Brevet FR2876936A1 — publié le 20060428

La présente invention concerne une machine de perçage de verres optiques, du type comprenant: - un support de lentille muni de moyens d'entraînement en rotation lente de la lentille autour d'un axe de lentille; - un ensemble porte-outil comportant: ^ au moins une fraise montée dans un support d'outil; et ^ des moyens d'entraînement en rotation rapide de la fraise autour d'un axe de perçage; et - des moyens de positionnement relatif du support d'outil par rapport io au support de lentille; la fraise comprenant une partie de fixation et une partie en saillie hors du support d'outil, la partie en saillie comportant une région active de perçage présentant extérieurement un taraud. On connaît de EP-A-1310 327 une machine du type précité 15 comprenant une fraise de perçage montée en saillie à l'extrémité d'un arbre porte-outil rotatif. Une telle machine permet de ménager des trous dans des lentilles ophtalmiques après leur ébauchage. Les trous sont par exemple utilisés pour fixer la lentille à une monture. Une telle machine ne donne pas entière satisfaction. En effet, le diamètre des trous dans les lentilles tend à diminuer, notamment vers des valeurs inférieures au millimètre. L'épaisseur de la lentille restant constante, le rapport entre le diamètre de la fraise et sa longueur diminue notablement. Par suite, le risque de rupture de la fraise augmente, ce qui réduit la fiabilité de la machine de perçage. Un but de l'invention est donc de disposer d'une machine de perçage de verres optiques qui permette de ménager des trous de faible diamètre, notamment inférieur au millimètre, tout en conservant une fiabilité satisfaisante. A cet effet, l'invention a pour objet une machine du type précité, caractérisée en ce que la partie en saillie comporte une région intermédiaire de renfort adjacente à la région active, la région intermédiaire étant dépourvue de taraud et présentant une dimension transversale maximale inférieure ou sensiblement égale à la dimension transversale maximale de la région active, le rapport de la longueur de la région intermédiaire à la longueur de la région active étant supérieur à 1, notamment compris entre 1 et 10. La machine selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons 5 techniquement possibles: - le taraud comprend une âme et un filet qui fait saillie radialement sur l'âme, la dimension transversale maximale de l'âme étant inférieure à celle de la région intermédiaire; la dimension transversale maximale de la région intermédiaire est io inférieure à celle de la région active; - la région intermédiaire présente extérieurement des moyens de polissage; - la partie en saillie comprend une région secondaire convergente d'usinage d'un chanfrein, cette région secondaire étant située entre la partie de is fixation et la région de renfort; et - l'axe de perçage est incliné par rapport à l'axe de lentille, la machine comprenant des moyens de réglage de l'angle d'inclinaison de l'axe de perçage par rapport à l'axe de lentille. L'invention a également pour objet une fraise de perçage pour une machine telle que définie ci-dessus, du type comprenant une partie de fixation et une partie en saillie hors du support d'outil, la partie en saillie comportant une région active de perçage présentant extérieurement un taraud, caractérisée en ce que la partie en saillie comporte une région intermédiaire de renfort adjacente à la région active, la région intermédiaire étant dépourvue de taraud et présentant une dimension transversale maximale inférieure ou sensiblement égale à la dimension transversale maximale de la région active, le rapport de la longueur de la région intermédiaire à la longueur de la région active étant supérieur à 1, notamment compris entre 1 et 10. L'invention a en outre pour objet un procédé de perçage d'une lentille 30 ophtalmique au moyen d'une machine telle que définie ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives de: - disposition de la lentille dans le support de lentille; - positionnement de la lentille en regard de la fraise; - déplacement du support d'outil pour amener la fraise au contact de la lentille à un point de perçage initial; - insertion de la fraise dans la lentille pour y percer une première partie d'un trou; - retrait de la fraise hors de la lentille pour l'évacuation des copeaux produits lors du perçage de la première partie du trou; - insertion de la fraise dans la lentille pour y percer une deuxième partie du trou. Le procédé selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des io caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: - il comprend, avant l'étape de perçage, une étape de mesure des propriétés géométriques de la lentille; la profondeur du trou est supérieure à la longueur de la région 15 active; et - le trou est un trou de dimension transversale supérieure à la dimension maximale de la région active de la fraise, et le procédé comprend, avant une étape ultérieure de retrait, une étape de détermination du volume libre de trou déjà usiné disponible en regard de la partie active pour l'évacuation de copeaux, ladite étape ultérieure de retrait étant effectuée ou non suivant la valeur de ce volume libre. Des exemples de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits en regard des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en élévation des parties 25 pertinentes d'une machine de perçage selon l'invention; - la figure 2 est une vue de la fraise de perçage de la machine de la figure 1; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 d'une variante de la fraise de la figure 1; et - la figure 4 est une vue analogue à la figure 2 d'une autre variante de la fraise de la figure 1. La machine de perçage 11 représentée sur la figure 1 est destinée à percer un trou 12 dans une lentille ophtalmique 13, cette lentille 13 ayant été préalablement ébauchée par meulage périphérique. La machine 11 comprend un bâti 15, un support de lentille 17, un ensemble porte-outil 19, et des moyens 21 de positionnement relatif axial et radial de l'ensemble porte-outil 19 par rapport au support de lentille 17, les moyens 21 comprenant une unité de commande 23. Le support de lentille 17 comprend un chariot 25 muni de deux demi-arbres 27A et 27B adaptés pour saisir la lentille 13 et l'entraîner en rotation lente io autour d'un axe de lentille horizontal B-B'. Le chariot 25 est monté mobile par rapport au bâti 15 suivant un mouvement de translation ou de pseudo-translation le long d'un axe A-A' sensiblement vertical, radial par rapport à l'axe B-B'. L'ensemble porte-outil 19 comprend un support d'outil 29, une fraise de perçage 31 montée mobile en rotation dans le support d'outil 29 autour d'un axe de fraise C-C'. L'axe C-C' est sensiblement parallèle à l'axe de lentille B-B' dans l'exemple représenté sur la figure 1. En variante, l'axe C-C' est incliné par rapport à l'axe de lentille B-B' et la machine 11 comprend des moyens 32 de réglage de l'inclinaison de l'axe de perçage C-C' par rapport à l'axe de lentille B-B'. Ces moyens sont par exemple décrits dans la demande française n 03 03 792 ou dans la demande française n 04 05 427. Le support d'outil 29 comprend en outre un moteur 33 d'entraînement en rotation rapide de la fraise 31 autour de son axe de rotation C-C'. Le support d'outil 29 est mobile par rapport au chariot 25 en translation axiale le long d'un axe parallèle à l'axe de lentille B-B'. La fraise 31 comprend une partie d'entraînement 35 de forme générale cylindrique insérée dans le support d'outil 29 et reliée au moteur 33 par des moyens de transmission 37. La fraise comprend en outre une partie 39 en saillie par rapport au 30 support d'outil 29. La partie en saillie 39 est venue de matière avec la partie 35 insérée dans le support 29. Elle s'étend le long de l'axe C-C'. La partie en saillie 39 comprend successivement, en se déplaçant depuis son extrémité libre vers le support d'outil 29, une région active 43 de perçage, une région intermédiaire 45 adjacente à la région 43, et une région 46 de liaison à la partie d'entraînement 35, adjacente à la région 45. Comme illustré par la figure 2, la région de perçage 43 présente extérieurement un taraud 47. Ainsi, cette région 43 comprend une âme centrale 49 sensiblement cylindrique, et un filet tranchant 51 qui fait saillie radialement sur l'âme 49. La région de perçage 43 est délimitée extérieurement par une surface virtuelle sensiblement cylindrique 50 d'axe C-C', dans laquelle s'inscrit le filet 51. Le diamètre d2 de cette surface cylindrique sera désigné par la suite io par diamètre de perçage . La région intermédiaire 45 est dépourvue de taraud. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, la région 45 présente une forme sensiblement cylindrique, et le diamètre di de la région 45 est sensiblement égal au diamètre d2 de perçage. Le rapport de la longueur Il de la région intermédiaire 45, prise le long de l'axe C-C', à la longueur 12 de la région de perçage 43, prise le long du même axe C-C', est supérieur à 1 et, de préférence, compris entre 1 et 10. Le rapport de la longueur totale Il + 12 des régions 43 et 45 au diamètre d2 de perçage est par exemple compris entre 10 et 40. Par ailleurs, la longueur 12 de la région de perçage 43 peut être inférieure à l'épaisseur de la lentille 13 au point où une perforation doit être réalisée dans la lentille 13. La région de liaison 46 relie la partie d'entraînement 35 à la région intermédiaire 45. Elle présente une forme tronconique convergeant vers la région 25 45. En référence à la figure 1, les moyens 21 de déplacement axial et radial comprennent des moyens 61 de déplacement en translation axiale du support d'outil 29 le long de l'axe C-C', et des moyens 63 de déplacement en translation ou en pseudo-translation radiale du support de lentille 17 le long de l'axe A-A'. Les moyens de déplacement 61, 63 sont pilotés par l'unité de commande 23. On décrira maintenant comme exemple un procédé de perçage d'une lentille ophtalmique 13 mis en oeuvre dans la machine 11 selon l'invention, afin de réaliser un trou 12 de profondeur supérieure à la longueur 12 de la région active 43. Les propriétés géométriques des surfaces extérieure et intérieure de la lentille 13 sont mesurées par un dispositif de palpage schématisé en 44, par exemple du type décrit dans la demande française n 03 03792. Dans une première étape, la lentille ébauchée 13, qui présente éventuellement son contour définitif, est calée entre les deux extrémités en to regard des demi-arbres 27A et 27B du support de lentille 17 par un adaptateur convenablement positionné sur cette lentille 13. La lentille 13 est entraînée en rotation lente autour de son axe B-B' pour amener le point initial de perçage sensiblement dans le plan vertical de la fraise 31. Puis, le support d'outil 29 est déplacé par l'unité de commande 23 pour amener la fraise 31 au contact de la lentille 13 au point de perçage désiré. Dans une étape ultérieure, la fraise 31, entraînée en rotation rapide autour de son axe C-C', est insérée dans la lentille 13 pour y percer une première partie du trou 12. La fraise 31 est insérée sur sensiblement toute la longueur 12 de la région active 43. Puis, la fraise 31 est retirée de la lentille 13 afin d'évacuer les copeaux détachés de la lentille 13. Ensuite, la fraise 31 est à nouveau insérée dans la lentille 13 pour y percer une deuxième partie du trou dans le prolongement axial de la première partie. Les étapes précédentes sont répétées jusqu'à ce que le trou 12 soit entièrement percé. En variante, pour forer un trou ayant une dimension transversale supérieure au diamètre d2, notamment un trou oblong, un premier perçage de diamètre d2 et de profondeur sensiblement égale à la longueur 12 de la région active 43 est effectué. Puis la fraise 31 est retirée hors de la lentille 13, et on réalise au moins une seconde perforation adjacente au premier perçage et interférant avec celui- ci. La profondeur de ce second perçage peut être différente de celle du premier perçage. Enfin la fraise est déplacée transversalement par rapport à la lentille pour terminer l'usinage du trou. En variante, pour réaliser ce type de trou oblong, il est également possible de réaliser un premier trou, puis d'entraîner la lentille 13 en rotation lente autour de son axe B-B' en déplaçant simultanément le chariot 25 le long de l'axe A-A'. La région de perçage 43 est alors sollicitée transversalement. En variante, d'autres déplacements entre la lentille 13 et la fraise 31 peuvent être mis en io oeuvre pour réaliser des trous oblongs. Dans une variante représentée en pointillés sur la figure 1, la machine 11 est munie de moyens 101 de détermination du volume libre de trou déjà usiné disponible transversalement autour de la région de perçage 43. Ces moyens sont reliés à l'unité de commande 23. Le procédé comprend alors, lors du perçage, avant une étape ultérieure de retrait, une étape de détermination du volume libre de trou déjà usiné disponible en regard de la région de perçage 43 pour l'évacuation des copeaux détachés de la lentille 13. L'étape de retrait de la fraise 31 est effectuée ou non suivant la valeur de ce volume libre. Dans une autre variante, la région intermédiaire 45 est munie d'une surface extérieure rugueuse adaptée pour le polissage extérieur de la paroi délimitant le trou 12. Le procédé comprend alors une étape de polissage de cette paroi, après l'étape de perçage. En variante, la région intermédiaire 45 est formée par une tige d'usinage de section carrée, les angles du carré formant des moyens de polissage de la paroi délimitant le trou 12. Dans cet exemple, la dimension transversale maximale de la région intermédiaire 45, prise perpendiculairement à l'axe C-C', est inférieure ou sensiblement égale au diamètre de la région de perçage 43. Dans la variante représentée sur la figure 3, la dimension transversale maximale dl de la région intermédiaire 45 est inférieure au diamètre d2 de perçage, et supérieure au diamètre d3 de l'âme 49 de la région de perçage 43, c'est-à-dire au diamètre de fond de filet de cette partie 43. Cette variante facilite le retrait de la fraise 31 lors de l'étape d'évacuation des copeaux. Dans la variante représentée sur la figure 4, la fraise 31 comprend une région secondaire 201 de réalisation d'un chanfrein, formée par la région de liaison 46, qui comporte alors extérieurement des angles de découpe ou une surface abrasive. Le procédé selon l'invention comprend alors, après le perçage du trou io 12, une étape de réalisation d'un chanfrein à l'extrémité 207 du trou qui débouche dans la face 205 de la lentille 13 située en regard du support d'outil 29. Dans une variante représentée en trait mixte sur la figure 4, la région secondaire 201 est délimitée par une portion de sphère, dont la face convexe est disposée en regard de la lentille 13. is Grâce à l'invention qui vient d'être décrite, il est possible de disposer d'une machine de perçage 11 de lentilles ophtalmiques, qui permet d'effectuer des trous de faible diamètre, notamment inférieur au millimètre, tout en préservant la fiabilité de la machine 11, grâce à une fraise 31 qui comprend une région 45 intermédiaire de renfort entre la région active de perçage 43 et le support d'outil 29. Ce type de machine permet d'augmenter la longueur des trous perçés, et de diminuer leur diamètre, tout en réduisant notablement le risque de rupture de la fraise 31. La région intermédiaire de renfort 45 permet également de diminuer le risque de rupture de la fraise 31, lorsque des trous circulaires de diamètre plus grand que celui de la fraise 31, des trous oblongs ou des trous d'autres configurations sont ménagés par sollicitation transversale de la fraise 31. Ces avantages sont obtenus que les trous soient borgnes ou débouchants. La disposition de moyens de polissage dans la région intermédiaire 45 et de moyens 201 de réalisation d'un chanfrein dans la région de liaison 46 permet de réaliser des opérations de finition du trou, sans qu'il soit nécessaire de changer d'outil pour réaliser ces opérations. REVENDICATIONS 1. Machine (11) de perçage de verres optiques, du type comprenant: - un support de lentille (17) muni de moyens (27A, 27B) d'entraînement en rotation lente de la lentille (15) autour d'un axe (B-B') de 5 lentille; un ensemble porte-outil comportant: ^ au moins une fraise (31) montée dans un support d'outil (29) ; et ^ des moyens (33) d'entraînement en rotation rapide de la fraise (31) autour d'un axe (C-C') de perçage; et io - des moyens (21) de positionnement relatif du support d'outil (29) par rapport au support de lentille (17) ; la fraise (31) comprenant une partie de fixation (35) et une partie (39) en saillie hors du support d'outil (29), la partie en saillie (39) comportant une région active (43) de perçage présentant extérieurement un taraud (51), caractérisée en ce que la partie en saillie (39) comporte une région intermédiaire (45) de renfort adjacente à la région active (43), la région intermédiaire (45) étant dépourvue de taraud et présentant une dimension transversale maximale (dl) inférieure ou sensiblement égale à la dimension transversale maximale (d2) de la région active (43), le rapport de la longueur (II) de la région intermédiaire (45) à la longueur (12) de la région active (43) étant supérieur à 1, notamment compris entre 1 et 10. 2. Machine (11) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le taraud (43) comprend une âme (49) et un filet (47) qui fait saillie radialement sur l'âme (49), la dimension transversale maximale (d3) de l'âme (49) étant inférieure à celle (dl) de la région intermédiaire (45). 3. Machine (11) selon la revendication 2, caractérisée en ce que la dimension transversale maximale (dl) de la région intermédiaire (45) est inférieure à celle (d2) de la région active (43). 4. Machine (11) selon l'une quelconque des revendications 30 précédentes, caractérisée en ce que la région intermédiaire (45) présente extérieurement des moyens de polissage. 5. Machine (11) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie en saillie (39) comprend une région secondaire convergente (201) d'usinage d'un chanfrein, cette région secondaire (201) étant située entre la partie de fixation (35) et la région de renfort (45). 6. Machine (11) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'axe de perçage (C-C') est incliné par rapport à l'axe de lentille (B-B'), la machine (11) comprenant des moyens (32) de réglage de l'angle d'inclinaison de l'axe de perçage (C-C') par rapport à l'axe de lentille (B-B'). 7. Fraise de perçage pour une machine (11) selon l'une quelconque des revendications précédentes, du type comprenant une partie de fixation (35) io et une partie (39) en saillie hors du support d'outil (29), la partie en saillie (39) comportant une région active (43) de perçage présentant extérieurement un taraud (51), caractérisée en ce que la partie en saillie (39) comporte une région intermédiaire (45) de renfort adjacente à la région active (43), la région intermédiaire (45) étant dépourvue de taraud et présentant une dimension transversale maximale (dl) inférieure ou sensiblement égale à la dimension transversale maximale (d2) de la région active (43), le rapport de la longueur (II) de la région intermédiaire (45) à la longueur (12) de la région active (43) étant supérieur à 1, notamment compris entre 1 et 10. 8. Procédé de perçage d'une lentille ophtalmique (13) au moyen d'une machine (11) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives de: - disposition de la lentille (13) dans le support de lentille (17) ; - positionnement de la lentille (13) en regard de la fraise (31) ; - déplacement du support d'outil (29) pour amener la fraise (31) au contact de la lentille (13) à un point de perçage initial; - insertion de la fraise (31) dans la lentille (13) pour y percer une première partie d'un trou (12) ; - retrait de la fraise (31) hors de la lentille (13) pour l'évacuation des copeaux produits lors du perçage de la première partie du trou (12); - insertion de la fraise (31) dans la lentille (13) pour y percer une deuxième partie du trou (12). 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend, avant l'étape de perçage, une étape de mesure des propriétés géométriques de la lentille (13). 10. Procédé selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce 5 que la profondeur du trou (12) est supérieure à la longueur (12) de la région active (43). 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le trou (12) est un trou de dimension transversale supérieure à la dimension maximale de la région active (43) de la fraise (31), et io en ce que le procédé comprend, avant une étape ultérieure de retrait, une étape de détermination du volume libre de trou déjà usiné disponible en regard de la partie active (43) pour l'évacuation de copeaux, ladite étape ultérieure de retrait étant effectuée ou non suivant la valeur de ce volume libre.