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PROCEDE DE TRAITEMENT DE SURFACES A L'AIDE DE DIAMANTS ET
OUTILS PERFECTIONNES A USURE PROGRESSIVE POUR
L'APPLICATION DUDIT PROCEDE.
Jusqu'à présent, dans les procédés de traitement de surfaces par enlèvement partiel de matière, nécessitant l'utilisation de diamants et im- pliquant leur usure, et par exemple pour la rectification des meules, pour le sondage et travaux analogues, on s'est servi en général de pierres entières présentant autant que possible quatre ou six pointes, par exemple en forme d'octaèdres, et on les a serties de manière à présenter une pointe à l'extrémi- té de l'outil. On travaillait avec cette pointe constituant le point d'attaque du diamant et dès qu'elle était émoussée, il fallait effectuer un ressertissa- ge du diamant pour se servir d'une autre pointe encore intacte. En outre, on devait se servir de chaque diamant pour des meules de plus en plus petites au fur et à mesure de son usure et de la diminution de son poids.
C'était donc une façon intermittente d'utiliser les diamants indus- triels et qui n'a d'ailleurs pas donné des résultats toujours réguliers et uni- formes. En dehors de l'obligation inévitable d'effectuer un ressertissge fré- quent du diamant, il n'existait pas de prescriptions exactes et définies sur le mode de travail avec ces outils, particulièrement pour la rectification des meules.
On sait que les meules abrasives sont de plus en plus utilisées dans différents domaines de l'industrie; elles doivent avoir une surface par- faite, c'est-à-dire être toujours parfaitement rectifiées pour donner des ré- sultats satisfaisants dans les travaux de haute précision. La question de leur rectification était jusqu'à présent une source de soucis permanents.
On a essayé d'y remédier, soit par le choix de la qualité des dia- mants d'après leur origine, soit en changeant la spécification des meules.
La présente invention a pour objet un procédé de traitement de surfaces par enlèvement partiel des matières, nécessitant l'utilisation de dia- mants et impliquant leur usure, caractérisé en ce qu'on attaque la dite surfa- ce par une arête vive de diamant présentant au moins une face plane, s'étendant sensiblement sur toute sa longueur et éventuellement sur toute sa largeur, la-
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quelle face plane forme avec la surface à traiter un angle de coupe inférieu- re à 90 , et en ce qu'on nivelle simultanément les aspérités résiduelles de la dite surface, en leur faisant subir la. friction d'au moins une face (in- férieure) de diamant épousant intimement la partie de surface à traiter sur laquelle elle agit, les deux opérations étant assurées par des faces adja- centes d'un même diamant.
L'invention a encore pour objet un outil perfectionné permettant la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus caractérisé en ce qu'il porte au moins un diamant présentant au moins une face plane, s'étendant sensi- blement sur toute sa longueur et éventuellement sur toute sa largeur, la- quelle face, au moins après une cour-ce période de travail, et pratiquement pendant toute sa durée d'utilisation, forme l'arête vive d'attaque, et une face inférieure sensiblement plane mais épousant intimement la partie de la surface à traiter sur laquelle elle agit, les dites faces comprenant entre- elles un angle inférieur à 90 et l'intersection des dites faces formant une arête vive attaquant la surface à traiter suivant le dit angle,
la dite arê- te vive assurant l'action de coupe précitée sur la surface à traiter et la dite face inférieure assurant le nivellement des aspérités résiduelles. Ces conditions de travail sont maintenues automatiquement et continuellement par l'usure même de la dite face inférieure.
D'autre part, pour la mise en pratique de procédé suivant l'in- vention, l'outil doit être présenté à la surface à traiter de telle manière que la face d'attaque précitée fasse avec la surface à traiter un angle infé- rieur à 90 cependant que la face inférieure précitée repose exactement sur la dite surface.
Suivant une caractéristique de l'invention, cette disposition est réalisée en sertissant le diamant ou chaque diament longitudinalement à l'extrémité du dit outil et parallèlement à son axe, l'outil étant mon- té dans le porte-outil avec une inclinaison telle que la face plane précitée de chaque diamant fasse avec le. surface à traiter un angle d'attaque infé- rieur à 90 et que sa face inférieure se repose exactement sur la partie de la surface sur laquelle elle agit.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la dite dis- position est réalisée en montant l'outil dans le porte-outil normalement à la surface à traiter et en sertissant le diamant ou chaque diamant à l'ex- trémité du dit outil avec une inclinaison telle que la face plane précitée de chaque diamant fasse avec la surface à traiter un angle d'attaque infé- rieur à 90 et- que sa face inférieure repose exactement sur la partie de la surface sur laquelle il agit.
Dans tous les cas, la dite face inférieure de diamant peut être obtenue aussi préalablement avant l'utilisation de l'outil et ceci par un moyen approprié par exemple, par l'usinage.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les diamants qui, pour la plupart, ont dans la nature une forme sensiblement arrondie sont simplement clivés en deux ou plus de deux pierres pour former ainsi artificiellement des diamants de forme voulue pour la fabrication de ce nouvel outil.
Il y a lieu de remarquer qu'on n'a pas utilisé jusqu'à présent, pour la fabrication d'outils de ce genre, des diamants clivés, étant donné le fait bien connu du phénomène que se produit par suite du clivage, de cas- sure, etc... de la perte des qualités techniques des diamants clivés qui de- viennent moins durs et surtout très lamelleux, et se fendent ou s'émiettent facilement.
Pour éviter cet inconvénient, il est prévu de soumettre les dia- mants, avant leur sertissage dans l'outil, à un certain traitement thermique haute température destiné à les régénérer et à améliorer leur qualité.
Le procédé suivant 1'invention permet d'obtenir que le diamant
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possède d'une façon permanence les poi'rc d'at-!-':"fue 1,éGE.ssair pour effec-
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tuer constamment une action uniforme et régulière. ,
Ces points d'attaque se forment d'eux-mêmes sur le bord cou- pant de la face plane de la pierre au fur et à mesure -de l'usure du diamant.
Ainsi l'arête effectue l'action de coupe et la face inférieure du diamant,- par son contact constant avec la surface à traiter, produit un nivellement, très précis de la dite surface. -
En outre, aucun ressertissage des diamants n'est plus nécessaire, du fait que, au fur et à mesure de l'usure de la pierre, l'arête coupante ga.rde toujours la même acuité et que la face inférieure conserve toujours la même inclinaison par rapport à l'axe de l'outil. Il est, en outre, prévu de limer de temps en temps la partie de l'outil recouvrant le côté plat et située derrière l'arête de la pierre, lorsque celle-ci s'est usée, de manière à dégager une nouvelle partie de cette pierre, la limite du limage correspon- dant à l'usure presque complète de la pierre pouvant être repérée sur l'outil.
Ce dégagement de l'arête coupante du diamant, conformément à l'expérience, est nécessaire pour l'efficacité et la régularité du travail du,diamant. La partie de l'outil se trouvant en-dessous de l'arête coupante et de la face inférieure qui supporte le diamant, est destinée à être abrasée par la sur- face à traiter en même temps que se produit l'usure du diamant.
Pour rectification des meules, le nouvel outil à diamantspeut ainsi être utilisé au maximum et presque jusqu'à usure complète du diamant pour des meules de la même dimension que celles'pour lesquelles il avait été prévu à l'origine d'après son poids en caracts et cela, malgré la diminution progressive du poids du diamant au cours de son usage.
Grâce à la forme particulière du diamant et grâce à son sertissa- ge spécial, le nouvel outil permet d'obtenir outre une rectification effica- ce et régulière, un nivellement très précis de la surface à traiter. Par sui- te de cette action double on obtient d'une manière toujours uniforme une rectification très régulière. En outre, la meule rectifiée présente une sur- face sur laquelle la plupart des grains abrasifs ont été non pas arrachés mais coupés. La meule conserve donc au maximum ses propriétés abrasives et présente une surface très régulière indispensable pour les travaux de haute précision.
La surface de la meule ainsi rectifiée s'use moins vite et, par conséquent, la fréquence de rectification de la meule peut être diminuée, ce qui augmente son temps de travail productif. La rectification devenant une opération simple et sûre ne nécessite plus de main-d'oeuvre spécialisée ni de surveillance particulière.
Une forme d'exécution, donnée à titre d'exemple non limitatif, est représentée aux dessins ci-annexés, sur lesquels : '
La fig. 1 montre en élévation un outil à monture Landis, avec le diamant et son sertissage suivant l'invention.
La fig. 2 est une coupe montrant un outil pendant le travail de rectification sur une meule.
La fig. 3 est une vue semblable à. la fig. 2 montrantune autre forme de la pierre et
La fig 4 est une vue en direction de la flèche F de la fige 3.
En se référant aux dessins, on voit en 1 l'outil ayant la for- :')le habituelle, mais dans l'extrémité duquel est sertie une pierre 2 choisie et montée conformément à l'invention.
Sur la fig. 2, la pierre présente deux faces'sensiblement planes 3 et 4, formées par exemple par clivage d'une pierre ronde-en trois ou plus de trois parties et en utilisant la partie centrale, une arête 5 et une fa- ce inférieure 6. L'outil 1 est monté de manière à former avec la--normale à la circonférence de la meule à rectifier 7, un angle sensiblement égal à l'inclinaison de la face 6 par rapport à la normale à l'axe de l'outil grâ- ce à quoi l'arête 5 rectifie la meule qui tourne dans le sens de la flèche et la face 6 effectue le nivellement.
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Le diamant est serti dans le-outil 1 à l'aide d'un alliage approprié 8, lequel à l'origine peut même recouvrir la face 6, cette dernière se trouvant décou- verte dès que la meule commence à rotter contre l'extrémité de l'outil.
Par contre, l'arête 5 est dégagée. Lorsque la pierre a subi une certaine usu- re, il suffit de donner un coup de lime pour enlever le métal du corps de 1 outil et l'alliage de sertissage jusqu'à la ligne 9a par exemple, puis après une usure plus grande jusqu'à la ligne 9b, et ainsi de suite jusqu'à l'usure complète de la pierre. La limite de l'usure pour le diamant peut être d'ail- leurs répérée sur l'outil.
Sur les figs. 3 et 4, le diamant a une forme en demi-lune résul- tant par exemple du clivage en deux d'une pierre sensiblement ronde ou ovale.
Sur la fig. 3, on voit en pointillé l'extrémité de la pierre avant l'usure et en traits pleins, la pierre après une certaine usure. On voit que l'arête 5a a la même forme que sur la fig. 2 et que la face 6 pré- sente une certaine inclinaison qui peut varier suivant la possibilité de fi- xation de l'outil dans le porte-outil, de la machine.
Dans tous les cas où, pour la fixation de l'outil à diamant dans le porte-outil dans une position inclinée par rapport à la surface à traiter, pour créer et garder l'angle d'attaque nécessaire, on se trouve gêné construc- tivement ou par les conditions du travail à effectuer et s'il n'est pas pos- sible de se servir d'un correcteur, c'est-à-dire d'un dispositif intermédiai- re destiné à changer la position de l'outil et à le fixer sous l'angle d'at- taque voulu, par exemple, dans le cas des couronnes de sondage, le sertissa- ge des diamants dans l'outil est alors effectué de telle sorte que, confor- mément à la disposition possible de fixation de l'outil, la face inférieure précitée des diamants soit sensiblement parallèle à la surface à traiter.
Il est bien évident que l'outil à diamant pendant son travail doit être fixé dans le porte-outil dans une position telle que l'arête coupan- te du diamant soit sensiblement perpendiculaire à la direction du mouve- ment, quelle que soit l'inclinaison de l'outil, cette inclinaison étant, par exemple, pour les meules, à l'inverse du sens de la rotation, comme sur les figs. 2 et 3. Dans le cas des couronnes de sondage, par exemple, où on ne peut pas changer la position de l'outil, les pierres seront serties de manière à présenter leur bord coupant sensiblement perpendiculaire à la di- rection de la rotation de la couronne, tout en gardant la prescription sui- vant l'invention que la face inférieure du diamant soit sensiblement paral- lèle à la surface à traiter.
Il doit être bien entendu que l'invention n'est nullement limi- tée à une forme particulière de la pierre, à condition que celle-ci présente au moins un coté sensiblement plan et une arête suivie d'une face inférieu- re, ni à la manière de la sertir, etc.. L'invention n'est pas non plus li- mitée à la nature de la pierre.
Dans tous les cas l'angle d'attaque de l'outil à diamant peut varier dans certaines limites suivant les conditions du travail, les dimen- sions, etc...
L'invention vise particulièrement l'utilisation, dans un outil du type précité, des diamants traités conformément à un procédé thermique approprié.
REVENDICATIONS.
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