Brevet FR3064202A1 — publié le 20180928

DESCRIPTION Arrière-plan de l'invention L'invention concerne un outil rotatif d'enlèvement de matière, en particulier une barre d'alésage présentant les caractéristiques du préambule de la revendication de brevet 1, ainsi qu'un procédé d'usinage d'un certain nombre d'alésages qui sont écartés les uns des autres d'une distance d'écartement prédéfinie, en particulier dans la direction axiale, à l'aide d'un tel outil d'enlèvement de matière. Une barre d'alésage de ce type ainsi qu'un procédé similaire sont décrits par ex. dans le document WO 2014/195007 A1. Les arbres-paliers, par ex. les arbres à cames ou à vilebrequin de véhicules automobiles, sont habituellement supportés au niveau de plusieurs supports de palier, écartés axialement les uns des autres, dans des alésages de palier, ci-après désignés par le terme alésages. Les alésages individuels sont habituellement percés à une dimension finale à l'aide d'une barre d'alésage de série. Celle-ci présente des taillants, destinés à chaque fois à usiner un alésage respectif, agencés de manière décalée les uns par rapport aux autres de la distance d'écartement respective, de telle sorte que plusieurs des alésages peuvent être usinés simultanément à l'aide d'une telle barre d'alésage de série par les taillants écartés les uns des autres dans la direction axiale. Sur la base de la distance d'écartement entre alésages, des positions de 25 travail présentant chacune un taillant sont par conséquent formées sur la barre d'alésage. Habituellement, seul un taillant est réalisé par position de travail. Pour l'opération d'alésage, la barre d'alésage doit être guidée ou supportée. Un support immédiat de la barre d'alésage dans la zone des taillants 30 respectifs par des éléments de guidage, comme cela est par exemple connu pour les alésoirs, n'est pas aisément possible, car la barre d'alésage doit d'abord être introduite à travers les alésages bruts qui doivent encore être usinés. 3064202 2 Par conséquent, la demande WO 2014/195007 attribuée à la demanderesse décrit une solution pour le support de la barre d'alésage, c'est-à-dire en particulier une barre d'alésage réalisée différemment, permettant un usinage efficient d'alésages alignés les uns sur les autres. À cet effet, la barre d'alésage 5 présente un organe principal, présentant un axe de rotation, et plusieurs éléments de découpe écartés les uns des autres dans la direction axiale et en outre au moins un élément de guidage pour le guidage de l'organe principal dans un alésage de guidage, les éléments de guidage étant écartés d'un rayon de guidage par rapport à l'axe de rotation. L'organe principal est en outre divisé en une zone fonctionnelle et en 10 une zone excentrée, les éléments de découpe ainsi que les éléments de guidage étant agencés de manière répartie autour de l'organe principal sur une plage angulaire inférieure à 180°. De plus, la face périphérique de l'organe principal dans la zone excentrée présente une distance par rapport à l'axe de rotation réduite en comparaison avec celle par rapport au rayon de guidage, de telle sorte que l'organe 15 principal peut être passé de manière excentrée à travers un alésage correspondant, dont le rayon brut non usiné est inférieur au rayon de guidage. Conformément à un perfectionnement préféré, la barre d'alésage présente en outre un élément d'équilibrage, l'élément d'équilibrage formant un 20 composant de l'organe principal, qui peut se diviser ainsi en un corps de base et en ledit au moins un élément d'équilibrage. Cet élément d'équilibrage permet de compenser au moins partiellement un déséquilibre éventuel et d'obtenir une meilleure rotation. À cet effet, l'élément d'équilibrage est généralement fabriqué en un autre matériau que celui du corps de base, en particulier un matériau d'une densité supérieure comparée à celle du matériau du corps de base. Objet de l'invention Partant de ce qui précède, l'objet de l'invention concerne un outil d'enlèvement de matière de conception avantageuse et vise à permettre un usinage simple, en particulier de pièces à usiner présentant des alésages écartés les uns des autres dans la direction axiale d'une distance d'écartement prédéfinie. 3064202 3 Solution du problème Ce problème est résolu selon l'invention par un outil d'enlèvement de matière présentant les caractéristiques de la revendication 1 ainsi que par un procédé présentant les caractéristiques de la revendication 8. Les perfectionnements préférés 5 sont à chaque fois consignés dans les revendications dépendantes. Les avantages indiqués concernant l'outil d'enlèvement de matière et les modes de réalisation préférés s'appliquent par analogie également au procédé et vice-versa. Le point de départ de l'invention est un outil d'enlèvement de matière 10 conforme au document WO 2014/195007 mentionné dans l'introduction, présentant un corps de base et un élément d'équilibrage ; comme mentionné précédemment, l'élément d'équilibrage et le corps de base sont généralement fabriqués en des matières ou des matériaux différents et l'élément d'équilibrage est généralement fabriqué en une matière d'une densité supérieure à celle du corps de base. 15 L'outil d'enlèvement de matière selon l'invention est conçu de telle sorte que celui-ci présente des propriétés de déformation très spéciales, prédéfinies d'un point de vue construction. Grâce à la conception spéciale décrite ci-après de l'élément d'équilibrage et du corps de base, il est garanti ?() qu'en cas d'utilisation de l'outil d'enlèvement de matière ici présenté, il se produit une déformation qui a pour effet qu'un coin tranchant d'un taillant de l'outil d'enlèvement de matière, vu en coupe transversale, se déplace essentiellement dans une direction perpendiculaire par rapport à un plan médian. Ainsi, il est en particulier garanti que le coin tranchant correspondant ne se déplace pas 25 parallèlement au plan médian et, vu à partir du coin tranchant, en particulier pas radialement vers l'intérieur vers l'axe de rotation. Ainsi, une direction de déformation définie est quasiment prédéfinie, qui influence en particulier également de manière favorable la précision de l'outil d'enlèvement de matière. 30 L'outil d'enlèvement de matière est en particulier conçu en tant que barre d'alésage et comprend un organe principal s'étendant dans la direction axiale, présentant un axe de rotation parallèle à la direction axiale, au moins un élément de découpe et un certain nombre d'éléments de guidage pour le guidage de l'organe principal dans un alésage de guidage. Les éléments de guidage sont écartés d'un 3064202 4 rayon de guidage par rapport à l'axe de rotation et l'organe principal, vu en coupe transversale, est divisé en une zone fonctionnelle et en une zone excentrée. En outre, les éléments de découpe ainsi que les éléments de guidage sont disposés de manière décalée sur une plage angulaire de REVENDICATIONS1. Outil d'enlèvement de matière (2), en particulier barre d'alésage (2), pour usiner des alésages (16) écartés les uns des autres d'une distance d'écartement (a) prédéfinie dans la direction axiale (4), comprenant un organe principal (10) s'étendant dans la direction axiale (4), présentant avec un axe de rotation (R), présentant au moins un élément de découpe (12) présentant un coin tranchant (SE) ainsi qu'un certain nombre d'éléments de guidage (14) pour le guidage de l'organe principal (10) dans un alésage de guidage (16A), - les éléments de guidage (14) étant écartés d'un rayon de guidage (r1) par rapport à l'axe de rotation (R), vu en coupe transversale, l'organe principal (10) étant divisé en une zone fonctionnelle (19) et en une zone excentrée (20), - les éléments de découpe (12) ainsi que les éléments de guidage (14) étant disposés de manière répartie sur une plage angulaire (a) inférieure à 180° autour de la périphérie de l'organe principal (10), la face périphérique (22) de l'organe principal (10) présentant, dans la zone excentrée (20), une distance (d) réduite par rapport à l'axe de rotation (R) en comparaison avec celle par rapport au rayon de guidage (r1) et - l'organe principal (10) présentant un corps de base (34) ainsi qu'au moins un élément d'équilibrage (36) qui est positionné à l'intérieur de la zone excentrée (20) et qui est conçu pour compenser au moins partiellement le déséquilibre qui existe éventuellement, caractérisé en ce qu'entre le corps de base (34) et l'élément d'équilibrage (36), un plan de séparation (T) est formé, qui est orienté au moins de manière essentiellement parallèle à un plan médian (M) qui est défini par l'axe de rotation (R) et le coin tranchant (SE) de l'élément de découpe (12). 2. Outil d'enlèvement de matière (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux éléments de guidage (14) sont utilisés, une normale (N) par rapport au plan de séparation (T), qui passe par l'axe de rotation (R), formant une bissectrice de l'angle entre les positions des deux éléments de guidage (14). 3064202 27 3. Outil d'enlèvement de matière (2) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément d'équilibrage (36) s'aligne en périphérie sur le corps s de base (34). 4. Outil d'enlèvement de matière (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé 10 en ce que l'élément d'équilibrage (36), vu en coupe transversale, est formé en tant que segment de cercle. 5. Outil d'enlèvement de matière (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, 15 caractérisé en ce que l'élément d'équilibrage (36) est collé sur le corps de base (34). 6. Outil d'enlèvement de matière (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, 20 caractérisé en ce que l'élément d'équilibrage (36) et le corps de base (34) sont fabriqués en des matériaux différents, le matériau de l'élément d'équilibrage (36) présentant une densité supérieure à celle du matériau du corps de base (24). 25 7. Outil d'enlèvement de matière (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'organe principal (10) est divisé, dans la direction axiale (4), en au moins deux parties pouvant être reliées de manière réversible l'une à 30 l'autre, chacune des parties présentant de préférence au moins un élément de découpe (12) et/ou un élément de guidage (14). 8. Outil d'enlèvement de matière (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, 3064202 28 caractérisé en ce que le corps de base (34) s'étend, partant d'un accouplement (6), jusqu'à une face frontale (8) au niveau d'une extrémité libre (40) dans la direction axiale (4) et en ce que l'élément d'équilibrage (36) s'étend uniquement sur une 5 section partielle du corps de base dans la direction axiale (4) et se termine en particulier à une certaine distance de la face frontale (8). 9. Outil d'enlèvement de matière (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, lo caractérisé en ce que le corps de base (34) s'étend, partant d'un accouplement (6), jusqu'à une face frontale (8) au niveau d'une extrémité libre (40) dans la direction axiale (4) et en ce qu'une section partielle de l'élément d'équilibrage (36) disposée au niveau de l'extrémité libre (40) est fixée de manière dissociable. 15 10. Procédé d'usinage d'un certain nombre d'alésages (16), en particulier de plusieurs alésages (16) écartés d'une distance d'écartement (a) prédéfinie, à l'aide d'un outil d'enlèvement de matière (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes.