Brevet FR2935278A1 — publié le 20100305

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine des accessoires des machines-outils, en particulier des machines à commande numérique, des centres d'usinage, des machines ou lignes de transfert, pour l'usinage à grande vitesse ou pour lesquelles une grande précision de concentricité est requise, notamment les outils assemblés aux porte-outils par dilatation thermique de ces derniers, et a pour objet un dispositif de précentrage pour l'assemblage automatique par dilatation thermique d'outils avec un porte-outils. Le principe du frettage est connu depuis fort longtemps, 10 également dans le contexte de l'assemblage outil / porte-outils. Ainsi, il existe actuellement des dispositifs de frettage porte-outils / outils avec intervention manuelle pour l'emmanchement, nécessitant la mise en rotation des porte-outils, d'autres qui ne garantissent pas un emmanchement complet sur la hauteur désirée (d'où risque de perte d'outil 15 en usinage), et d'autres encore qui ne présentent pas la sécurité d'emploi indispensable à l'utilisation industrielle. Du fait que dans le cas de mandrins à fretter, le diamètre du porte-outil est plus faible que celui de l'outil, il est impossible de positionner ce dernier avant de procéder au frettage. 20 A cet effet, il a été proposé de munir l'entrée des porte-outils d'un alésage faible longueur et de diamètre légèrement supérieur à celui de la queue de l'outil, tout en maintenant ledit outil par l'intermédiaire d'un dispositif de guidage solidaire de la machine à fretter (EP-A-0 830 917). Il a également été proposé de réaliser l'extrémité de la queue 25 d'outil d'un diamètre inférieur à celui de l'alésage du porte-outil (EP-A-1 008 409). Un tel mode de réalisation ne permet, cependant pas la mise en oeuvre d'outils standards. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif de précentrage pour l'assemblage automatique par 30 dilatation thermique d'outils avec un porte-outils permettant de réaliser un précentrage précis et un maintien suffisamment ferme d'un outil à l'entrée d'un porte-outil avant la dilatation thermique de ce dernier. A cet effet, le dispositif de précentrage pour l'assemblage automatique par dilatation thermique d'outils avec un porte-outils, qui -2- consiste essentiellement en un moyen de réception de l'extrémité de la queue des outils, prévu à l'entrée de l'alésage de réception de ladite queue, caractérisé en ce que le moyen de réception de l'extrémité de la queue des outils délimite un volume de section polygonale inscrivant un cercle de diamètre légèrement supérieur au diamètre de la queue des outils et de l'alésage de réception de ladite queue. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un porte-outils pourvu d'un dispositif conforme à l'invention ; la figure 2 est une vue en élévation latérale et en coupe du porte-outils suivant la figure 1, et les figures 3 à 8 sont des vues partielles en perspective de l'entrée de porte-outils, à plus petite échelle, représentant des variantes de réalisation du dispositif conforme à l'invention. Les figures 1 et 2 des dessins annexés représentent, à titre d'exemple, un dispositif de précentrage 1 pour l'assemblage automatique par dilatation thermique d'outils avec un porte-outils 2, qui consiste essentiellement en un moyen 1 de réception de l'extrémité de la queue des outils, prévu à l'entrée de l'alésage 3 de réception de ladite queue. Pour des raisons de clarté, la queue de l'outil destinée à être emmanchée dans le porte-outils 2 et l'outil correspondant ne sont pas représentés aux figures des dessins annexés. Conformément à l'invention et comme le montrent les figures 1 et 2 des dessins annexés, le moyen 1 de réception de l'extrémité de la queue des outils, qui constitue le dispositif de précentrage, délimite un volume de section polygonale inscrivant un cercle de diamètre légèrement supérieur au diamètre de la queue des outils et de l'alésage 3 de réception de ladite queue. Ainsi, il est possible d'introduire l'extrémité d'une queue, en forme de cylindre de révolution, d'un outil dans le moyen 1 réalisant le dispositif de précentrage et d'assurer un maintien suffisant de l'ensemble de la queue de l'outil et de l'outil pendant l'opération de chauffage du porte-outil en vue de sa dilatation. Cette dilatation aura pour conséquence d'agrandir l'alésage 3 de manière à permettre l'insertion complète de la queue de l'outil par -3- ajustement glissant ou par introduction légèrement forcée au moyen d'un vérin ou analogue. Les extrémités des côtés délimitant la section polygonale du moyen 1 sont avantageusement reliées entre elles par des arrondis à grands rayons. De tels arrondis présentent l'avantage d'être de réalisation plus simple que des arêtes à rayons très faibles et ne nécessitent donc pour leur exécution que la mise en oeuvre d'outils de dimension plus importante et donc plus résistants. Le volume délimitant le moyen 1 de réception de l'extrémité de la queue des outils, qui constitue le dispositif de précentrage, présente, de préférence, une faible hauteur par rapport au diamètre de la queue de l'outil et à la longueur de l'alésage 3 du porte-outil 2. Une telle limitation de la hauteur du moyen 1 est nécessaire, afin de garantir une longueur suffisante d'emmanchement de la queue de l'outil dans l'alésage 3 du porte outil 2 et donc une surface de frettage suffisamment importante. De préférence, et pour réaliser une meilleure tenue et un meilleur centrage de la queue de l'outil dans le moyen 1 formant le dispositif de précentrage, le cercle inscrit dans la section polygonale du moyen 1 présente avantageusement un diamètre permettant un ajustement glissant avec l'extrémité de la queue de l'outil. Ainsi, l'extrémité de la queue de l'outil et donc l'ensemble de la queue, ainsi que l'outil, sont parfaitement alignés concentriquement dans le moyen 1 formant le dispositif de précentrage et donc aussi concentriquement avec l'alésage 3 du porte-outil 2, de sorte que lors de la dilatation de ce dernier par chauffage, la queue de l'outil peut facilement pénétrer par glissement ou sous pression dans ledit alésage 3. Les figures 1 et 2 des dessins annexés représentent un premier mode de réalisation de l'invention, dans laquelle le polygone définissant le volume délimité par le moyen 1 de réception de l'extrémité de la queue des outils est un hexagone. Dans un tel cas, l'extrémité de la queue de l'outil est en contact avec le moyen 1 par six génératrices. Les figures 3 à 5 des dessins annexés représentent trois variantes de réalisation du moyen 1, dans lesquelles les polygones sont respectivement à base triangulaire (figure 3), à base carrée (figure 4) et à base pentagonale (figure 5). Pour augmenter encore les capacités de centrage et de maintien de l'extrémité de la queue des outils, le volume de section polygonale -4- délimité par le moyen 1 de réception de l'extrémité de la queue des outils, qui constitue le dispositif de précentrage, présente un rétrécissement de la section à partir de l'entrée jusqu'à l'alésage 3 du porte-outil 2 destiné à la réception de la queue de l'outil. Des modes de réalisation du dispositif 1 avec une telle réduction de section sont représentés aux figures 6 à 8 des dessins annexés qui correspondent, respectivement, à une base triangulaire (figure 6), à une base carrée (figure 7) et à une base pentagonale (figure 8). Dans un tel cas, les différentes facettes délimitant le volume de section polygonale s'étendent à l'oblique en direction de l'alésage 3, les parties correspondant à leurs arêtes pénétrant plus profondément à l'intérieur de l'alésage 3, sous forme de canaux à section en segment de cône 4. Dans un tel mode de réalisation, le précentrage de l'extrémité de la queue de l'outil est encore mieux favorisé et son maintien en position de précentrage est assuré de manière identique que dans le cas d'un moyen 1 à section constante sur toute sa hauteur. Grâce à l'invention, il est possible de réaliser un précentrage et un positionnement parfaits d'une extrémité de queue d'outils à l'entrée d'un porte-outils, sans nécessiter de moyens complémentaires onéreux et de mise en oeuvre complexe. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés 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. REVENDICATIONS1. Dispositif de précentrage pour l'assemblage automatique par dilatation thermique d'outils avec un porte-outils (2), consistant essentiellement en un moyen de réception (1) de l'extrémité de la queue des outils, prévu à l'entrée de l'alésage (3) de réception de ladite queue, caractérisé en ce que le moyen de réception (1) de l'extrémité de la queue des outils délimite un volume de section polygonale inscrivant un cercle de diamètre légèrement supérieur au diamètre de la queue des outils et de l'alésage (3) de réception de ladite queue. 2. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que 10 les extrémités des côtés délimitant la section polygonale du moyen (1) sont reliées entre elles par des arrondis à grands rayons. 3. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le volume délimitant le moyen (1) de réception de l'extrémité de la queue des outils, qui constitue le dispositif de précentrage, présente, une faible hauteur 15 par rapport au diamètre de la queue de l'outil et à la longueur de l'alésage (3) du porte-outil (2). 4. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le cercle inscrit dans la section polygonale du moyen (1) présente un diamètre permettant un ajustement glissant avec l'extrémité de la queue de l'outil. 20 5. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le volume de section polygonale délimité par le moyen (1) de réception de l'extrémité de la queue des outils, qui constitue le dispositif de précentrage, présente un rétrécissement de la section à partir de l'entrée jusqu'à l'alésage (3) du porte-outil (2) destiné à la réception de la queue de l'outil. 25 6. Dispositif, suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les différentes facettes délimitant le volume de section polygonale s'étendent à l'oblique en direction de l'alésage (3), les parties correspondant à leurs arêtes pénétrant plus profondément à l'intérieur de l'alésage (3), sous forme de canaux à section en segment de cône (4).