Brevet FR2913619A3 — publié le 20080919

FR 2913619 A3 20080919 FR 0701934 A 20070316 DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne un outil multitâche de perçage, taraudage et chanfreinage. Elle concerne également un procédé de réalisation d'un orifice taraudé au travers d'une paroi, à l'aide d'un tel outil multitâche. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans la réalisation d'un outil de petites dimensions adaptée à réaliser des perçages taraudés sur des pièces moteurs et des pièces de boîtes de vitesse d'un véhicule automobile. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Actuellement on connaît du document DE4010075, un outil multitâche qui comprend une fraise à fileter suivie axialement d'une partie de chanfreinage. Un tel outil permet de réaliser le perçage de l'orifice, le filetage, par interpolation circulaire, de la paroi interne de l'orifice et le chanfreinage, par interpolation circulaire en simultané, des bords de l'entrée et de la sortie de l'orifice fileté. L'interpolation circulaire consiste à déplacer l'outil suivant une orbite circulaire centré sur l'axe de l'orifice à réaliser. Le procédé de filetage par interpolation circulaire présente plusieurs inconvénients. En effet, il est relativement long à mettre en oeuvre. De plus, la cote du filetage réalisé par interpolation circulaire dépend de la qualité de la mesure du rayon de fraise à renseigner dans la machine utilisée et de la qualité d'interpolation de cette machine. OBJET DE L'INVENTION Par rapport à l'état de la technique précité, on propose, selon la présente invention, un outil multitâche qui permet de mettre en oeuvre en grande série, de manière fiable, un procédé de perçage, taraudage et chanfreinage d'orifice. Plus particulièrement, l'invention propose un outil multitâche comprenant trois parties différentes qui s'étendent dans la continuité l'une de l'autre suivant un axe, à savoir, un foret, un cylindre de taraudage et une partie de chanfreinage liée à un corps pourvu de moyens d'attachement à des moyens d'entraînement en rotation d'une machine-outil, dans lequel le cylindre de taraudage présente un diamètre externe qui correspond au diamètre intérieur de l'orifice taraudé à réaliser. Le cylindre de taraudage permet de réaliser en plongée, c'est-à-dire par translation suivant son axe, le filet dans la paroi de l'orifice percé. C'est un outil de forme qui calibre directement le filet. Ainsi, les filets réalisés en grande série par le cylindre de taraudage sont tous calibrés de la même manière et présentent une qualité fiable. D'autres caractéristiques non limitatives et avantageuses de l'outil de perçage selon l'invention sont les suivantes : le foret présente une longueur supérieure à la profondeur de l'orifice 10 taraudé à réaliser ; la partie de chanfreinage comporte deux chanfreins orientés de manière opposée l'un par rapport à l'autre, qui se raccordent à un cylindre central de diamètre réduit ; les chanfreins viennent de formation avec l'outil ; 15 les chanfreins comprennent des plaquettes rapportées dans des logements de l'outil ; les chanfreins s'étendent chacun à environ 45 par rapport à l'axe de l'outil ; lesdits chanfreins sont espacés l'un de l'autre d'une distance qui 20 correspond à la hauteur de l'orifice à réaliser ; le foret, le cylindre de taraudage et la partie de chanfreinage forment une pièce monobloc réalisée en carbure de tungstène ; le foret comporte un corps et une tête rapportée sur le corps ; la tête du foret est brasée sur le corps du foret ; 25 la tête du foret comporte une queue cylindrique axiale frettée à froid ou à chaud dans un logement axial du corps du foret ; le corps du foret comporte des goujures droites ou en hélice. L'invention concerne également un procédé de réalisation d'un orifice taraudé au travers d'une paroi, à l'aide d'un outil multitâche tel que précité, selon 30 lequel, l'outil étant entraîné en rotation autour de son axe, on déplace continûment en translation ledit outil suivant son axe pour que le foret perce l'épaisseur de la paroi, puis que le cylindre de taraudage réalise, lors de sa plongée, le filetage de la paroi interne de l'orifice percé, puis que les chanfreins de la partie de chanfreinage viennent simultanément au contact des bords d'entrée et de sortie de l'orifice taraudé pour réaliser sur ces bords des chanfreins, puis on retire l'outil multitâche de l'orifice taraudé et chanfreiné. Selon ce procédé, avantageusement, le chanfrein des bords d'entrée et de sortie de l'orifice taraudé est réalisé simultanément par lesdits chanfreins de la partie de chanfreinage en déplaçant l'outil suivant une orbite circulaire centrée sur l'axe de l'orifice taraudé. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et 10 comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une vue schématique de côté en long d'un mode de réalisation de l'outil multitâche selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique en perspective de détail de 15 l'extrémité avant du foret de l'outil de la figure 1 ; et - la figure 3 représente schématiquement les étapes 1 à 5 du procédé de perçage selon l'invention. Sur la figure 1 on a représenté un outil de perçage 100 d'axe X, particulièrement adapté à percer des matériaux durs. Cet outil est 20 avantageusement utilisé pour percer des pièces moteurs ou des pièces de boîtes de vitesse d'un véhicule automobile. Selon une caractéristique essentielle de l'outil multitâche 100, il comprend trois parties différentes qui s'étendent dans la continuité l'une de l'autre suivant l'axe X, à savoir, un foret 110, un cylindre de taraudage 120 et une partie 25 de chanfreinage 130. La partie de chanfreinage 130 est reliée à un corps 140 pourvu de moyens d'attachement à des moyens d'entraînement en rotation d'une machine-outil (non représentée). Avantageusement, le foret 110 présente un diamètre externe qui 30 correspond au diamètre de l'orifice à percer et le cylindre de taraudage 120 présente un diamètre externe qui correspond au diamètre intérieur de l'orifice taraudé à réaliser. Le cylindre de taraudage 120 est un outil de forme qui calibre directement le filet dans la paroi de l'orifice. Le foret 110 présente une longueur L supérieure à la hauteur ou profondeur de l'orifice taraudé à réaliser. On peut prévoir que le foret 110 présente une longueur L d'environ 16 mm. Le cylindre de taraudage 120 présenterait alors une longueur d'environ 15 5 mm et la partie de chanfeinage une longueur d'environ 20 mm pour une longueur totale de l'outil d'environ 10 cm. La partie de chanfreinage 130 comporte deux chanfreins 131, 132 orientés de manière opposée l'un par rapport à l'autre, qui se raccordent à un cylindre central 133 de diamètre réduit. 10 Préférentiellement, le foret 110, le cylindre de taraudage 120 et la partie de chanfreinage 130 de l'outil multitâche 100 forment une pièce monobloc réalisée en carbure de tungstène. On peut prévoir que les chanfreins 131, 132 viennent de formation avec l'outil ou qu'ils comprennent des plaquettes rapportées dans des logements de 15 l'outil. Chaque plaquette peut présenter une forme carrée, mais, en variante, elle peut présenter une forme triangulaire. La forme carrée ou triangulaire de chaque plaquette dépend du nombre d'arêtes de coupe utilisées, une plaquette triangulaire offrant une arête de coupe alors qu'une plaquette carrée offre deux 20 arêtes de coupe. Préférentiellement, chaque plaquette est solidarisée à la partie de chanfreinage au moyen d'une vis centrale vissée dans un alésage taraudé prévu dans le fond d'un logement correspondant de l'outil. Ainsi, chaque plaquette peut être remplacée facilement par une simple opération de vissage-dévissage. 25 En variante, on peut prévoir que chaque plaquette est solidarisée par brasage à la partie de chanfreinage de l'outil. Chaque plaquette est réalisée préférentiellement en carbure de tungstène. Lesdits chanfreins 131,132 sont orientés à 45 par rapport à l'axe X de 30 l'outil et ils sont espacés l'un de l'autre d'une distance l qui correspond à la hauteur de l'orifice à réaliser. Le foret 110 comporte un corps et une tête 110A qui, ici, forme une seule pièce avec le corps. En variante, on peut prévoir que la tête du foret soit rapportée sur le corps du foret. La tête du foret peut être brasée sur le corps du foret 110 ou elle peut comporter une queue cylindrique axiale frettée à froid ou à chaud dans un logement axial du corps du foret. Comme le montre la figure 2, la tête 110A du foret 110 présente une pointe formant un angle A0 d'environ 120 , des dépouilles primaires 111P et des dépouilles secondaires 111S. Les dépouilles primaires 111P forment avec l'axe perpendiculaire à l'axe X un angle Al d'environ 20 tandis que les dépouilles secondaires 111S forment avec l'axe perpendiculaire à l'axe X un angle A2 d'environ 45 . Le corps du foret 110 peut présenter une surface externe lisse ou être pourvue de goujures en hélice ou droites. Préférentiellement, la tête 110A est réalisée en carbure de tungstène. Le carbure est un matériau à performances élevées pour le perçage des matériaux très durs. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'outil multitâche 100, il est prévu deux conduits longitudinaux 112,113 parallèles qui traversent de part en part ledit outil (voir figure 2). Ces conduits longitudinaux 112,113 sont des conduits d'amenée d'un liquide de refroidissement tel que de l'huile. Par ces conduits 112, 113, on arrose d'huile les chanfreins 131, 132 de la partie de chanfreinage ainsi que les arêtes de coupe du foret 110 En référence à la figure 3, nous allons maintenant décrire le procédé de réalisation d'un orifice 11 au travers d'une paroi 10, à l'aide de l'outil multitâche 100 décrit ci-dessus. On entraîne l'outil multitâche 100 en rotation autour de son axe X et on l'approche de la paroi 10 (étape 1). L'outil 100 étant entraîné en rotation autour de son axe X, on déplace continûment en translation ledit outil suivant son axe pour que le foret 110 perce l'épaisseur de la paroi 10 (étape 2), puis que le cylindre de taraudage 120 réalise, lors de sa plongée, le filetage 11C de la paroi interne de l'orifice 11 percé (étape 3), puis que les chanfreins 131, 132 de la partie de chanfreinage 130 viennent simultanément au contact des bords d'entrée et de sortie de l'orifice 11 taraudé pour réaliser sur ces bords des chanfreins 11B, 11A (étape 4). Lorsque les chanfreins 11A, 11B sont usinés sur les bords d'entrée et de sortie de l'orifice 11, on retire l'outil multitâche 100 de l'orifice 11 taraudé et chanfreiné (étape 5). Avantageusement, à l'étape 4, le chanfrein des bords d'entrée et de sortie de l'orifice taraudé est réalisé simultanément par lesdits chanfreins 131, 132 de la partie de chanfreinage 130. Pour cela on déplace l'outil 100 axialement pour réaliser le chanfrein voulu à 0 puis on le déplace sur 360 suivant une orbite circulaire C centrée sur l'axe de l'orifice 11 taraudé et dont le rayon est fonction du rayon de l'orifice voulu. À la fin du déplacement orbital l'outil 100 est remis dans l'axe à une indexation angulaire de 0 . La présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante 10 conforme à son esprit. REVENDICATIONS 1. Outil multitâche (100) comprenant trois parties différentes qui s'étendent dans la continuité l'une de l'autre suivant un axe (X), à savoir, un foret (110), un cylindre de taraudage (120) et une partie de chanfreinage (130) liée à un corps (140) pourvu de moyens d'attachement à des moyens d'entraînement en rotation d'une machine-outil, dans lequel le cylindre de taraudage (120) présente un diamètre externe qui correspond au diamètre intérieur de l'orifice taraudé à réaliser. 2. Outil multitâche (100) selon la revendication 1, dans lequel le foret (110) présente une longueur (L) supérieure à la profondeur de l'orifice taraudé à réaliser. 3. Outil multitâche (100) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la partie de chanfreinage (130) comporte deux chanfreins (131, 132) orientés de manière opposée l'un par rapport à l'autre, qui se raccordent à un cylindre central de diamètre réduit. 4. Outil multitâche (100) selon la revendication précédente, dans lequel les chanfreins (131, 132) viennent de formation avec l'outil. 5. Outil multitâche (100) selon la revendication 3, dans lequel les chanfreins (131, 132) comprennent des plaquettes rapportées dans des logements de l'outil. 6. Outil multitâche (100) selon l'une des trois revendications précédentes, dans lequel les chanfreins (131, 132) s'étendent chacun à environ 45 par rapport à l'axe de l'outil. 7. Outil multitâche (100) selon l'une des quatre revendications précédentes, dans lequel lesdits chanfreins (131, 132) sont espacés l'un de l'autre d'une distance qui correspond à la hauteur de l'orifice à réaliser. 8. Outil multitâche (100) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le foret (110), le cylindre de taraudage (120) et la partie de chanfreinage (130) forment une pièce monobloc réalisée en carbure de tungstène. 9. Outil multitâche (100) selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel le foret comporte un corps et une tête rapportée sur le corps. 10. Outil multitâche (100) selon la revendication précédente, dans lequel la tête du foret est brasée sur le corps du foret. 11. Outil multitâche (100) selon la revendication 10, dans lequel la tête du foret comporte une queue cylindrique axiale frettée à froid ou à chaud dans un logement axial du corps du foret. 12. Outil multitâche selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le corps du foret comporte une surface externe lisse ou pourvue de goujures droites ou en hélice. 13. Procédé de réalisation d'un orifice (11) taraudé au travers d'une paroi (10), à l'aide d'un outil multitâche (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, selon lequel l'outil étant entraîné en rotation autour de son axe (X), on déplace continûment en translation ledit outil suivant son axe (X) pour que le foret (110) perce l'épaisseur de la paroi, puis que le cylindre de taraudage (120) réalise, lors de sa plongée, le filetage (11C) de la paroi interne de l'orifice (11) percé, puis que les chanfreins (131, 132) de la partie de chanfreinage viennent simultanément au contact des bords d'entrée et de sortie de l'orifice taraudé pour réaliser sur ces bords des chanfreins (11 B, 11A), puis on retire l'outil multitâche de l'orifice taraudé et chanfreiné. 14. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le chanfrein des bords d'entrée et de sortie de l'orifice taraudé est réalisé simultanément par lesdits chanfreins (131,132) de la partie de chanfreinage (130) en déplaçant l'outil suivant une orbite circulaire (C) centrée sur l'axe de l'orifice taraudé.