Brevet FR2813812A1 — publié le 20020315

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine des accessoires de machines-outils, en particulier de machines à commande numérique, de centres d'usinage et de cellules et ateliers flexibles et a pour objet une tête à aléser destinée à l'élargissement de trous présentant et caractéristiques géométriques très rigoureuses, au moyen d'une gamme de porte-plaquettes de type coulisseaux interchangeables. Il existe actuellement différents dispositifs permettant d'ajuster le diamètre choisi. Cependant, dans ces dispositifs, le blocage de l'ensemble des éléments ne peut être réalisé par un moyen de serrage unique et nécessite, généralement, plusieurs moyens de serrage. En outre, dans des dispositifs pourvus de deux porte-plaquettes ou coulisseaux, le réglage ne peut être indifféremment effectué des deux côtés et il est impossible d'effectuer un ajustement simultané ou indépendant de deux coulisseaux. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant une tête à aléser permettant un blocage centralisé des porte- plaquettes ou coulisseaux et un réglage individuel ou simultané desdits coulisseaux. Pour des raisons de simplicité et de clarté de la description, les porte-plaquettes seront dénommées coulisseaux. A cet effet, la tête à aléser, qui est constituée par un corps pourvu d'un logement de réception de deux coulisseaux, pouvant être entraînés radialement par l'intermédiaire d'un dispositif de déplacement, et par un moyen de blocage en position de service des coulisseaux, est caractérisée en ce que le moyen de blocage en position de service des coulisseaux est constitué par un dispositif de serrage unique agissant simultanément sur les deux coulisseaux et sur le corps. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci- après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en élévation latérale et paréfellement en coupe d'une tête à aléser conforme à l'invention ; la figure 2 est une vue en élévation latérale de la tête à aléser suivant la figure 1 tournée de 90 autour de son axe longitudinal, les coulisseaux étant démontés ; la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2, partiellement en coupe, les coulisseaux étant montés ; la figure 4 est une vue en coupe suivant A-A de la figure 2 ; la figure 5 est une vue en plan d'un coulisseau, et la figure 6 est une vue en perspective du dispositif de serrage unique. Les figures 1 à 3 des dessins annexés représentent, à titre d'exemple, une tête à aléser, qui est essentiellement constituée par un corps 1 pourvu d'un logement 2 de réception de deux coulisseaux 3, pouvant être entraînés radialement par l'intermédiaire d'un dispositif 4 de déplacement, et par un moyen 5 de blocage en position de service des coulisseaux 3. Conformément à l'invention, le moyen 5 de blocage en position de service des coulisseaux 3 est constitué par un dispositif de serrage unique agissant simultanément sur les deux coulisseaux 3 et sur le corps 1. Le logement 2 de réception des coulisseaux 3 se présente, de manière connue, sous forme d'une encoche prismatique s'étendant perpendiculairement à l'axe longitudinal du corps 1 dans l'extrémité avant de ce dernier. Les coulisseaux 3 sont sous forme de porte-plaquettes identiques ou de hauteur différente et sont munis chacun d'une plaquette d'usinage rapportée par vissage ou par brasage. L'utilisation de coulisseaux de hauteur différente permet, dans le cas d'un usinage avec enlèvement d'une forte épaisseur de copeaux, un décalage de la plaquette réalisant le plus petit diamètre en avant de la plaquette réalisant le plus grand diamètre. Ces coulisseaux 3 sont pourvus chacun, du côté pénétrant au fond du logement 2, d'une rainure d'entraînement 6 destinée à coopérer avec le dispositif de déplacement 4 et s'étendant perpendiculairement au sens de déplacement des coulisseaux 3. Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif de déplacement 4 est avantageusement constitué par une paire de tenons 7 qui, d'une part, pénètrent chacune par une de leurs extrémités dans une rainure d'entraînement correspondante 6 d'un coulisseau 3 et, d'autre part, coopèrent, à leur autre extrémité, avec une vis de réglage 8 et par un moyen 9 de couplage de l'actionnement des vis de réglage 8. Ainsi, par mise en rotation des vis de réglage 8 celles-ci réalisent un déplacement du tenon 7 correspondant et, de ce fait, un déplacement radial du coulisseau 3. Les vis de réglage 8 sont avantageusement disposées tête-bêche parallèlement au fond du logement 2 du corps 1. Le moyen 9 de couplage de l'actionnement des vis de réglage 8 est avantageusement constitué par une paire de pignons 10 montés respectivement l'une près de la tête de vis 8' de l'une des vis et l'autre près de l'extrémité libre de l'autre vis 8. De préférence, le pignon 10 monté près de l'extrémité libre de l'une des vis 8 est fixé sur cette dernière par l'intermédiaire d'un dispositif expansible constitué par une vis de serrage 11 à tête tronconique et par l'extrémité fendue 8" de la vis 8. La prévision d'un tel dispositif expansible permet, d'une part, par serrage de la vis 11 à tête tronconique, un blocage en position du pignon 10 sur l'extrémité 8" de la vis 8, suite à l'expansion de ladite extrémité 8" et, d'autre part, la possibilité d'un montage glissant du pignon 10 sur l'extrémité 8", par desserrage partiel de la vis à tête tronconique 11. Dans le premier cas, l'actionnement de l'une des vis 8 aura pour conséquence un entraînement synchrone de l'autre vis 8 et donc un déplacement simultané des deux coulisseaux 3, alors que dans le deuxième cas, chaque coulisseau 3 pourra être déplacé indépendamment par actionnement de la vis de réglage 8 correspondante, le pignon 10 monté sur l'extrémité 8" de l'une des vis étant alors en rotation libre sur cette extrémité. Ce pignon 10 peut alors subir un entraînement n'ayant aucun effet sur la vis 8 sur laquelle il est monté ou restant statique lorsque la vis sur laquelle il est monté est actionnée. L'actionnement de la vis à tête tronconique 11 peut être effectué à travers un perçage 11' du corps 1 aligné dans l'axe de la vis 8 correspondante. Les têtes de vis 8' des vis de réglage 8 sont munies chacune d'un moyen de positionnement et de maintien en translation sous forme d'une butée latérale sans jeu constituée par un ensemble de gorges 12 et 13 prévues respectivement dans la tête de vis 8' et dans le corps 1 et par des billes 14. Le montage des billes 14 dans une telle butée latérale, s'effectue, de manière connue, par l'intermédiaire d'un perçage radial ou tangentiel 15 (figure 2) muni d'un bouchon fileté 16. Un tel montage permet un positionnement et un maintien des vis 8 sans jeu, avec possibilité de réglage de la dureté de fonctionnement par un serrage plus ou moins prononcé du bouchon fileté 16. De manière connue, les têtes de vis 8' de vis de serrage 8 sont pourvues, d'une part, d'un moyen de manoeuvre par clé 17 et, d'autre part, d'un vernier 18. Il en résulte la possibilité de vérifier immédiatement la quantité de déplacement du coulisseau 3 correspondant effectuée lors de l'actionnement de la vis 8. Par ailleurs, les deux vis 8 étant identiques, et un entraînement synchrone de celles-ci étant possible, le dispositif de déplacement 4 est un dispositif à actionnement bilatéral, ce qui facilite d'autant les manoeuvres de réglage. Les vis 8 coopérant avec les coulisseaux 3 par l'intermédiaire des tenons 7, les logements des vis 8 et des pignons 10 qui leur sont affectés sont reliés au logement 2 du corps 1 par l'intermédiaire d'un logement de traversée 19. Il en résulte que des impuretés ou déchets provenant de l'usinage peuvent éventuellement pénétrer à travers le logement 19 dans les logements des vis 8. Pour éviter une pénétration de telles impuretés ou déchets entre les dents des pignons 10, les parties correspondantes desdits logements, sont fermés par l'intermédiaire d'une plaquette 20 rapportée contre la face correspondante du pignon 10 monté à l'extrémité libre de l'une des vis 8. Comme il ressort plus particulièrement de la figure 4 des dessins annexés, le montage de la plaquette 20 peut, par exemple, être réalisé, contre le pignon 10 monté à l'extrémité libre de la vis 8 par disposition de ladite plaquette 20 entre un épaulement de la vis 8 et ledit pignon 10. Un tel montage de plaquette ne nécessite pas une description complémentaire et est parfaitement accessible à l'homme du métier. Le dispositif de serrage unique agissant simultanément sur les deux coulisseaux 3 et sur le corps 1, formant le moyen 5 de blocage en position de service desdits coulisseaux 3, qui est représenté plus particulièrement aux figures 1 à 3 et 6 des dessins annexés est constitué par une vis 21 traversant perpendiculairement le logement 2 et les coulisseaux 3 et pourvue d'une tête 2l' à portée conique coopérant avec un lamage 22 de l'une des parties du corps 1 délimitant le logement 2, par une bague de serrage 23 s'appuyant sous la tête 21' de la vis 21 et coopérant par son extrémité opposée avec l'un des coulisseaux 3 et par un écrou 24 à portée conique coopérant, d'une part, avec un lamage 25 de l'autre des parties du corps 1 et délimitant le logement 2 et, d'autre part, à son extrémité opposée au lamage 25 avec l'autre coulisseau 3. Selon une caractéristique de l'invention, la bague de serrage 23 est montée de manière libre en rotation sur la vis 21 et est pourvue de deux méplats diamétralement opposés 23' destinés à coopérer avec les faces 26' d'un trou de passage 26 de section oblongue, dont la longueur excède légèrement le diamètre de la bague 23. En outre, conformément à une autre caractéristique de l'invention, la bague de serrage 23 est pourvue, à son extrémité opposée à la tête de vis 21', de deux méplats inclinés 27 décalés de 90 par rapport aux méplats 23' et coopérant avec des chanfreins 28 de même inclinaison prévus sur la face correspondante du coulisseau correspondant 3 en périphérie d'un trou oblong 29 de passage de la vis 21. L'écrou 24 est muni d'une portée conique 24' coopérant avec le fond du lamage 25 et comporte, sous ladite portée conique 24' des méplats diamétralement opposés 30 destinés à coopérer avec les faces 31' d'un trou de passage 31 de section oblongue, dont la longueur excède légèrement le diamètre de l'écrou 24 sous la portée conique 24'. Par ailleurs, l'écrou 24 est pourvu, à son extrémité opposée à la portée conique 24' de deux méplats inclinés 32 décalés de 90 par rapport aux méplats 30 et coopérant avec des chanfreins 28 de même inclinaison prévus sur la face correspondante du coulisseau correspondant 3 en périphérie d'un trou oblong 29 de passage de la vis 21. Le trou oblong 29 des coulisseaux 3 présente une largeur supérieure au diamètre de la vis 21, de manière à permettre un débattement des coulisseaux 3 par rapport à la vis 21, suivant l'axe longitudinal du corps 1. Par serrage de l'écrou 24 sur la vis 21 au moyen d'un outil coopérant, par exemple, avec la tête 21' de la vis 21, l'écrou 24 et la bague de serrage 22 sont poussés dans les chanfreins 28 prévus en périphérie des trous oblongs 29 des coulisseaux 3 et serrent ces derniers l'un contre l'autre par leur face adjacente. Dans ce même mouvement de rapprochement de l'écrou 24 et de la bague 22, la coopération des méplats inclinés 27 et 32 de la bague 22 et de l'écrou 24 avec l'un des chanfreins 28 d'un même côté des trous oblongs 29 a pour effet de provoquer un déplacement simultané des coulisseaux 3 tendant à les plaquer, d'une part, contre la face avant du corps 1 et, d'autre part, préférentiellement contre le fond du logement 2. Il en résulte que les coulisseaux 3 sont parfaitement bloqués en position de service et maintenus contre tous risques de pivotement sur le corps 1 par application des faces correspondantes. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, les lamages 22 et 25 de réception de la tête de vis 21' et de l'écrou 24 présentent un chanfrein de fond bombé destiné à coopérer avec les portées coniques correspondantes de la tête de vis 21' et 24' de l'écrou 24. La prévision de surfaces de contact à portée conique entre la tête de vis 21' et le lamage 22, ainsi qu'entre l'écrou 24 et le lamage 25 permet de garantir une application optimale de l'effort de serrage en vue du blocage des coulisseaux 3, tout en assurant un degré de liberté en cas de légers mésalignents entre les axes des trous oblongs 29 des coulisseaux 3. De plus , la constitution même du dispositif de serrage unique agissant simultanément sur les deux coulisseaux 3 et sur le corps 1, formant le moyen 5 de blocage en position de service desdits coulisseaux 3 et celle des lamages 22 et 25 permettent indifféremment le montage de ce moyen 5 par l'un ou l'autre côté de la partie avant du corps 1. Selon une autre caractéristique de l'invention, et comme le montrent plus particulièrement les figures 1 à 3 des dessins annexés, le corps 1 est équipé, en outre, d'un dispositif de lubrification centrale constitué par des canaux 33 forés dans ledit corps 1 et aboutissant à l'extrémité avant de ce dernier, près des plaquettes de coupe 3' des coulisseaux 3, cesdits canaux 33 étant reliés, à l'extrémité arrière du corps 1 à un canal central d'alimentation 34. Ainsi, il est possible d'amener le lubrifiant de coupe à proximité immédiate des outils de coupe, ce sans qu'il n'y ait contact entre ledit lubrifiant et les pièces mécaniques de réglage et de blocage de la tête à aléser. Grâce à l'invention, il est possible de réaliser une tête à aléser permettant l'utilisation de coulisseaux identiques ou de taille différente pour un travail en décalé et garantissant un réglage et un blocage particulièrement précis et fiable desdits coulisseaux. En outre, du fait de la prévision d'un réglage bilatéral simultané et d'un blocage au moyen d'un dispositif unique, la mise en oeuvre d'une telle tête à aléser est particulièrement simple et rapide et les coûts correspondants sont réduits en conséquence. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1. Tête à aléser, essentiellement constituée par un corps (1) pourvu d'un logement (2) de réception de deux coulisseaux (3), pouvant être entraînés radialement par l'intermédiaire d'un dispositif (4) de déplacement, et par un moyen (5) de blocage en position de service des coulisseaux (3), caractérisée en ce que le moyen (5) de blocage en position de service des coulisseaux (3) est constitué par un dispositif de serrage unique agissant simultanément sur les deux coulisseaux (3) et sur le corps (1). 2. Tête à aléser, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les coulisseaux (3) sont pourvus chacun, du côté pénétrant au fond du logement (2), d'une rainure d'entraînement (6) destinée à coopérer avec le dispositif de déplacement (4) et s'étendant perpendiculairement au sens de déplacement des coulisseaux (3). 3. Tête à aléser, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le dispositif de déplacement (4) est un dispositif à actionnement bilatéral constitué par une paire de tenons (7) qui, d'une part, pénètrent chacune par une de leurs extrémités dans une rainure d'entrainement correspondante (6) d'un coulisseau (3) et, d'autre part, coopèrent, à leur autre extrémité, avec une vis de réglage (8) et par un moyen (9) de couplage de l'actionnement des vis de réglage (8). 4. Tête à aléser, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisée en ce que les vis de réglage (8) sont disposées tête-bêche parallèlement au fond du logement (2) du corps (1). 5. Tête à aléser, suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le moyen (9) de couplage de l'actionnement des vis de réglage (8) est constitué par une paire de pignons (10) montés respectivement l'une près de la tête de vis (8') de l'une des vis et l'autre près de l'extrémité libre de l'autre vis (8). 6. Tête à aléser, suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le pignon (10) monté près de l'extrémité libre de l'une des vis (8) est fixé sur cette dernière par l'intermédiaire d'un dispositif expansible constitué par une vis de serrage (11) à tête tronconique et par l'extrémité fendue (8") de la vis (8). 7. Tête à aléser, suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que les têtes de vis (8') des vis de réglage (8) sont munies chacune d'un moyen de positionnement et de maintien en translation sous forme d'une butée latérale sans jeu constituée par un ensemble de gorges (12 et 13) prévues respectivement dans la tête de vis (8') et dans le corps (1) et par des billes (14). 8. Tête à aléser, suivant l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisée en ce que les logements des vis (8) et des pignons (10) qui leur sont affectés sont reliés au logement (2) du corps (1) par l'intermédiaire d'un logement de traversée (19). 9. Tête à aléser, suivant la revendication 8, caractérisée en ce que les logements des vis (8) et des pignons (10) renfermant les pignons (10) sont fermés par l'intermédiaire d'une plaquette (20) rapportée contre la face correspondante du pignon (10) monté à l'extrémité libre de l'une des vis (8). 10. Tête à aléser, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de serrage unique agissant simultanément sur les deux coulisseaux (3) et sur le corps (1), formant le moyen (5) de blocage en position de service desdits coulisseaux (3), est constitué par une vis (21) traversant perpendiculairement le logement (2) et les coulisseaux (3) et pourvue d'une tête (21 ') à portée conique coopérant avec un lamage (22) de l'une des parties du corps (1) délimitant le logement (2), par une bague de serrage (23) s'appuyant sous la tête (21 ') de la vis (21) et coopérant par son extrémité opposée avec l'un des coulisseaux (3) et par un écrou (24) à portée conique coopérant, d'une part, avec un lamage (25) de l'autre des parties du corps (1) et délimitant le logement (2) et, d'autre part, à son extrémité opposée au lamage (25) avec l'autre coulisseau (3). 11. Tête à aléser, suivant la revendication 10, caractérisée en ce que la bague de serrage (23) est montée de manière libre en rotation sur la vis (21) et est pourvue de deux méplats diamétralement opposés (23') destinés à coopérer avec les faces (26') d'un trou de passage (26) de section oblongue, dont la longueur excède légèrement le diamètre de la bague (23). 12. Tête à aléser, suivant l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisée en ce que la bague de serrage (23) est pourvue, à son extrémité opposée à la tête de vis (21'), de deux méplats inclinés (27) décalés de 90 par rapport aux méplats (23') et coopérant avec des chanfreins (28) de même inclinaison prévus sur la face correspondante du coulisseau correspondant (3) en périphérie d'un trou oblong (29) de passage de lavis (21). 13. Tête à aléser, suivant la revendication 10, caractérisée en ce que l'écrou (24) est muni d'une portée conique (24') coopérant avec le fond du lamage (25) et comporte, sous ladite portée conique (24') des méplats diamétralement opposés (30) destinés à coopérer avec les faces (31') d'un trou de passage (31) de section oblongue, dont la longueur excède légèrement le diamètre de l'écrou (24) sous la portée conique (24'). 14. Tête à aléser, suivant l'une quelconque des revendications 10 et 13, caractérisée en ce que l'écrou (24) est pourvu, à son extrémité opposée à la portée conique (24') de deux méplats inclinés (32) décalés de 90 par rapport aux méplats (30) et coopérant avec des chanfreins (28) de même inclinaison prévus sur la face correspondante du coulisseau correspondant (3) en périphérie d'un trou oblong (29) de passage de la vis (21). 15. Tête à aléser, suivant l'une quelconque des revendications 12 et 14, caractérisée en ce que le trou oblong (29) des coulisseaux (3) présente une largeur supérieure au diamètre de la vis (21), de manière à permettre un débattement des coulisseaux (3) par rapport à la vis (21), suivant l'axe longitudinal du corps (1). 16. Tête à aléser, suivant l'une quelconque des revendications 10 et 13, caractérisée en ce que les lamages (22 et 25) de réception de la tête de vis (21 ') et de l'écrou (24) présentent un chanfrein de fond bombé destiné à coopérer avec les portées coniques correspondantes de la tête de vis (21' et 24') de l'écrou (24). 17. Tête à aléser, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le corps (1) est équipé, en outre, d'un dispositif de lubrification centrale constitué par des canaux (33) forés dans ledit corps (1) et aboutissant à l'extrémité avant de ce dernier, près des plaquettes de coupe (3') des coulisseaux (3), cesdits canaux (33) étant reliés, à l'extrémité arrière du corps (1) à un canal central d'alimentation (34).