Brevet FR2836406A1 — publié le 20030829

recouvert d'un stratifié sur toute sa surface, hors patin. La présente invention concerne un foret coupant qui est susceptible de couper aussi bien axialement que latéralement. Certains types de forets coupants sont connus pour être capables d'une coupe ou perçage axial(e), comme un foret de pergage ordinaire, aussi bien que d'une coupe latérale ou de côté, comme une tête de fraisage. De façon à obtenir une action de coupe latérale lisse, les bords de coupe doivent être inclinés d'un angle relativement faible par rapport à l'axe du foret coupant. Cependant, ceci nécessite que le foret coupant ait un diamètre extérieur relativement important, de telle manière que le noyau central du foret coupant soit suffisamment épais pour déterminer une résistance appropriée, d'o le besoin d'utiliser un matériau additionnel dans la fabrication du foret coupant, ce qui entraîne une augmentation des coûts de production. L' invention cherche à atténuer ou au moins adoucir ce problème en déterminant un foret coupant amélioré qui présente des performances de coupe optimales et des coûts de production optimaux. Selon l' invention, on détermine un foret coupant susceptible aussi bien de pratiquer une coupe axiale qu'un fraisage latéral, ayant un corps allongé de forme générale cylindrique d'un diamètre du foret donné, qui comporte une extrémité de pergage en bout pour une coupe axiale, une partie de fraisage s'étendant depuis l'extrémité de perçage pour une coupe latérale, et une tige derrière la partie de fraisage. La partie de fraisage est coupée de façon hélicoïdale avec un angle d'hélice de substantiellement 15 + 2 de manière à former deux gougures hélicoïdales diamétralement opposées dont les bords extérieurs sont formés pour constituer des bords de coupe respectifs, autour d'un noyau central solide dont le diamètre est substantiellement directement proportionnel au diamètre du foret. La longueur des bords de coupe en direction axiale du corps du foret coupant est calaulée selon la formule: Bord de coupe = diamètre du foret x x Cc /tan (angle d'hélice) Cc étant une constante d'une valeur comprise substantiellement dans la plage comprise entre 0,85 et 0,90. De préférence, la valeur de la constante Cc est substantiellement égale à 0,85. Dans un mode préféré de réalisation, le diamètre du noyau est calculé selon la formule: Diamètre du ncyau = diamètre du foret x CD CD étant une constante d'une valeur comprise substantiellement dans la plage comprise entre 0,5400 et 0,60000. De préférence, la valeur de la constante CD est substantiellement égale à 0,5714. On préfère que la longueur des bords de coupe en direction axiale du corps du foret coupant soit directement proportionnelle à la longueur dans cette direction de la coupe hélicoïdale formant les goujures. Il est également préféré que la longueur axiale des bords de coupe soit calculée sur la base de celle de la coupe hélicoïdale selon la formule: Bord de coupe = coupe hélicoidale x Cc. I1 est encore également préféré que la valeur de la constante G soit substantiellement égale à 0,85. De préférence, chaque goujure présente un angle d'inclinaison radiale de substantiellement de 10 (+ 3 / 0 ). De préférence, les bords de coupe présentent un angle de coupe de substantiellement 45O + 20. Dans un premier mode de réalisation préféré, le diamètre du foret est substantiellement égal à 3,5 mm (+ 0 mm / - 0,10 mm). Dans un deuxième mode de réalisation préféré, le diamètre du foret est substantiellement égal à 3,175 mm (+ 0 mm / - 0,10 mm). Dans un troisième mode de réalisation préféré, le diamètre du foret est substantiellement égal à 6,35 mm (+ 0 mm / - 0,10 mm). On préfère que la longueur du corps du foret coupant soit substantiellement comprise entre 70 mm et 80 mm. La présente invention sera maintenant plus particulièrement décrite, à titre d'exemple seulement, en référence aux dessins annexés sur lesquels: La Figure 1 est une vue latérale d'un premier mode de réalisation d'un foret coupant conforme à l' invention; La Figure 2 est une vue d'extrémité en coupe et agrandie du foret coupant de la Figure 1, prise selon la ligne II-II; La Figure 3 est une vue de face d'extrémité agrandie du foret coupant de la Figure 1; La Figure 4 est une vue partiellement en coupe du foret coupant de la Figure 3 prise selon la ligne IV-IV; La Figure 5 est une vue latérale agrandie de l'extrémité frontale du foret coupant de la Figure 1; La Figure 6 est une vue extérieure de l'extrémité frontale du foret coupant de la Figure 5 prise selon la ligne VI-VI; Les Figures 7 à 12 sont des vues équivalentes à celles des Figures 1 à 6 respectivement, montrant un deuxième mode de réalisation d'un foret coupant conforme à l' invention; et Les Figures 13 à 18 sont des vues équivalentes à celles des Figures 1 à 6 respectivement, montrant un troisième mode de réalisation d'un foret coupant conforme à l' invention. En référence tout d'abord aux Figures 1 à 6 des dessins, on a montré un premier foret coupant 100 mettant en oeuvre l' invention, qui est susceptible de faire une coupe axiale aussi bien qu'une coupe latérale. Le foret coupant 100 est conçu pour une utilisation à une vitesse normale d' environ 30000 tours par minute et pour percer des parois sèches, du bois, tel que des contre-plaqués, des feuilles de plastique incluant l'acrylique, l'ABS et le PVC, et les feuilles d'aluminium, toutes présentant une épaisseur allant jusqu'à 19 à 20 mm environ (approximativement 3/4 de pouce). Le foret coupant 100 comporte un corps intégral 102 de forme allongée généralement cylindrique, réalisé dans un acier haute vitesse pour outils de coupe, dont le diamètre extérieur (ou diamètre de la mèche) est substantiellement égal à 3,5 mm (+ 0 mm / - 0,10 mm) et la longueur totale est de 70 mm environ. La partie frontale du corps 102 est coupée de façon hélicoïdale pour former une partie de fraisage 110, et la partie arrière immédiatement derrière la partie frontale est obturée pour former un fût 120. La longueur de la partie de fraisage est calaulée pour être substantiellement de 41,04 mm, comme précédemment décrit, avec le fût 120 prenant le reste de la longueur totale, c'est à dire 28,96 mm environ. La partie de fraisage 110 et le fût 120 ont le même diamètre extérieur de 3,5 mm (+ 0 mm / - 0,10 mm) comme le corps total 102 du foret coupant. La partie de fraisage 110 comporte un noyau central solide 104 dont le diamètre est substantiellement de 2,0 mm, ci-après dit diamètre du noyau. Le diamètre du noyau est directement proportionnel au diamètre de la mache et, plus particulièrement, est calculé selon la première formule suivante: Diamètre du noyau = Diamètre du foret x CD dans laquelle CD est une constante d'une valeur comprise substantiellement dans la plage comprise entre 0,5400 et 0,60000 et, de préférence, égale à 0,5714, comme indiqué dans le mode de réalisation décrit. La partie de fraisage 110 est découpée de facon hélicoïdale pour former une paire unique de goujures hélicoïdales diamétralement opposées 130 autour du noyau central 104. L' angle des goujures 130, incliné par rapport à l'axe du corps 102 du foret coupant est appelé l' angle de l'hélice qui est. de façon spécifique, prédéterminé pour être substantiellement égal à 15 + 20. La coupe hélicoïdale est appelée le pas de l'hélice, et est prévue pour former les goujures hélicoïdales 130 dans la partie de fraisage 110, et a ainsi une longueur de 41,04 mm en direction axiale du corps 102 du foret coupant. La longueur axiale du pas de l'hélice est calculée selon la deuxième formule suivante: Pas de l'hélice = Diamètre du foret x / tan (angle de l'hélice) dans laquelle l' angle de l'hélice a une valeur de substantiellement 15 + 20. En pratique, le bord extérieur de chaque goujure peut seulement être affilé sur une partie de sa longueur s'étendant vers l'arrière à partir d'une extrémité frontale 106 de pergage du corps 102 du foret coupant, de manière à former ainsi un bord de coupe radial 132. Les bords de coupe 132 présentent une longueur axiale substantiellement de 34,88 mm dans la direction axiale du corps 102 du foret coupant, qui est directement proportionnelle au pas de l'hélice et, de façon plus spécifique, est calculée selon la troisième formule suivante: Bord de coupe = Pas de l'hélice x Cc dans laquelle Cc est une constante d'une valeur substantiellement comprise dans une plage entre 0,85 et 0,90 et, de prétérence, est égale à 0,85 comme dans le mode de réalisation décrit. La troisième formule peut incorporer la deuxième formule pour être lue comme suit: Bord de coupe = Diamètre du foret x x G / tan (angle de l'hélice) dans laquelle Cc est une constante d'une valeur substantiellement comprise dans une plage entre 0,85 et 0,90 et, de préférence, est égale à 0,85 comme dans le mode de réalisation décrit, et l' angle de l'hélice a substantiellement une valeur de 15 + 20. La position Y le long des goujures 130 o les bords de coupe 132 se terminent est le point le plus faible o le corps 102 du foret coupant se casse le plus souvent lorsqu'il est soumis à une charge latérale excessive. La raison en est qu'il y a un changement abrupte dans la structure entre la partie du bord effilé et la partie du bord non effilé, ou vice versa, se produisant à cet endroit. La longueur des bords de coupe 132, c'est à dire 34,88 mm, est déterminée sur la base du diamètre du foret et de l' angle de l'hélice, de telle manière qu'en pratique, elle est appropriée pour couper latéralement la feuille du matériau précité présentant une épaisseur allant jusqu'à 19 mm environ, sans casse du corps 102 du foret coupant au point Y en utilisation normale. Une coupe latérale est utile, par exemple, pour ébarber les bords de la feuille du matériau ou réaliser un orifice agrandi ou une ouverture dans la feuille. Le bord de coupe 132 de chaque goujure 130 présente un angle de coupe spécifiquement déterminé pour être substantiellement égal à 45O + 20 pour assurer effectivement l' action de coupe latérale ou de côté. La présence de deux, et de seulement deux, goujures 130, combinée à un angle du bord de coupe de 45O + 20 pour chacune d'elle, est choisie pour obtenir des performances optimales de coupe latérale à la vitesse normale indiquée de 30000 tours par minute dans les matériaux précités, sans chauffage excessif engendré par le froLtement. Chaque goujure 130 présente, sur sa paroi dentée, un angle d'inclinaison radial positif de substantiellement lOo (+ 3O / - Oo), qui est dicté essentiellement par l' angle de l'hélice de 15 + 20 et le rapport entre le diamètre du noyau et le diamètre du foret du corps 102 du foret coupant, c'est à dire la constante CD. L' angle de coupe de 45O + 20 est formé lorsque les bords de coupe 132 sont effilés. L'extrémité 106 du foret du corps 102 du foret coupant est coupée pour mise en forme et effilage après que les bords de coupe 132 aient été réalisés, ayant une forme et une configuration généralement connues dans l' art. En particulier, l'extrémité de pergage 106 présente un angle point de substantiellement 116 + 3O et un angle de meule de substantiellement 120 + 3O. Un processus de trempe doit être mis en oeuvre pour réduire la frangibilité et ôter les contraintes internes provoquées par un brusque refroidissement dans le processus précédent de durcissement, de manière à obtenir une certaine dureté du foret, telle que HRC 58-62. En référence maintenant aux Figures 7 à 12, qui illustrent un deuxtème foret coupant 100 A mettant en oeuvre l' invention, qui présente essentiellement la même constitution, basée sur les formules précitées, que le premier foret coupant 100, les parties équivalentes étant désignées par les mêmes références numériques avec une lettre-suffixe 'A'. La seule différence majeure du foret J coupant 100 A repose dans le diamètre du foret qui est substantiellement égal à 3,175 mm (+ O mm / -0, 10 mm), relativement plus petit que celui du premier foret coupant 100. Basé sur ce diamètre du foret, le diamètre du noyau est caloulé pour être substantiellement égal à 1,81 mm en utilisant la première formule, et le pas de l'hélice a une longueur substantiellement de 37,23 mm conformément à la deuxième formule. La troisième formule détermine les bords de coupe 132 A comme ayant une longueur de 31,64 mm. L' angle de l'hélice reste substantiellement égal à 15 + 20. De même, l' angle d'inclinaison radiale des goujures 130 A est substantiellement égal à 10 (+ 30 / -Oo) et l' angle de coupe des bords de coupe 132 A est substantiellement égal à 450 + 20. On se référera enfin aux Figures 13 à 18 qui illustrent un troisième foret coupant 100 B mettant en oeuvre l' invention, qui présente essentiellement la même constitution, basée sur les formules précitées, que le premier foret coupant 100, les parties équivalentes étant désignces par les mêmes références numériques avec une lettre-suffixe 'B'. La seule différence majeure du foret coupant 100 B repose dans le diamètre du foret qui est substantiellement égal à 6,35 mm (+ O mm / -0, 10 mm), relativement plus grand que celui du premier foret coupant , la longueur totale du foret 100 B étant relativement plus grande à environ 80 mm. Basé sur ce diamètre du foret, le diamètre du noyau est calculé pour être substantiellement égal à 3,63 mm en utilisant la première formule, et le pas de l'hélice est substantiellement égal à 74,45 mm conformément à la deuxième formule. La troisième formule détermine les bords de coupe 132 B comme ayant une longueur de 48,39 mm. L' angle d'hélice reste substantiellement égal à 15 + 20. De même, l' angle d'inclinaison radiale des gougures 130 B est substantiellement égal à lOo (+ 30 / - Oo) et l' angle de coupe des bords de coupe 132 B est substantiellement égal à 450 + 20. Bien que l'on ait représenté et décrit à titre d'exemple seulement ce que l'on considère actuellement être les modes de réalisation préférés de la présente invention, il est évident que l'Homme de l'Art pourra y apporter différents changements et modifications sans sortir du cadre de la présente invention tel que défini ci-après. * * * REVENDICATIONS 1 - Foret coupant (100) susceptible aussi bien de pratiquer une coupe axiale qu'un fraisage latéral, ayant un corps allongé (102) de forme générale cylindrique d'un diamètre du foret donné, qui comporte une extrémité de perçage en bout (106) pour une coupe axiale, une partie de fraisage (110) s'étendant depuis l'extrémité de pergage (106) pour une coupe latérale, et une tige (120) derrière la partie de fraisage (110), caractérisé en ce que la partie de fraisage (110) est coupée de façon hélicoïdale avec un angle d'hélice de substantiellement 15 + 20 de manière à former deux goujures hélicoïdales diamétralement opposées (130) dont les bords extérieurs (132) sont formés pour constituer des bords de coupe respectifs (132), autour d'un noyau central solide (104) dont le diamètre est substantiellement directement proportionnel au diamètre du foret, et que la longueur des bords de coupe (132) en direction axiale du corps (102) du foret coupant est calculée selon la formule: bord de coupe = diamètre du foret x x Cc /tan (angle d'hélice) Cc étant une constante d'une valeur comprise substantiellement dans la plage comprise entre 0,85 et O. 90. 2 - Foret coupant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de la constante Cc est substantiellement égale à 0,85. 3 - Foret coupant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre du noyau (104) est calculé selon la formule: Diamètre du noyau = diamètre du foret x CD CD étant une constante d'une valeur comprise substantiellement dans la plage comprise entre 0,5400 et 0,60000. 4 - Foret coupant selon la revendication 3, caractérisé en ce que la valeur de la constante CD est substantiellement égale à 0,5714. - Foret coupant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur des bords de coupe (132) en direction axiale du corps (102) du foret coupant est directement proportionnelle à la longueur dans cette direction de coupe hélicoïdale formant les gougures (130). 6 - Foret coupant selon la revendication 5, caractérisé en ce que la longueur axiale des bords de coupe (132) est calculée sur la base de celle de la coupe hélicoïdale selon la formule: Bord de coupe = coupe hélicoidale x Cc. 7 - Foret coupant selon la revendication 6, caractérisé en ce que la valeur de la constante Cc est substantiellement égale à 0,85. 8 - Foret coupant selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque goujure (130) présente un angle d'inclinaison radiale substantiellement de 10 (+ 30 / -0 ). 9 - Foret coupant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bords de coupe (132) présentent un angle de coupe substantiellement de 450 + 20. 10 - Foret coupant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre du foret (100) est substantiellement égal à 3,5 mm (+ 0 mm / - 0,10 mm). 11 - Foret coupant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre du foret (100) est substantiellement égal à 3,175 mm (+ 0 mm / - 0,10 mm). 12 - Foret coupant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre du foret (100) est substantiellement égal à 6,35 mm (+ 0 mm / - 0,10 mm). 13 - Foret coupant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur du corps (102) du foret coupant est substantiellement comprise entre 70 mm et 80 mm.