Brevet FR3081356A1 — publié le 20191129

TITRE CANON DE GUIDAGE D'UN OUTIL DE COUPE, MACHINE ET SYSTÈME DE PERÇAGE ASSOCIÉS, UTILISATION DU SYSTÈME DE PERÇAGE ET PROCÉDÉ D'ENTRETIEN DE LA MACHINE DE PERÇAGE DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un canon de guidage d'un outil de coupe, une machine et un système de perçage associés, l'utilisation du système de perçage et un procédé d'entretien de la machine de perçage. L'invention s'applique en particulier dans le domaine du perçage des pièces de structure aéronautique. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE Il est connu d'utiliser un canon de guidage d'un outil de coupe tel qu'un foret, présentant une extrémité arrière munie d'une surface externe conique pour être emmanchée en force dans un support de canon d'une machine de 15 perçage. Il est connu que la partie avant du canon s'use le plus vite. Lorsque cette usure devient trop importante, le canon entier est remplacé. L'invention a pour but de proposer un canon plus économique. RÉSUMÉ DE L'INVENTION 20 À cet effet, il est proposé un canon de guidage d'un outil de coupe tel qu'un foret, présentant une extrémité arrière munie d'une surface externe conique pour être emmanchée en force dans un support de canon d'une machine de perçage, caractérisé en ce qu'il comporte : 2 - un corps principal présentant une extrémité avant et l'extrémité arrière munie de la surface externe conique, et - un insert de guidage de l'outil de coupe, conçu pour être vissé à l'extrémité avant du corps principal. 5 L'inventeur a en effet remarqué que la partie du canon la plus difficile à usiner est la surface externe conique. Ainsi, de manière surprenante, le surcoût entraîné par l'utilisation d'un insert, par rapport à un canon d'une seule pièce, est largement compensé par le fait qu'il n'est pas nécessaire de changer le corps principal du canon et en particulier l'extrémité munie de la surface externe 10 conique. De façon optionnelle, l'insert est conçu pour être vissé dans l'extrémité avant du corps principal. De façon optionnelle également, l'insert délimite un trou de guidage de l'outil de coupe ayant un certain diamètre et le corps principal délimite un trou comportant une première portion destinée à être située à l'arrière et dans la continuité du trou de guidage et ayant un diamètre supérieur à celui du trou de guidage. De façon optionnelle également, le trou du corps principal comporte en outre une deuxième portion située à l'arrière et dans la continuité de la première portion et ayant un diamètre supérieur à celui de la première portion. De façon optionnelle également, le corps principal présente un épaulement externe orienté vers l'avant, destiné à venir en appui contre une grille de perçage. Il est également proposé une machine de perçage comportant : - un support de canon présentant une ouverture, - un canon selon l'invention, dont l'extrémité arrière est destinée à être emmanchée en force dans l'ouverture du support de canon, - un outil de coupe tel qu'un foret s'étendant au moins en partie dans le canon de perçage, - un dispositif de déplacement de l'outil de coupe conçu pour faire avancer puis reculer l'outil de coupe, et 3 - un moteur conçu pour entraîner l'outil de coupe en rotation et pour activer le dispositif de déplacement de l'outil de coupe, l'outil de coupe étant destiné à être guidé par l'insert lors de son avance et de son recul. 5 Il est également proposé un système de perçage comportant : - une machine de perçage selon l'invention, et - une grille destinée à être fixée à une pièce à percer et présentant des trous traversant de réception du canon de la machine de perçage. De façon optionnelle, la machine de perçage et la grille comportent 10 respectivement des dispositifs complémentaires l'un de l'autre de verrouillage de la machine de perçage à la grille lorsque le canon est reçu dans l'un des trous traversant de la grille. Il est également proposé l'utilisation du système de perçage selon l'invention, pour percer une pièce de structure aéronautique. 15 De façon optionnelle, un utilisateur humain manipule la machine de perçage pour insérer son canon dans un des trous traversant de la grille, puis démarre le moteur de la machine de perçage. Il est également proposé un procédé d'entretien d'une machine de perçage selon l'invention, dans lequel l'insert est dévissé du corps principal, 20 puis un autre insert est vissé à la place. DESCRIPTION DES FIGURES La figure 1 est une vue simplifiée d'un système de perçage selon l'invention. Les figures 2 et 3 sont des vues en coupe d'un canon d'une machine de 25 perçage du système de la figure 1, respectivement avant vissage d'un insert et après. DESCRIPTION DÉTAILLÉE 4 En référence à la figure 1, un système de perçage 100 (appelé en anglais « drilling system ») selon l'invention va à présent être décrit. Le système 100 comporte tout d'abord une machine de perçage 102 et une source d'énergie 104 à laquelle la machine de perçage 102 est connectée. 5 Dans l'exemple décrit, la source d'énergie 104 est une source d'énergie pneumatique. La machine de perçage 102 comporte en outre un moteur 106 conçu pour recevoir de l'énergie depuis la source d'énergie 104. Dans l'exemple décrit, le moteur 106 est donc un moteur pneumatique. 10 La machine de perçage 102 comporte en outre un outil de coupe 108 destiné à être entraîné en rotation par le moteur 106 autour d'un axe de perçage 110 parallèle à une direction avant/arrière de la machine de perçage 102. Dans l'exemple décrit, l'outil de coupe 108 est un foret. En outre, dans l'exemple décrit, la machine de perçage 102 est de type axial, ce qui signifie que l'axe de 15 perçage 110 ne bouge pas pendant l'opération de perçage, par opposition par exemple à une machine de perçage de type orbital dans laquelle l'axe de perçage bouge pendant l'opération de perçage. La machine de perçage 102 comporte en outre un dispositif 112 de déplacement de l'outil de coupe 108, conçu pour faire avancer puis reculer 20 l'outil de coupe 108 pendant l'opération de perçage. Le dispositif 112 est destiné à être activé par le moteur 106. La machine de perçage 102 comporte en outre un canon 114 délimitant un trou longitudinal traversant dans lequel l'outil de coupe 108 s'étend au moins en partie de manière à être guidé lors de son avance et de son recul. 25 La machine de perçage 102 comporte en outre un support de canon 116 présentant une ouverture 118 de réception du canon 114. La machine de perçage 102 comporte en outre un dispositif 120 de verrouillage à une grille qui sera décrite plus loin. Dans l'exemple décrit, le dispositif 120 comporte au moins deux pattes s'étendant transversalement à la 30 direction avant/arrière. 5 La machine de perçage 102 comporte en outre un interrupteur 122 destiné à être actionné par un utilisateur (humain) de la machine de perçage 102 de manière à transmettre un signal de démarrage au moteur 106. Le système 100 comporte par ailleurs une grille 124 (appelée « drill jig » 5 en anglais) comportant un corps 126, généralement plan, destiné à être fixé sur une pièce à percer (non représentée). Dans l'exemple décrit, la pièce à percer est une pièce de structure d'un appareil aéronautique. La grille 124 est munie de trous traversant 128 de réception du canon 114 de la machine de perçage 102, de manière à positionner de manière précise la machine de perçage 102 par 10 rapport à la grille 124, et donc par rapport à la pièce à percer. La grille 124 comporte en outre un dispositif 130, complémentaire du dispositif 120, de verrouillage de la machine de perçage 102 à la grille 124. Dans l'exemple décrit, le dispositif 130 comporte, pour chaque trou 128, deux butées (par exemple, deux vis) destinées à respectivement retenir les pattes du 15 dispositif 120. Ainsi, le canon 114 est destiné à être inséré dans un trou 128 de la grille 124, puis à être tourné, par exemple d'un quart de tour, pour placer les pattes du dispositif 120 devant les butées du dispositif 130 (entre le corps 126 de la grille 124 et les butées du dispositif 130) pour assurer le verrouillage. En référence à la figure 2, le canon 114 comporte tout d'abord un corps 20 principal 202 de forme générale tubulaire et présentant une extrémité avant 204 et une extrémité arrière 206. L'extrémité arrière 206 est munie d'une surface externe conique présentant un diamètre diminuant vers l'arrière, permettant d'emmancher en force l'extrémité arrière 206 dans l'ouverture 118 du support de canon 116. 25 Le canon 114 comporte en outre un insert 208 conçu pour être vissé dans l'extrémité avant 204 du corps principal 202. Plus précisément, l'insert 208 est de forme générale tubulaire et délimite un trou 210 longitudinal traversant de guidage de l'outil de coupe 108. Le trou 210 est circulaire et présente un diamètre dit de guidage. L'insert 208 présente 30 en outre un filetage externe 212. 6 Par ailleurs, le corps principal 202 délimite un trou 214 longitudinal traversant présentant, au niveau de l'extrémité avant 204, une portion 216 de réception de l'insert munie d'un filetage interne 218 complémentaire du filetage externe 212 de l'insert 208. Le trou 214 présente en outre une portion centrale 5 220 circulaire ayant un diamètre supérieur à celui du trou 210 de l'insert 208 et une portion arrière 222 ayant un diamètre supérieur à celui de la portion centrale 220. Le corps principal 202 présente en outre un épaulement externe 224 orienté vers l'avant, destiné à venir en appui contre la grille 124 lorsque le 10 canon 114 est inséré dans un des trous 128. En référence à la figure 3, le canon 114 est représenté avec l'insert 208 vissé dans l'extrémité avant du corps principal 202. Comme cela est apparent, le canon 114 délimite alors un trou longitudinal comportant, de l'avant vers l'arrière, le trou 210 de l'insert 208, la portion centrale 220 et la portion arrière 15 222 du trou 214 du corps principal 202. Les portions centrale 220 et arrière 222, du fait de leur diamètre plus grand que celui du trou 210 permettent en particulier l'évacuation des copeaux de la pièce en train d'être percée. Lors de l'utilisation de la machine de perçage 102, l'outil de coupe 108 et les copeaux résultant des perçages des pièces provoquent dans le temps une 20 usure des parois internes délimitant le trou 210, beaucoup plus importante que dans les portions centrale 220 et arrière 222. Lorsque cette usure devient trop importante, lors d'une phase d'entretien de la machine de perçage 102, l'insert 208 est dévissé du corps principal 202 et un autre insert 208, neuf, est vissé à la place. Cette phase d'entretien est par exemple réalisée alors que l'extrémité 25 arrière 206 du canon 114 est emmanchée en force dans le support de canon 116. Ainsi, le corps principal 202 peut être utilisé plus longtemps que dans l'état de la technique où le canon 114 est formé d'une seule pièce. En outre, le changement de l'insert permet de facilement changer le diamètre de guidage, en cas de changement d'outil de coupe. 30 La présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit précédemment, mais est au contraire définie par les revendications qui suivent. 7 Il sera en effet apparent à l'homme du métier que des modifications peuvent y être apportées. Par ailleurs, les termes utilisés dans les revendications ne doivent pas être compris comme limités aux éléments du mode de réalisation décrit 5 précédemment, mais doivent au contraire être compris comme couvrant tous les éléments équivalents que l'homme REVENDICATIONS1. Canon (114) de guidage d'un outil de coupe (108) tel qu'un foret, présentant une extrémité arrière (206) munie d'une surface externe conique pour être emmanchée en force dans un support de canon (116) d'une machine de perçage (102), caractérisé en ce qu'il comporte : - un corps principal (202) présentant une extrémité avant (204) et l'extrémité arrière (206) munie de la surface externe conique, et - un insert (208) de guidage de l'outil de coupe (108), conçu pour être vissé à l'extrémité avant (204) du corps principal (202). 2. Canon (114) selon la revendication 1, dans lequel l'insert (208) comporte un filetage externe (212) complémentaire d'un filetage interne (218) de l'extrémité avant (204) du corps principal (202), afin d'être vissé dans l'extrémité avant (204) du corps principal (202). 3. Canon (114) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'insert (208) délimite un trou de guidage (210) de l'outil de coupe (108) ayant un certain diamètre et dans lequel le corps principal (202) délimite un trou (214) comportant une première portion (220) destinée à être située à l'arrière et dans la continuité du trou de guidage (210) et ayant un diamètre supérieur à celui du trou de guidage (210). 4. Canon (114) selon la revendication 3, dans lequel le trou (214) du corps principal (202) comporte en outre une deuxième portion (222) située à l'arrière et dans la continuité de la première portion (220) et ayant un diamètre supérieur à celui de la première portion (220). 5. Canon (114) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le corps principal (202) présente un épaulement externe (224) orienté vers l'avant, destiné à venir en appui contre une grille (124). 9 6. Machine de perçage (102) comportant : - un support de canon (116) présentant une ouverture (118), - un canon (114) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dont l'extrémité arrière (206) est destinée à être emmanchée en force dans 5 l'ouverture (118) du support de canon (116), - un outil de coupe (108) tel qu'un foret s'étendant au moins en partie dans le canon (114), - un dispositif (112) de déplacement de l'outil de coupe (108) conçu pour faire avancer puis reculer l'outil de coupe (108), et 10 - un moteur (106) conçu pour entraîner l'outil de coupe (108) en rotation et pour activer le dispositif (112) de déplacement de l'outil de coupe (108), l'outil de coupe (108) étant destiné à être guidé par l'insert (208) lors de son avance et de son recul. 15 7. Système de perçage (100) comportant : - une machine de perçage (102) selon la revendication 6, et - une grille (124) destinée à être fixée à une pièce à percer et présentant des trous traversant (128) de réception du canon (114) de la machine de perçage (102). 20 8. Système de perçage (100) selon la revendication 7, dans lequel la machine de perçage (102) et la grille (124) comportent respectivement des dispositifs (120, 130) complémentaires l'un de l'autre de verrouillage de la machine de perçage (102) à la grille (124) lorsque le canon (114) est reçu dans l'un des trous traversant (128) de la grille (124). 25 9. Utilisation du système de perçage (100) selon la revendication 7 ou 8, pour percer une pièce de structure aéronautique. 10. Utilisation du système de perçage (100) selon la revendication 9, dans laquelle un utilisateur humain manipule la machine de perçage (102) pour 10 insérer son canon (114) dans un des trous traversant (128) de la grille (124), puis démarre le moteur (106) de la machine de perçage (102). 11. Procédé d'entretien d'une machine de perçage (102) selon la revendication 6, dans lequel, l'insert (208) est dévissé du corps principal (202), 5 puis un autre insert est vissé à la place.