Brevet FR2723016A1 — publié le 19960202

La présente invention concerne un outil d'usinage en particulier, mais non limitativement, pour le défonçage du bois. L'invention peut également s'appliquer aux usinages d'autres matières comme les matières plastiques, le métal, les alliages et être utilisée sur une machine à commande numérique ou sur machine traditionnelle de défonçage, frai sage, profilage, etc... Lors par exemple d'une opération de défonçage et de découpe de panneaux, le sens de rotation de l'outil est très important car il conditionne la qualité de l'usinage. Sur la figure 1 on montre la formation d'une zone fragile (a) avec bavure ou éclat du au fil du bois en sortie d'outil, le sens de déplacement de l'outil étant représenté par la flèche (f), le sens des fibres de la pièce par des lignes (e) et le sens de coupe de l'outil par (r). L'outil représenté est un outil traditionnel avec deux lames coupantes fixes (c) toutes deux orientées dans le même sens de coupe. Pour éviter les bavures ou éclats (a), il faut prendre des précautions en entrée et/ou en sortie de pièce. Ces précautions sont de plusieurs types à savoir - utilisation de pare-éclats (pièce martyre), - changement d'outil pour changer le sens de rotation et le déplacement de l'outil par rapport à la piece. (Ainsi deux outils sont successivement employés pour un usinage donné). Ces techniques présentent des inconvénients, notamment - le temps de pose et de réglage du pare-éclats est important, - le pare-éclats n'est pas utilisable dans tous les cas, - le changement d'outil est assez long bien que automatique, - un réglage du deuxième outil en alignement avec le premier est nécessaire. Pour pallier ces inconvénients, il faudrait proposer un outil possédant deux sens de coupe donc deux arêtes de coupe orientées en sens inverses afin de pouvoir inverser la rotation de l'outil, ce qui eviterait son changement en cours de travail. Mais ce type d'outil n'est absolument pas utilisable car, pendant la rotation dans un sens donné, une arête est active tandis que l'autre arête dirigée en sens inverse produit des frottements, d'où obligation d'avoir une dépouille (décalage) du corps de l'outil ou de l'autre arête de coupe. De plus au moment du changement de sens de rotation il se produit des accrochages dans le matériau. Pour résoudre à la fois les inconvénients de l'état de la technique cités plus haut, et les problèmes de l'outil à double sens de coupe, le demandeur a eu l'idée de concevoir un outil à deux lames de coupe orientées en sens inverses, dont l'une s escamote pendant que l'autre est active et inversement à chaque changement de sens de rotation. Plus généralement, on peut prévoir un nombre plus élevé de lames de coupe et des moyens permettant un déplacement des lames de coupe par rapport au corps de l'outil depuis une position d'effacement jusqu'à une position de travail et inversement, que ce déplacement soit rectiligne (par exemple radial) ou rotatif (par exemple un basculement). Ces buts sont atteints par l'invention, qui consiste en un outil d'usinage, par exemple pour le défonçage du bois, comportant un corps cylindrique ou non pouvant être entrainé en rotation autour d'un axe dans un sens ou l'autre, et présentant au moins une lame de coupe, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux lames de coupe disposées selon des sens de coupe opposés et des moyens de montage des lames de coupe permettant, à chaque changement du sens de rotation de l'outil, d'escamoter par déplacement la ou les lames qui ne sont pas orientées dans le sens de coupe, et de mettre en positon de coupe la ou les lames qui sont orientées dans le sens de coupe. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, l'outil selon l'invention se caractérise en ce qu'il comporte au moins une plaquette de coupe comportant au moins deux lames de coupe, et des moyens de montage de la plaquette de coupe sur le corps permettant le basculement de ladite plaquette autour d'un axe distinct de l'axe de rotation de l'outil. Selon un mode de réalisation préférentiel, les moyens de montage d'une plaquette de coupe se composent d'une part d'une rainure avec un fond et des bordures formant butées latérales de la plaquette, et d'autre part d'une section prédéterminée de la plaquette avec une tête portant au moins une lame de coupe, une embase pouvant basculer autour d'un axe, des flancs latéraux de forme complémentaire à celle de la rainure. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description qui suit faite en référence aux figures annexées suivantes - figure 1 : croquis montrant l'art antérieur, - figure 2 : vue en coupe longitudinale d'un outil selon l'invention, - figure 3 : vue transversale selon AA de l'outil de la figure 2, - figure 4 : détail de la figure 3 montrant une plaquette orientable. - figures 5 à 9 et 14 : variantes de réalisation, - figures 10a et lOb : détail de variantes des arêtes de coupe, - figure ll : détail d'une autre variante d'une arête de coupe, - figures 12, 13 : variante à arête de profil inclinée. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention représentée en figures 2 et 3, l'outil se compose principalement d'une douille (1) et d'un corps (2) coaxiaux. Le corps (2) comporte deux rainures longitudinales (3) diamétralement opposées et sensiblement en forme de queue d'aronde. Ces rainures (3) servent de logement à deux plaquettes de coupe (4) orientables. Une plaquette de coupe (4) présente une section transversale particulière visible en figure 3, permettant le basculement de la plaquette, son blocage en rotation, l'inclinaison de ses lames de coupe (Sa, 5b). Une plaquette (4) est formée d'une tête (7) avec deux lames de coupe (5a, 5b) orientées en sens opposés, et d'une embase (6) dont les flancs latéraux (8) cylindriques permettent la rotation de la plaquette dans les flancs cylindriques de rainures (3), et dont les deux plans de base (9, 10) symétriques par rapport à l'axe (11), forment entre eux un angle (A) inférieur à 1800 permettant le basculement de l'embase autour de l'arête longitudinale (17) séparant les deux plans (10) et (9). Le cercle (20) en trait mixte représente le cylindre de coupe. Les plaquettes sont bloquées par une plaque (12) maintenue par exemple par une vis (13). Le dispositif fonctionne comme suit - si l'outil tourne dans le sens de rotation (14) (voir figures 3 et 4) la plaquette bascule sur son plan (9), l'arête (5b) s'efface, et l'arête (5a) travaille - si l'outil tourne en sens inverse (15) la plaquette dès le démarrage bascule sur son plan (10), l'arête (5a) s'efface, l'arête (5b) travaille ; - le mouvement se répète ainsi à chaque nouveau démarrage. Les flancs latéraux et les bordures (16) de la rainure servent de butées pour le maintien des plaquettes latérales lors de leur basculement. Par ailleurs, un ensemble (rainure, plaquette) peut présenter une section différente de celle représentée mais cet ensemble comportera toujours deux lames (5a, 5b) de coupe placées à l'opposé l'une de l'autre et un axe longitudinal de basculement (17). A titre d'exemple, on pourrait inverser les positions relatives des plans (9, 10) et du fond plat c'est à dire prévoir une embase (6) à fond plat pouvant basculer sur une arête formée dans le fond de la rainure. D'autres exemples de réalisations sont représentés sur les figures 5 à 9. Une plaquette de coupe (21) de la figure 5 présente une tête (7) à deux lames de coupe (5a, 5b) comme sur les figures 1 à 4, mais son embase (22) en couronne pivote dans une gorge complémentaire en couronne (23) sensiblement plus longue que l'embase (22) et autour d'un axe (17) parallèle à l'axe (19) de l'outil. En outre, l'outil de la figure 5 présente deux plaquettes de coupe. Une plaquette de coupe (24) ou (27) des figures 6 et 7 est réalisée en deux pièces distinctes : une barre rapportée (26) ou (28) à deux lames, insérée dans une embase (25) ou (29), l'axe de pivotement étant situé à l'intérieur de l'outil. La variante de la figure 8 comporte une seule plaquette pivotante formée d'une tête rapportée (30) fixée par vis sur une embase pivotante (31) et présentant deux lames de coupe (5a, 5b). La variante de la figure 9 comporte deux plaquettes pivotantes inversées, chacune ayant une seule lame de coupe (5a) ou (5b). Dans le cas des figures 7 et 5, la gorge de l'outil dans laquelle pivote la plaquette de coupe présente un fond cylindrique dont la concavité est tournée vers l'extérieur de l'outil (figure 7) ou vers l'intérieur de l'outil (figure 5). Dans les autres cas, l'embase de la plaquette est plane et bascule sur une arête formée en fond de gorge. Par ailleurs, des variantes de réalisation peuvent être prévues pour les arêtes de coupe quelque soit leur mode de déplacement. En figure lOa et lOb, chaque arête (5a, 5b) présente des zones actives (34, 33) et des creux (35, 32) alternés le long d'une mème arête et inversés d'une arête à l'autre dans le but de ne pas faire travailler l'outil sur toute sa hauteur, simultanément. Ainsi à un niveau donné de l'outil, une seule arête travaille. En figure 11, on montre une arête de coupe (5a ou 5b) profilée afin de diminuer l'effort de coupe. Bien entendu les variantes décrites ne sont pas limitatives et on peut prévoir également des moyens de montage permettant un effacement des lames de coupe inactives et leur remise en place par déplacement rectiligne par exemple selon une direction radiale par rapport à l'outil. Selon d'autres variantes de réalisation, les lames ou plaquettes de coupe ne sont pas obligatoirement parallèles à l'axe de rotation (19) de l'outil, leur inclinaison peut varier selon la nature de l'outil et/ou du travail à effectuer. A titre d'exemple, les figures 12 et 13 montrent un outil conique (36) avec une plaquette de coupe (37) à deux lames en profil respectivement en vue de bout et de profil avec section sortie AA et moyen de serrage (38) approprié. Enfin, selon la variante de réalisation représentée en figure 14, l'outil (41) non cylindrique pivote autour de son axe de rotation (19), traverse une plaquette de coupe (40) dont le logement (42) est plus long que l'outil (41) de manière à permettre un basculement relatif outil (41)/plaquette (40). Ladite plaquette (40) comporte deux arêtes de coupe (5a, 5b) dont l'une s'efface pendant que l'autre se met en position de coupe sur le cylindre de coupe (20) à chaque changement de sens de rotation. Dans tous les cas, les avantages de l'invention sont importants - rapidité de l'exécution, - réduction importante du temps d'arrêt machine, - qualité de l'usinage, - succession des mouvements dans un sens et dans l'autre sans avoir à changer l'outil. REVENDICATIONS 1. Outil d'usinage, par exemple pour le défonçage du bois, comportant un corps (2, 33) pouvant être entrainé en rotation autour d'un axe (19) dans un sens (14) ou dans l'autre (15), et présentant au moins une lame de coupe, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux lames de coupe (5a, 5b) disposées selon des sens de coupe opposés et des moyens de montage des lames de coupe permettant, à chaque changement du sens de rotation de l'outil, d'escamoter par déplacement la ou les lames qui ne sont pas orientées dans le sens de coupe, et de mettre en position de coupe la ou les lames qui sont orientées dans le sens de coupe. 2. Outil d'usinage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une plaquette de coupe (4) comportant au moins une lame de coupe (5a, 5b) et des moyens de montage de la plaquette de coupe (4, 40, 21, 24, 27) sur le corps (2, 33) permettant le basculement de ladite plaquette (4, 40, 21, 24, 27) autour d'un axe (17) distinct de l'axe de rotation (19) de l'outil. 3. Outil d'usinage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de montage d'une plaquette de coupe (4) se composent d'une part d'une rainure (3) avec un fond et des bordures (16) formant butées latérales de la plaquette et d'autre part d'une section prédéterminée de la plaquette avec une tête (7) portant au moins une lame de coupe (5a, 5b), une embase (6) pouvant basculer autour d'un axe (17), des flancs latéraux (8) de forme complémentaire à celle de la rainure. 4. Outil d'usinage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'embase (6) comporte deux plans de basculement (9, 10) formant entre eux un angle A inférieur à 1800 et séparés par une arête (17) formant axe de basculement, et en ce que le fond de la rainure est plat. 5. Outil d'usinage selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'embase (6) est plane et bascule sur une arête (17) du fond de la rainure (3). 6. Outil d'usinage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fond de la rainure est cylindrique. 7. Outil d'usinage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le fond cylindrique de la rainure présente une concavité tournée vers l'intérieur de l'outil, l'embase (22) complémentaire présentant une section en forme de couronne. 8. Outil d'usinage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le fond cylindrique de la rainure présente une concavité tournée vers l'extérieur de l'outil, et l'embase (22) présentant une forme cylindrique complémentaire. 9. Outil d'usinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la plaquette de coupe comporte une barre rapportée (26) ou (28) sur l'embase et fixée par vis. 10. Outil d'usinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte deux plaquettes de coupe (4, 21, 24, 27). 11. Outil d'usinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que chaque plaquette de coupe (4) comporte deux lames de coupe (5a, 5b). 12. Outil d'usinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de montage des lames permettent un déplacement rectiligne de la ou des lame(s) de coupe de leur position d'effacement à leur position de travail et inversement. 13. Outil d'usinage selon l'une des revendications 1 à 12, carcatérisé en ce que chaque arête (5a, 5b) présente des zones actives (34, 33) et des creux (35, 32) alternés le long d'une même arête et inversés d'une arête à l'autre. 14. Outil d'usinage selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que chaque arête de coupe est profilée.