Brevet FR2731166A1 — publié le 19960906

L'invention se rapporte à un procédé d'usinage de pièces profilées. Elle se rapporte également à l'outil pour usiner des pièces profilées. L'invention trouve plus particulièrement mais non exclusivement application dans la réalisation de moulures plus particulièrement à partir de pierres de taille mais aussi en autre matériau tel le béton, le bois, etc ... Pour réaliser des moulures, notamment pour la restauration de monuments, il est connu de confier la matière à un tailleur de pierre mais la dextérité et le temps nécessaire entrainent un prix de revient excessif. I1 est également possible de réaliser ces moulures mécaniquement à l'aide d'une machine outil munie d'un outil approprié. Pour cela - on équipe la machine d'un outil de coupe mis en rotation autour de son axe de rotation, - par un déplacement relatif entre l'outil et la pièce à profiler . on amène en contact l'outil avec la pièce et . on engage l'outil avec la pièce pour l'usiner. Pour effectuer ce type de travail, on connait principalement deux types d'outil. Le premier outil est une fraise de forme classique monobloc dont la génératrice externe définit un profil complémentaire au profil de la moulure. Cette solution permet en un seul passage d'obtenir une moulure dont le profil correspond à celui souhaité. Quoiqu'il en soit, il est rare de trouver dans le domaine pour la taille des pierres, des fraises dont la forme correspond exactement au profil souhaité. Cette difficulté est encore plus grande lorsqu'il s'agit de travaux de restauration où le restaurateur ne peut remplacer une moulure présentant un profil prédéterminé par une autre moulure pour laquelle il disposerait déjà d'une fraise de forme. Or, il doit respecter le profil des moulures initiales qui souvent ont été réalisées manuellement et qui sont en général toutes différentes d'un bâtiment à un autre. Sur la base des moulures encore en bon état, il peut relever le profil de la moulure et faire fabriquer à façon au moins une fraise. Cette solution est extrêmement couteuse. En outre, l'usure de l'outil n'étant généralement pas régulière, le profil de la fraise doit fréquemment être rectifié ou la fraise remplacée. Le recours à de telles fraises ne se justifie donc que pour un volume important de moulures à fabriquer, ce qui est excessivement rare On connait également un outil à fraiser (CH-A-236.811) réalisé à partir d'un assemblage de disques qui, enfilés sur un arbre de rotation commun, sont calés en rotation sur cet arbre et forment ainsi ensemble une sorte de fraise. Les disques utilisés peuvent être de différents diamètres choisis et positionnés de telle sorte que la génératrice de l'enveloppe externe de cet assemblage de disques soit approximativement identique au profil de la moulure à usiner. Cette solution est beaucoup plus intéressante que la solution précédente car si on dispose d'une multitude de disques, on peut fabriquer toutes les moulures souhaitées. Pour réaliser toutes les moulures nécessaires, cela nécessite toutefois de disposer d'une quantité relativement élevée de disques de diamètres différents et/ou de différents profils de dents. Cela impose donc un investissement de départ qui est conséquent. Un des résultats que l'invention vise à obtenir est un procédé cité plus haut qui remédie aux inconvénients précités. A cet effet, elle a pour objet un tel procédé mettant en oeuvre un outil pour fraiser comprenant une pluralité de nodules juxtaposés et calés en rotation sur un arbre de rotation, tels des disques, chaque module portant radialement au moins un élément de coupe et présentant une découpe centrée permettant de l'engager sur l'arbre de rotation, ce procédé étant caractérisé en ce qu'au lieu de faire coïncider le centre de symétrie de tous les modules composant l'outil avec l'axe longitudinal de l'arbre d'entrainement, on excentre au moins certains des modules pour adapter le profil de l'outil au profil de moulure souhaité. L'invention a également pour objet l'outil pour la mise en oeuvre du procédé. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement - figure 1 : une vue en coupe d'un outil, - figure 2 : une vue de face d'un module composant l'outil. En se reportant au dessin, on voit que, pour réaliser une pièce profilée telle une moulure 1 ayant un profil 2 prédéterminé, on fait appel à un outil 3 calé en rotation sur un arbre d'entrainement 4 d'une machine. De aanière connue, l'outil 3 comprend une pluralité de nodules 5 juxtaposés et calés en rotation sur l'arbre de rotation 4, chaque module portant radialement au moins un élément de coupe 6 et présentant axialement une découpe 7 permettant de l'engager sur l'arbre de rotation 4. chaque module 5 peut se présenter sous la forme d'un disque présentant sur sa périphérie des éléments de coupe, tels des segments diamantés, mais au lieu d'un disque, il peut aussi s'agir d'une pluralité de bras radiaux 8 reliés à un moyeu 9 et portant à leur extrémité libre une plaquette 10 de coupe. Pour cela - on équipe la machine d'un outil de coupe mis en rotation autour de son axe de rotation, - par un déplacement relatif entre l'outil et la pièce à profiler . on amene en contact l'outil avec la piece et . on engage l'outil avec la piece pour l'usiner. Selon l'invention, au lieu de faire coincider le centre de symétrie de tous les modules composant 1'outil avec 1'axe longitudinal de l'arbre d'entrainement, on excentre au moins certains des modules pour adapter le profil de l'outil au profil de moulure souhaité. On excentre les modules soit manuellement, soit par une commande mécanique via par exemple une commande numérique. Selon une caractéristique de l'invention, au lieu que la découpe 7 que présente chaque module soit, au jeu de fonctionnement prés, identique à la section de l'arbre de rotation - d'une part, cette découpe 7 est plus étendue que la section de l'arbre précité et, - d'autre part, au moins l'une des pièces que sont chacun des modules et l'arbre, comprend des moyens 11 en vue de verrouiller les dits modules dans une position telle que le centre C de symétrie du module ne coïncide pas nécessairement avec l'axe 12 longitudinal de l'arbre d'entrainement 4. En déplacant le centre de symétrie du module par rapport à l'axe de symétrie de l'arbre de rotation, on modifie l'enveloppe J dans laquelle se déplace notamment l'élément de coupe 6 le plus excentré. Ainsi, par exemple, un disque de rayon de trois cents millimètres avec un déplacement possible de cinquante millimètres de chaque côté de son centre pourra avoir un rayon d'action comparable à celui d'un disque de rayon compris entre trois cents et trois cent cinquante millimètres. Bien entendu, lorsque le module est excentré, seul l'élément de coupe le plus excentré travaille mais l'important est que cela évite d'acquérir une pluralité de disques. Pour verrouiller les modules, on peut faire appel à tout type de moyen de serrage agissant sur les flans des modules. Entre les modules 5, peuvent être insérées des entretoises telles des rondelles. La section de l'arbre de rotation et de la découpe seront de préférence polygonales et notamment quadrangulaires à deux cOtés parallèles et, par exemple, carrée ou rectangulaire. La découpe 7 dans chaque module 5 aura dans une direction orthogonale à celle de l'excentration une dimension sensiblement identique à la dimension correspondante de l'arbre et dans le sens de l'excentration, la découpe a une dimension sensiblement égale à la dimension correspondante de l'arbre fljorée d'au moins une fois la valeur E de l'excentration maximale souhaitée. En cas de majoration de deux fois la valeur de l'excentration aprés usage d'un élément de coupe, on peut amener l'élément opposé en position active. Par exemple, lorsque la section de 1' arbre est carrée, la découpe correspondante est rectangulaire. Au lieu d'une seule découpe 7, on peut prévoir deux découpes, par exemple, perpendiculaires ou encore des découpes qui rayonnent permettant au choix de faire travailler différents éléments de coupe. Selon cette solution, il pourra être avantageux de prévoir des éléments de coupe spécifiques différents répartis autour du module. En effet, un module pourra, par exemple, avoir quatre types différents d'éléments de coupe et remplacera une pluralité de modules couvrant une plage prédéterminée. Ces différentes améliorations techniques permettent de limiter la gamme des modules nécessaires. Pour limiter le balourd lié à l'excentration du module, on prévoit au moins un contre-balourd 13 permettant un rééquilibrage. Ces contre-balourds sont de poids différents et peuvent être fixés amoviblement sur le module en des positions différentes. Pour définir l'excentration des modules, on peut amener l'outil contre un gabarit ou une moulure servant de gabarit. RBVsNDICAsION8 1. Procédé d'usinage de pièces profilées mettant en oeuvre un outil (3) comprenant une pluralité de modules (5) juxtaposés et calés en rotation sur un arbre de rotation (4), chaque module portant radialement au moins un élément de coupe (6) et présentant axialement une découpe (7) permettant de l'engager sur l'arbre de rotation (4), selon lequel procédé - on équipe la machine d'un outil de coupe mis en rotation autour de son axe de rotation, - par un déplacement relatif entre l'outil et la pièce à profiler . on amene en contact l'outil avec la pièce et . on engage l'outil avec la piece pour l'usiner, ce procédé étant CAnCTflISZ en ce qu'au lieu de faire coincider le centre de symétrie de tous les modules (5) composant l'outil (3) avec l'axe longitudinal de l'arbre d'entrainement, on excentre au moins certains des modules (5) pour adapter le profil de l'outil au profil de moulure souhaité. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on excentre les modules (5) manuellement. 3. Procédé selon la revendication 1 caractEris en ce qu'on excentre les modules (5) par une commande mécanique. 4. Outil pour usiner des pièces profilées selon le procédé de la revendication 1 comprenant une pluralité de modules (5) juxtaposés et calés en rotation sur un arbre de rotation (4), chaque module portant radialement au moins un élément de coupe (6) et présentant axialement une découpe (7) permettant de l'engager sur l'arbre de rotation (4), caractérisé en ce qu'au lieu que la découpe (7) que présente chaque module soit, au jeu de fonctionnement prés, identique à la section de l'arbre de rotation - d'une part, cette découpe (7) est plus étendue que la section de l'arbre précité et, - d'autre part, au moins l'une des pièces que sont chacun des modules et l'arbre, comprend des moyens (11) en vue de verrouiller les dits modules dans une position telle que le centre (C) de symétrie du module ne coïncide pas nécessairement avec l'axe (12) longitudinal de l'arbre d'entrainement (4). 5. Outil selon la revendication 4 caractérisé en ce que la section de l'arbre de rotation et de la découpe sont polygonales. 6. Outil selon la revendication 4 caractérisé en ce que la découpe (7) a une dimension sensiblement égale à la dimension correspondante de l'arbre majorée d'au moins une fois la valeur (E) de l'excentration maximale souhaitée. 7. Outil selon la revendication 4 caractérisé qu'au lieu d'une seule découpe (7), on prévoit deux découpes perpendiculaires. 8. Outil selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'au lieu d'une seule découpe, on prévoit des découpes qui rayonnent permettant au choix de faire travailler différents éléments de coupe. 9. Outil selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'au moins certains des éléments de coupe portés par les modules sont différents. 10. Outil selon la revendication 4 caractérisé en ce que le module comprend un contre-balourd (13) permettant un rééquilibrage de l'outil.