Brevet FR2754197A1 — publié le 19980410

L'invention est relative à un outil à chanfreiner pour tour ou fraiseuse. Pour réaliser un chanfrein, c'est à dire une surface tronconique sur une pièce et par exemple sur le bord d'un corps ou d'un bossage de forme quelconque ou sur le bord d'un alésage, il est connu d'utiliser un outil à chanfreiner. Pour l'usinage au tour, s'effectuant sur une pièce entraînée en rotation sur elle même avec un outil fixé dans un support de la machine, telle qu'une tourelle d'un chariot déplaçable, cet outil est composé d'un corps sur lequel est rapportée et fixée une plaquette de coupe dont l'arête active est positionnée de manière à former un angle fixe par rapport à l'axe longitudinal de la pièce. Cet angle est constant, de sorte que pour réaliser un chanfrein ayant un angle différent, il faut soit changer l'outil, soit modifier la position angulaire de son support, ce qui n'est pas toujours possible. Pour l'usinage à la fraiseuse s'effectuant sur une pièce fixe avec une fraise entraînée en rotation autour de son axe longitudinal, l'outil comporte en général plus d'une arête de coupe, et chaque arête fait partie d'une plaquette, rapportée et orientée angulairement de manière définitive par rapport à l'axe de rotation de la fraise. Il en résulte que pour réaliser un chanfrein de valeur angulaire différente, il est indispensable d'avoir recours à un autre outil, réalisé spécialement à cette fin. De ce fait, pour être en mesure de réaliser, dans une plage de diamètre déterminée, les différentes valeurs angulaires des chanfreins rencontrés couramment, il est nécessaire de disposer de nombreuses fraises spécifiques, ce qui entraîne des coûts d'outillage élevés. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients en fournissant un outil à chanfreiner dans lequel l'angle de chaque arête de coupe peut être réglé sur une large plage angulaire. A cet effet, dans l'outil selon l'invention, chaque plaquette de coupe est fixée à l'extrémité d'un bras sensiblement radial, saillant du corps annulaire d'un porte plaquette, tandis que l'une des extrémités du corps d'outil comporte une chape dans laquelle est monté pivotant, autour d'un axe transversal, au moins le corps annulaire d'un porte outil, et dans le fond de laquelle est monté coulissant un barreau d'indexation interchangeable, comportant une denture semi circulaire, apte à pénétrer dans une denture complémentaire ménagée sur la partie postérieure du corps annulaire du ou de chaque porte plaquette, et que l'un des éléments, porte plaquette ou barreau d'indexation, d'une part, est monté dans le corps d'outil avec possibilité de déplacement relatif par rapport à l'autre élément, au moins sur la course de désengagement des dentures, et, d'autre part, est associé à des moyens de blocage dans ce corps. Avec ce porte outil, la modification de l'angle du chanfrein nécessite de débloquer le porte plaquette ou le barreau d'indexation, d'écarter ces éléments, de manière que leurs dentures se désengagent, et de faire pivoter le porte plaquette de la valeur angulaire voulue, avant de rengager sa denture dans celle du barreau d'indexation et de recaler les éléments en position de travail. Il devient donc possible avec un même outil de réaliser des chanfreins d'angles différents. Dans une forme d'exécution de l'invention, le barreau d'indexation est positionné et fixé dans le fond de la chape, tandis que les extrémits de l'axe de la chape sont montées coulissantes, parallèlement à l'axe longitudinal de l'outil, dans deux lumières oblongues ménagées dans les deux ailes de cette chape, chaque aile comportant un alésage taraudé parallèle à l'axe longitudinal de l'outil, pour une vis de blocage plaquant l'axe contre le fond de la lumière oblongue correspondante. Avec cet agencement, le réglage angulaire peut être réalisé avec l'outil monté sur le porte outil d'une machine. Les dents de la denture ou de chacune des deux dentures du barreau d'indexation, de même que les dents de la denture du porte plaquette ou des porte plaquettes sont réparties avec un pas angulaire de 5 et le barreau d'indexation fait partie d'une série de cinq barreaux se différenciant par un décalage progressif de l de la position de la denture par rapport au plan médian longitudinal de ce barreau. Ainsi, la modification angulaire s'effectue de 5 en 5 sur chaque barreau et le remplacement d'un barreau par un autre permet par modification de l'origine du réglage, d'une valeur angulaire de 1, 2, 3 ou 4", de positionner l'arête de coupe sur n'importe quelle valeur angulaire entière et cela sur toute la plage de réglage. Avantageusement, la chape comporte au-dessus de chaque porte plaquette un secteur circulaire muni d'une graduation coopérant avec un repère ménagé sur le bord du porte plaquette. Cette graduation facilite le positionnement. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique représentant, à titre d'exemples, deux formes d'exécution d'une fraise à chanfreiner. Figure 1 est une vue en perspective d'une première forme d'exécution de cette fraise à chanfreiner, Figures 2 et 3 en sont des vues respectivement en plan par dessus avec coupe partielle, et en coupe transversale, Figure 4 est une vue partielle en plan par dessus montrant, à échelle agrandie, l'un des porte plaquettes de l'outil de figures 1 à 3, lorsqu'il est en position de dégagement avant réglage angulaire, Figure 5 est une vue partielle en plan par dessus montrant, à échelle agrandie, la forme des dentures respectivement du barreau d'indexation et du porte plaquette, Figure 6 est une vue en coupe longitudinale montrant une autre forme de réalisation de cet outil. Dans la forme d'exécution représentée aux figures 1 à 5, le corps 2 de l'outil est solidaire d'une queue 3, permettant sa fixation dans le porte outil d'une machine, et d'une chape antérieure 4. Entre les ailes 4a, 4b de cette chape sont disposées deux porte plaquettes 5a, 5b. Chaque porte plaquette 5a,5b est composé d'un corps annulaire 6 avec un alésage axial cylindrique 7. Le corps 6 est solidaire d'un bras 8, saillant sensiblement radialement vers l'extérieur et dans lequel est aménagé un logement de positionnement pour une plaquette de coupe amovible 9. Cette plaquette est fixée au moyen d'une vis 10 et, de façon connue, comporte quatre arêtes de coupe dont seule celle 9a est active. Sur sa partie postérieure, le corps annulaire 6 est muni d'une denture 12 s'étendant sur un secteur sensiblement semi circulaire. Les deux porte plaquettes Sa, 5b sont engagés, avec un jeu fonctionnel, réduit entre les deux ailes 4a, 4b de la chape et sont disposés de manière que leurs arêtes de coupe actives 9a soient en vis à vis et soient disposées sensiblement dans leur plan d'appui mutuel, c'est à dire dans un plan médian longitudinal de l'outil qui est perpendiculaire au plan médian longitudinal P contenant l'axe géométrique de l'axe 14. Les ailes 4a, 4b de la chape sont munies chacune d'une lumière oblongue 13 dans laquelle peut coulisser l'extrémité correspondante d'un axe 14, monté avec un jeu radial réduit, par exemple de l'ordre de 0,01 mm au rayon. En position de travail, les extrémités de l'axe 7 sont disposées près des fonds intérieurs des lumières oblongues 13 et bloquées par des vis 15 vissées chacune dans un alésage taraudé 16, longitudinal et débouchant dans la lumière 13 correspondante. Cet outil comprend un barreau d'indexation 17 qui comporte également une denture 18 s'étendant sur un secteur circulaire plus réduit que celui de répartition de la denture des porte plaquettes 5a, 5b. Dans la forme d'exécution représentée aux figures 1 à 5, le barreau 17 est plaqué en appui contre le fond de la chape 4, et est positionné longitudinalement par une goupille transversale 19, de section circulaire et calibrée. Cette goupille coopère avec les faces latérales d'une rainure 20 débouchant du dos du barreau 17 pour positionner parfaitement ce barreau par rapport au plan médian longitudinal P, contenant l'axe géométrique de l'axe 14. Comme montré figure 5, les dentures 12 et 18 ont des dents qui sont réparties avec un pas angulaire S de 5". De ce fait, pour modifier de 5" en 5 la position angulaire de l'arête de coupe 9a, il suffit de dévisser les vis 15, de manière à permettre le déplacement longitudinal des extrémités de l'axe 14 dans les lumières oblongues 13 de la chape jusqu'à la position représentée à la figure 4, c'est à dire jusqu'au désengagement de la denture 12 hors de la denture 18, qui est fixe. Chaque porte plaquette 5a, 5b peut alors être pivoté autour de l'axe 14, de la valeur angulaire voulue, celle-ci étant bien entendu identique pour les deux porte plaquettes d'un même outil. Pour faciliter le réglage angulaire, chacune des ailes de la chape 4 comporte un secteur circulaire 22 doté d'une graduation 23 pouvant coopérer avec un repère 24 ménagé sur le bras 8 du porte plaquette correspondant. Dès que ce réglage est effectué, les porte plaquettes 5a, Sb sont repoussés contre le fond de la chape, afin que leurs dentures 12 s'engagent dans celles 18 du barreau d'indexation, puis les vis 15 sont vissées pour bloquer cette liaison et caler les porte plaquettes. La figure 5 montre que, pour faciliter le désengagement par translation longitudinale des deux dentures 12 et 18, les dents de la denture 18 du barreau d'indexation 17, qui sont disposées à sensiblement plus de 15 du plan médian longitudinal P du barreau 17, ont des faces latérales 18a, faisant vis à vis à ce plan P, qui sont parallèles à ce plan P. Enfin, suivant une autre caractéristique de l'invention, le barreau d'indexation 17, qui est fixé dans le fond de la chape 4 fait partie d'une série de cinq barreaux se différenciant par la position de l'origine de sa denture par rapport au plan P, c'est à dire par la valeur de l'angle a à la figure 5. Cet angle a, selon les barreaux, une valeur de 0, 1, 2, 3 ou 40, de sorte qu'en remplaçant le barreau d'indexation disposé dans la chape, il est possible de positionner l'arête de coupe 9a des deux porte plaquettes 5a, 5b sur toutes les valeurs angulaires arrondies au degré. A titre d'exemple, avec des porte plaquettes du type représenté et dont le corps annulaire a un diamètre extérieur de 25 mm, les cinq barreaux d'indexation 17 associés à ces porte plaquettes permettent d'assurer des réglages sur les plages angulaires suivantes de 5 à 85 , de 6 à 86 , de 7 à 87 , de 8 à 88 , de 4 à 84", de sorte que l'outil permet de réaliser des chanfreins allant de 4 à 88" par degré successif. Lorsque le porte outil est une fraise comportant deux porte plaquettes, les dentures 18 réalisées dans le barreau d'indexation 17 ou 17' sont indépendantes l'une de l'autre. La forme d'exécution représentée à la figure 6 se différencie de la précédente par le fait que les moyens déplaçables permettant le désengagement des dentures 12 et 18, ne sont plus les porte plaquettes 5a, 5b mais le bloc d'indexation 17'. Ainsi, les extrémités de l'axe 14' sont engagées et fixées dans les alésages circulaires ménagés dans les ailes 4a, 4b de la chape et le bloc 17' est solidaire d'un tenon cylindrique 30 monté coulissant dans un alésage borgne axial 32 débouchant dans le fond de la chape 4. Dans cet alésage 32, débouche également un alésage axial taraudé 33 pour une vis 34. Lorsque cette vis 34 est serrée, elle plaque les dentures 18 du bloc d'indexation 17' contre la denture 12 des deux porte plaquettes 6. Exceptée cette différence constructive, le porte outil est identique à celui dans la forme d'exécution précédente. REVENDICATIONS 1. Outil à chanfreiner composé d'un corps (3) apte à être fixé dans un porte outil et d'au moins une plaquette de coupe (9) positionnée et fixée de manière démontable à l'extrémité libre de ce corps, caractérisé en ce que chaque plaquette (9) est fixée à l'extrémité d'un bras (8) saillant sensiblement radialement du corps annulaire (6) d'un porte plaquette (5a, 5b), tandis que ce corps d'outil comporte une chape (4) dans laquelle est monté pivotant, autour d'un axe transversal (14), au moins le corps annulaire (6) d'un porte plaquette, et dans le fond de laquelle est monté coulissant un barreau d'indexation interchangeable (17), ce barreau comportant une denture semi circulaire (17, 17'), apte à pénétrer dans une denture complémentaire (12) ménagée sur la partie postérieure du corps annulaire (6) du ou de chaque porte plaquette (5a, 5b), et que l'un des éléments, porte plaquette (5a, 5b) ou barreau d'indexation (17, 17'), d'une part, est monté dans le corps d'outil avec possibilité de déplacement relatif par rapport à l'autre élément, au moins sur la course de désengagement des dentures (12, 18), et, d'autre part, est associé à des moyens de blocage (15, 33) dans ce corps. 2. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le barreau d'indexation (17) est positionné dans le fond de la chape (4), tandis que l'axe (14) de la chape (4) est monté coulissant, parallèlement à l'axe longitudinal du corps d'outil (3), dans deux lumières oblongues (13) ménagées dans les deux ailes de cette chape (4), chaque aile comportant un alésage taraudé (16) parallèle à l'axe longitudinal de l'outil, pour une vis de blocage (15) rapprochant l'axe (14) du fond de la lumière oblongue (13) correspondante. 3. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des extrémités de l'axe (14) de la chape (4) est calée dans un alésage cylindrique de l'aile correspondante (4a, 4b) de la chape (4), tandis que le barreau d'indexation (17) est monté coulissant dans cette chape (4), parallèlement à l'axe longitudinal de l'outil et que le corps d'outil (3') est traversé axialement par un alésage taraudé (33) pour une vis de blocage axiale (34) venant en appui contre le barreau d'indexation (17') et assurant le plaquage de la denture (18) de ce barreau contre celle (12) du ou des porte plaquettes (5a, 5b). 4. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dents de la denture (12) du ou des porte plaquettes (5a, 5b) sont réparties avec un pas angulaire de 5 et le barreau d'indexation (17, 17') fait partie d'une série de cinq barreaux se différenciant par un décalage progressif de 1" de la position de la denture par rapport au plan médian longitudinal (P) de ce barreau. 5. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la denture du barreau d'indexation (17, 17') et pour chacune des dents situées à sensiblement plus de 15 du plan médian longitudinal (P) de l'outil, la face latérale (18a), qui fait vis à vis à ce plan médian de l'outil, est redressée parallèlement à ce plan pour faciliter le dégagement de cette dent hors des creux entre dents de la denture (12) du porte plaquette, lors de la translation longitudinale relative entre les dentures. 6. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chape (4) comporte un secteur circulaire (22) muni d'une graduation (23) coopérant avec un repère (24) ménagé sur le bras (8) du porte plaquette correspondant. 7. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chape (4) comporte deux porte plaquettes (5a, 5b) disposés de part et d'autre d'un plan médian longitudinal de l'outil, perpendiculaire à celui (P) contenant l'axe géométrique de l'axe (14) de la chape (4).