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Outil d'usinage par enlèvement de copeaux
La présente invention est relative à un outil d'usinage par enlèvement de copeaux comprenant un support et un é1ément d'enlèvement de copeaux, en particulier une lame d'alésage ou une fraise, qui est introduit dans une rainure de serrage axiale du support de façon contiguë à la surface de fond de la rainure de serrage et qui est serré à bloc sur au moins l'une des ailes formant la rainure de serrage à l'aide d'au moins un boulon fileté qui comporte une tête, traverse une perforation dans l'élément d'enlèvement de copeaux, est en appui par sa tête sur l'élément d'enlèvement de copeaux et entre en prise dans une perforation de l'une des ailes formant la rainure de serrage, le support présentant une section largement cylindrique avec deux gorges de sortie des copeaux diamétralement opposées,
axialement parallèles, dont la section transversale est approximativement en forme de L et dont une surface de guidage est parallèle aux surfaces de serrage des ailes formant la rainure de serrage.
Dans un outil d'alésage connu de ce genre, une lame d'alésage est, comme élément d'enlèvement de copeaux, serrée à bloc au moyen de deux vis qui sont passées chacune à travers une perforation propre dans la lame d'alésage et sont vissées chacune dans un alésage taraudé des deux ailes formant la rainure de serrage.
La surface de fond de la rainure de serrage et la surface d'appui, qui lui est adjacente, de la la me d'alésage sont disposées perpendiculairement à l'axe de rotation de'l'outil d'alésage. Un tenon, situé perpendiclairement à une surface de serrage d'une aile formant la rainure de serrage, prend dans une fente de la surface d'appui de la lame d'alésage, pour centrer la lame d'alésage au cours de la pénétration dans la rainure de serrage, la lame d'alésage devant être poussée dans son plan sur le côté, pour amener l'un des côtés de la fente en appui avec le tenon.
Etant donne le jeu nécessairement existant entre les vis de serrage et les perforations de la lame, il n'est
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pas assure que la lame soit, par sa surface d'appui, en appui ferme sur la surface de fond de la rainure de serrage. 11 existe par conséquent
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le danger que la lame ne vibre dans le support au cours de I'alésage.
L'invention a pour but de mettre au point un outil du type cité au début dans lequel des vibrations de l'élément d'enlèvement de copeaux dans le support soient évitées d'une manière simple.
Suivant l'invention, on résout ce problème par le fait que l'axe central de la perforation dans l'une des ailes formant ia rainure de serrage est décalé vers la surtace de fond de la rainure de serrage par rapport à l'axe central de la perforation de l'élément d'enlèvement de copeaux qui est adjacent à la surface de fond de la rainure de serrage, que la tête du boulon fileté pénètre dans Ja perforation de l'élément d'enlèvement de copeaux et qu'au moins un des deux bords périphériques mutuellement adjacents de la tete de boulon fileté et de la perforation de l'élément d'enlèvement de copeaux est en biseau.
Lorsque, dans cette forme de réalisation de J'outil, le boulon fileté est serré à bloc, i1 exerce simultanément une composante de force en direction de la surface de fond de la rainure de serrage sur l'élément d'enlèvement de copeaux de façon qu'il soit, par sa surface d'appui, pressé de manière ferme contre la surface de fond de la rainure de serrage. De cette manière l'élément d'enlèvement de copeaux reçoit un siège très fixe dans la rainure de serrage du support.
De préférence on veille à ce que les sections de la surface-de base de la rainure de serrage qui sont situées de part et d'autre de l'axe de rotation de l'outil, et les sections de Ja surface d'appui de l'élément d'enlèvement de copeaux, qui sont en appui sur les sections précitées, forment un angle aigu avec la surface de serrage de chaque fois une alle formant la rainure de serrage.
Dans ce cas les sections de la surface de fond de Ja rainure de serrage recouvrent les sections adjacentes de la surface d'appui de l'élément d'enlèvement de copeaux de façon que la lame d'alésage soit enserrée des deux côtés, malgré les gorges de sortie des copeaux, sur la totalité du diamètre du support et qu'elle soit
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par conséquent protégée en service contre les vibrations dans une mesure particulièrement élevée.
Ensuite, de part et d'autre de l'axe de rotation, chaque fois une vis de serrage correspondant au boulon fileté peut pénétrer dans une perforation taraudée de l'une ou l'autre des ailes formant la rainure de serrage. De cette manière, l'élément d'enlèvement de copeaux est, lors du serrage des vis de serrage, pressé en supplément de manière ferme contre les surfaces de serrage des ailes formant la rainure de serrage.
Cependant, au lieu de cela, il est aussi possible que le boulon fileté (unique) présente une perforation taraudée coaxiale dans laquelle une vis à tête, traversant l'autre aile formant la rainure de serrage, entre en prise avec son filetage externe. On se tire ici d'affaire avec une seule perforation dans l'élément d'enlèvement de copeaux.
Ensuite la tête du boulon fileté peut être encastrée dans l'une des ailes formant la rainure de serrage et présenter une rainure longitudinale dans laquelle pénètre une vis de blocage passant à travers cette aile formant Ja rainure de serrage.
Cette vis de blocage empêche une rotation du boulon
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fileté lors du serrage à bloc de la vis à tête dans la perforation taraudée du boulon fileté. Simultanément elle empêche également une rotation du boulon fileté contre tout détachement involontaire.
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Au moins un des deux bords périphériques mutuellement adjacents de la tete de la vis à tête et de la perforation de la lame peut etre en biseau. La vis à tête exerce alors, de meme que le boulon fileté, une composante de force en direction de la surface de fond de la rainure de serrage sur l'élément d'enlèvement de copeaux et elle veille de cette manière à amener la lame d'alésage sous une tension initiale encore plus élevée et symétrique dans la direction axiale de la rainure de serrage.
Ensuite, une fente de passage pour le ou respectivement les boulons filetés peut être réalisée entre la ou respectivement chaque perforation de l'élément d'enlèvement de copeaux et la surface d'appui de l'élément d'enlèvement de copeaux qui est adjacente à la surface
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de fond de la rainure de serrage, le bord de l'ouverture de la perforation de l'élément d'enlèvement de copeaux étant en biseau. Cela facilite un échange de l'élément d'enlèvement de copeaux, sans que le boulon fileté et/ou la vis à tête doive etre elimine.
Ensuite, le boulon fileté peut présenter une tige latéralement aplatie dont l'épaisseur est, mesurée perpendiculairement au méplat, égale à la largeur de la fente de passage. De cette manière. le boulon fileté veille simultanément à un centrage de l'élément d'enlè- vement de copeaux, de façon qu'un tenon de centrage particulier puisse disparaître.
En outre, la perforation de l'aile formant la rainure de serrage, dans laquelle est logee la vis à tête, peut présenter un collet sur lequel 1a tête de vis prend appui. De cette manière, l'élément d'enlèvement de copeaux est, lors du serrage à bloc de la vis à tête, simultanément serré contre la surface de serrage de l'aile formant la rainure de serrage qui présente la vis à tête.
D'autres détails et particularities de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif et avec référence aux dessins annexés.
La figure 1 représente une vue du dessus d'un premier exemple de réalisation d'un outil d'alésage ou de forage suivant l'invention.
La figure 2 représente une vue en coupe, suivant
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la ligne A - A, de l'outil d'alésage suivant la figure 1.
La figure 3 représente la vue de face de i'outii d'aiesage suivant la figure 1.
La figure 4 représente une vue du dessus de ia lame
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d'a1ésage de loutil suivant la figure 1.
La figure 5 représente une vue en coupe, suivant la ligne B-B, de la lame d'alésage suivant la figure 4.
La figure 6 représente une vue du dessus d'une partie d'un deuxième exemple de réalisation d'un outil d'alésage ou de forage suivant l'invention.
La figure 7 représente une vue en coupe, suivant la ligne C-C, de l'outil d'alésage suivant la figure 6.
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La figure 8 représente une vue en coupe, suivant la ligne D-D, de l'outil d'alésage suivant la figure 6.
La figure 9 représente une vue du dessus de la lame d'alésage de l'outil suivant la figure 6.
La figure 10 représente une vue en coupe, suivant la ligne E-E, de Ja lame d'alésage suivant la figure 9.
La figure 11 représente une vue du dessus d'une partie d'un troisième exemple de réalisation d'outil de forage ou d'alésage suivant l'invention.
La figure 12 représente une vue en coupe, suivant la ligne F - F, de l'outil d'alésage suivant la figure 11.
La figure 13 représente une vue en coupe, suivant
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la ligne G - G, de l'outil d'alésage suivant la figure 11.
La figure 14. représente une vue du dessus de la lame d'alésage de l'outil suivant la figure 11.
La figure 15 représente une vue en coupe, suivant la ligne H - H, de la lame d'alésage suivant la figure 14.
L'outil d'alésage ou de forage suivant les figures t à 5 est constitué d'un support l, d'une la me d'alésage 2 et de deux boulons filetés en forme de boulons à tête 3 doni un seul est représenté.
Le support 1 comporte une partie conique 4, qui est enserrée dans une machine à aléser, et une partie 5 présentant
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une rainure de serrage 6 ä l'extrémité libre et deux gorges de sortie des copeaux 7 qui sont disposées de façon diamétralement opposée par rapport à l'axe de rotation 8 de l'outil d'alésage.
La rainure de serrage 6 est limitée par des surfaces de serrage 9 d'ailes formant la rainure de serrage 10. La surface de fond de la rainure de serrage 6 présente deux sections 11 qui s'étendent à angle droit par rapport à l'axe de rotation 8 et qui forment un angle aigu avec chaque fois une des surfaces de serrage 9. En outre, un tenon de centrage 12 est introduit dans un alésage 13 coaxial à l'axe de rotation 8 et prévu dans la surface de fond de la rainure de serrage 6 et'chaque aile formant la rainure de serrage 10 est pourvue d'une perforation taraudee 14 dont l'axe central 15 est perpendiculaire aux surfaces de serrage 9 et est latéralement à 1'écart de l'axe de
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rotation 8, dans la zone de la partie 5 qui est évidée par une des gorges de sortie des copeaux 7.
La lame d'alésage 2 présente une pointe qui fait saillie vers l'avant au-delà de J'extrémité libre de la partie 5 et qui présente des sections de coupe 16 qui forment un angle obtu. De part et d'autre de l'axe de rotation 8, une perforation 17 est chaque fois réalisée dans la lame d'alésage 2, un bord périphérique 18 de ces perforations étant biseauté de manière conique.
Entre chaque perforation
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17 et la surface d'appui de la lame d'alésage 2 qui est contiguë à la surface de fond de la rainure de serrage 6 on a réalisé une fente de passage 19 dont la largeur correspond au diamètre de la perforation 17. La surface d'appui de la lame d'alésage 2 est subdivisée en deux sections en biseau qui s'étendent de part et d'autre de l'axe de rotation 8, perpendiculairement à ce dernier, et qui forment le même angle aigu, de préférence un angle aigu un tout petit peu plus grand, que les sections 11 de la surface de fond de la rainure de serrage 6 avec la même surface de serrage 9.
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Une rainure de centrage 21, qui s'étend coaxialement à l'axe de rotation 8, sert à recevoir le tenon de centrage 12 pour centrer la lame d'alésage 2 dans le support 1.
Les boulons filetés 3 comportent une tête 22, qui est pourvue de fentes en croix et qui présente un bord périphérique 23 biseauté de façon conique sous le même angle que le bord périphérique 18 des perforations 17, et un filetage externe 24 qui est adapté à la perforation taraudée 14. L'axe central 25 de chaque perforation de lame 17 ou de chaque bord périphérique 18 est à une distance un peu plus grande de la surface de fond 11 de la rainure de serrage 6 que l'axe central 15 de chaque perforation taraudée 14 et respectivement de chaque boulon fileté 3 vissé dans une perforation taraudée 14.
A la suite de cela, la lame d'alésage 2 est, lorsque le boulon fileté 3 est serré à bloc, pressée selon la direction de l'axe de rotation 8 vers la surface de fond et respectivement les sections 11 de la surface de fond de la rainure de serrage 6, de façon que la lame d'alésage 2 soit enserrée de manière ferme de tous cotes. Comme les sections inclinées 11 de la surface de fond recouvrent également
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les sections inclinées 20 de la surface d'appui de la lame d'alésage 2, en dehors des ailes formant la rainure de serrage 10, et qu'en outre les boulons filetés 3 serrent à bloc la lame d'alésage 2 latéralement par rapport à l'axe de rotation 8, la lame d'alésage 2 est, au cours du forage, protégée contre les vibrations dans une mesure particulière- ment élevée.
Dans l'exemple de réalisation suivant les figures
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6 à 10, chaque alle formant la rainure de serrage 10a de la partie
5a du support la comporte une perforation 14a sans filet. Les axes centraux des perforations 14a coincident et ils croisent l'axe de rotation 8 à angle droit, perpendiculairement au plan de la lame d'alésage 2a. Les sections 11 de la surface de fond de la rainure de serrage 6 sont également en biseau comme dans le premier exemple de réalisation.
La lame d'alésage 2a ne comprend qu'une perforation
17 dont l'axe central 26 croise également l'axe de rotation 8 à angle droit et se trouve perpendiculairement au plan de la lame. Les bords périphériques et respectivement d'ouverture 18 de la perforation 17 de la lame sont tous deux biseautés de façon conique et l'axe central 25 des bords périphériques 18 est à une distance un peu plus faible de la surface d'appui de la lame d'alésage 2a, qui est forme par les sections 20 inclinées de la surface d'appui, que j'axe central 26 de la perforation de lame 17.
Le boulon fileté 3a, qui se trouve dans la perforation inférieure 14a sur la figure 7, comporte une tige 24a pourvue d'un alésage taraudé coaxial et d'une tete cylindrique 22a qui présente un bord périphérique 23 biseauté de façon conique. Dans la perforation 14a supérieure sur la figure 7, se trouve un deuxième boulon fileté sous la forme d'un boulon à tete 27 comprenant une tête cylindrique 28 et une tige 29 (figure 8) à filet externe. La tete 28 présente un bord périphérique 30 qui, de même que la perforation 17, est biseauté de façon conique, et elle est pourvue de six pans creux.
Ainsi qu'il ressort de la figure 8, une vis de sécurité 32 vissée à travers un alésage taraudé 31 prévu dans l'une des ailes formant la rainure de serrage 10a (aile inférieure sur la figure 8) prend dans une rainure longitudinale 33 parallèle à l'axe central 15 de
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la perforation 14a et respectivement du boulon fileté 3a pour bloquer Je boulon fileté 3a vis-à-vis de toute rotation.
En outre, la tige 24a, pour le reste cylindrique, du boulon fileté 3a comporte deux faces latérales planes 34 qui sont parallèles à l'axe de rotation 8 et qui sont en appui sur es faces laterales de la fente de passage 19 de la lame d'alésage 2a de facon que, d'une part, elles représentent un blocage supplémentaire contre Ja rotation pour la lame d'alésage 2a et que, d'autre part, elles prennent soin d'un centrage de la lame d'alésage 2a dans Ja rainure de serrage 6. Un tenon de centrage, tel que le tenon de centrage 12 selon la figure 1, peut par conséquent disparaître.
L'axe central 25 des bords périphériques 18 de la lame d'alésage 2a est également à une distance de Ja surface de fond de la rainure de serrage 6 qui est plus grande que ne l'est l'axe central 15 des perforations 14a, de sorte que, également dans cet exemple de réalisation, la lame d'alésage 2a est pressée de manière ferme contre la surface de fond de la rainure de serrage 6 lors du serrage
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à bloc de la vis 27, en raison des surfaces en biseau 18, 23 et 30.
L'exemple de réalisation suivant les figures 11 à 15 se différencie du précédent essentiellement uniquement dans les points suivants : la perforation 14b pratiquée dans l'aile formant la rainure de serrage lOb de la partie 5b du support Ib comporte un
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collet 35 sur lequel la tête 28a de la vis 27a s'appuie, cette tete 28a ne présentant pas de bord périphérique en biseau. La tige 24b, pourvue d'un filet interne, du boulon fileté 3b comporte également un collet 36 qui est en appui dans la perforation 14b. Seul l'un des bords périphériques 18 de la perforation 17, qui est en prise avec le bord périphérique 23 du boulon fileté 3b, est en biseau.
Dans ce troisième exemple de réalisation, la lame d'alésage 2b est, par le boulon fileté 3b, non seulement pressée contre
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la surface de fond de la rainure de serrage 6, en étant simultanément centrée, mais elle est aussi tirée par la vis 27a contre la surface de serrage 9 de l'aile formant la rainure de serrage lOb, de facon à obtenir, par cette action de serrage, un maintien supplémentaire de la lame d'alésage 2b dans la rainure de serrage 6, par rapport
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au deuxième exemple de réalisation.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y etre apportées sans sortir du cadre du présent brevet.