"Outil de forage" <EMI ID=1.1>
forage comportant une tige essentiellement cylindrique et au moins deux plaques de coupe montées de façon à pouvoir être remplacées sur la tête avant de cette tige et à la suite desquelles sont prévus au moins deux ca. naux à copeaux, en particulier, en spirale, s'étendant vers une pièce arrière de serrage de la tige et ouverts vers l'extérieur en direction de la surface périphérique de cette tige.
Des outils de forage connus de ce type (voir demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne
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pratique. Malgré l'usinage extrêmement minutieux des outils de forage et des plaques de coupe qui y sont utilisées, il peut arriver que des copeaux se coincent ou que des tranchants s'ébrèchent. Etant donné que ces phénomènes se produisent généralement profondément à l'intérieur d'un trou, ces perturbations ne sont très souvent pas perçues immédiatement si bien que, très souvent, non seulement la plaque de coupe elle-même, mais également l'outil de forage sont détériorés. Ces détériorations surviennent généralement à la tête de la tige. Dans ce cas, il peut arriver que la tige soit à ce point détériorée qu'elle ne soit plus en mesure de maintenir parfaitement les plaques de coupe. Etant donné que, dans l'outil de forage connu, la tête et la pièce de serrage ne font qu'un, tout l'outil de forage doit alors être remplacé par un nouveau.
Toutefois, des outils de forage de ce type ayant des diamètres de travail de 50 mm et plus sont relativement coûteux, tandis que des outils de forage ayant des plus grands diamètres de travail ne sont généralement pas disponibles de stock. Dès lors, aux frais d'achat, vient encore s'ajouter une prolongation du temps de livraison. Un autre inconvénient des outils de forage connus réside dans le fait que chaque outil de forage ne peut être utilisé que pour un diamètre de travail bien déterminé.
En conséquence, l'invention a pour objet de fournir un outil de forage du type mentionné dans l'introduction cidessus et qui, lorsque sa tête est détériorée, peut être remis en état aisément et économiquement tant du point de vue
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éventuellement en mesure d'usiner, dans une certaine gamme de diamètres de travail, des trous de diamètres différents.
Suivant l'invention, on réalise cet objet du fait que la tige est au moins en deux parties, tandis que la piè-
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qui, sur sa face arrière éloignée des plaques de coupe, vient s'adapter, par une surface en bout plane et s'étendant radia-
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dant également radialement) de la pièce de serrage, au moins deux broches cylindriques d'ajustage étant introduites et fixées dans la face frontale de la pièce de serrage, ces broches venant s'engager dans des chambres d'ajustage corres-
pondantes pratiquées dans la face en bout de la tête sur laquelle sont également prévus des éléments de retenue venant s'engager sur les broches d'ajustage ou inversement.
Quelle que soit l'importance des détériorations de la tête de l'outil de forage, la tête endommagée peut être démontée de la pièce de serrage après avoir desserré les éléments de retenue, cette tête étant ensuite remplacée par une nouvelle. La nouvelle tête est beaucoup plus économique qu'un outil de forage complet, car sa fabrication ne nécessite qu' une fraction du matériel nécessaire pour la réalisation d'un outil de forage complet et, en outre, on supprime de nombreu-
ses étapes d'usinage qui doivent être pratiquées sur la pièce de serrage arrière. Cette pièce de serrage peut être chaque fois réutilisée. Au moyen d'éléments auxiliaires correspondants, par exemple, des gabarits de forage, il est possible d'adapter les nouvelles têtes aux pièces de serrage déjà existantes et réutilisables. Dans l'outil de forage de l'invention, les broches d'ajustage et les éléments de retenue qui viennent s'y engager, jouent un rôle important. Ces broches d'ajustage assurent: une transmission parfaite des forces entre
la tête et la pièce de serrage tant dans le sens périphérique que transversalement à l'axe de l'outil de forage. Toutefois, ils servent également à fixer la tête dans une position prédétermines par rapport & la pièce de serrage. Cette caractéristique est importante afin que les parois des canaux à copeaux de la tête viennent se confondre sans épaulement dans
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que épaulement pourrait notamment pei turber l'évacuation des copeaux. En outre, les broches d'ajustage assurent le centrage de la tête vis-à-vis de la pièce de serrage. Enfin, les
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de retenue. C'est là également une fonction importante car, en raison des canaux à copeaux et des passages supplémentai-
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réfrigérant, on ne dispose que d'un espace relativement restreint pour la mise en place des éléments de retenue.
Un autre avantage de la forme de réalisation de 1' invention réside dans le fait que, dans une certaine garnie de diamètres de travail, une tête peut être remplacée par une autre ayant un diamètre de travail un peu plus grand ou un peu plus petit pour obtenir ainsi différente diamètres de tra-
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tre remplacées mutuellement afin d'atteindre de plus grandes profondeurs de forage.
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invention, entre la taie et la pièce de serrage, on introduit au moins une pièce intermédiaire qui, à son extrémité avant
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trémité arrière dirigée vers la pièce de serrage, elle est réalisée de la même manière que la face arrière de la tête. Cette forme de réalisation fournit un système d'outil de forage essentiellement variable. Des pièces de serrage ayant des figea coniques différentes adaptées aux réceptacles des broches de machinée les plus divorcée, peuvent être r6ali-
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ces pièces de serrage étant également Interchangeables. En l'occurrence, l'assembla?* entre les pièces de serrage et la
<EMI ID=13.1> blage normal entre une tête et cette pièce de serrage. Le point d'assemblage entre la pièce intermédiaire et la pièce de serrage est notamment prévu à l'endroit où les canaux à copeaux commencent dans un outil de forage normal d'une seule pièce. En remplaçant les pièces de serrage, on peut alors utiliser l'outil de forage dans les broches de machines les plus diverses. Toutefois, on peut également utiliser des pièces intermédiaires de longueurs différentes et éventuellement de diamètres différents, pièces intermédiaires à l'extrémité avant desquelles on fixe chaque foie une tête au moyen des broches d'ajustage et des éléments de retenue. De la sorte, on peut très aisément adapter la longueur et le diamètre de l'outil de forage à chaque processus d'usinage à effectuer.
Un outil de forage de ce type en plusieurs parties a également un comportement plus rigide vis-a-vis des oscillations, car les différents éléments dont la longueur est limitée,sont, en eux-mêmes, beaucoup moins susceptibles de provoque.- des oscillations et, en outre, ils propagent moins les oscillations à leurs différents points d'assemblage.
En fait, on connaît des outils de forage comportant ce que l'on appelle des couronnes de forage; la couronne de
forage supporte des plaques de coupe pouvant être échangées et l'on peut y visser l'extrémité avant d'une tige creuse. Dans ces outils de forage, la couronne de forage est également réalisée sous forme d'un corps cylindrique creux. Dans ces outils de forage, l'évacuation des copeaux s'effectue par l'intérieur de la couronne de forage et l'intérieur de la tige. En vue de l'assemblage de cette couronne de forage et de
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rieur, tandis que l'extrémité avant de la tige comporte un filet extérieur. Toutefois, une telle structure ne peut tire adoptée pour des outil* de forage dont la tige comporte des canaux à copeaux ouverts vers l'extérieur.
On décrira ci-après d'autres formes de réalisation avantageuses de l'invention.
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rigée vers la pièce de serra*" ou la pièce intermédiaire.
chaque broche d'ajustage comporte une tige filetée qui est vissée dans un trou fileté de la pièce de serrage ou de la pièce intermédiaire.
Suivant un autre mode de réalisation, chaque broche d'ajustage comporte un trou central à travers lequel passe une vis de fixation vissée dans un trou fileté de la pièce de serrage ou de la pièce intermédiaire.
Suivant un mode de réalisation, l'élément de retenue est une vis de retenue-pouvant être vissée dans la tête radialement par rapport à l'axe de la broche d'ajustage, cette
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intérieure, dans le sens radial, dans une cavité pratiquée dans la broche d'ajustage.
La saillie est conique, tandis que la cavité se rétrécit également en cône en direction de l'axe de la broche d'ajustage.
L'axe de la vis de retenue est écarté de la surface en bout de la tête d'une distance légèrement supérieure à la distance entre le centre de la cavité et la face frontale de ) la pièce de serrage.
Suivant un autre mode de réalisation, chaque broche d'ajustage comporte un trou transversal s'étendant radialement par rapport à l'axe de l'outil de forage et dont l'axe est écarté de la face frontale de la pièce de serrage d'une
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la vis de retenue et la face en bout, tandis que, dans le trou transversal, on peut faire glisser une goupille de retenue dont l'extrémité extérieure, dans le sens radial, tournée vers la vis de retenu*, comporte une cavité conique, et dont l'extrémité intérieure, dans le sens radial, vient s'engager, par une saillie coniçue, dans une cavité conique pratiquée dans la tête et dont le centre est disposé coaxialement par
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née vers la vis de retenue, vient s'engager, par une saillie conique, dans une cavité conique de la vis de retenue et dont l'extrémité intérieure, dans le sens radial, vient s'engager, par une saillie conique, dans une cavité conique pratiquée dans la tête et dont le centre est situé coaxialement par rapport à l'axe de la vis de retenue.
La longueur de la goupille de retenue est inférieure au diamètre de la broche d'ajustage.
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- la figure 1 est une vue partielle en plan et une coupe partielle longitudinale d'un premier exemple de réalisa) tion de l'outil de forage de l'invention:
- la figure 2 est une vue latérale d'un deuxième exemple de réalisation
- la figure 3 est une coupe longitudinale partielle de cet exemple de réalisation, cette coupe étant prise suivant la ligne III-III de la figure 4;
- la figure 4 cet une coupe transversale prise suivant la ligne IV-IV de la figure 3;
- la figure 5 représente un outil de forage complet; <EMI ID=22.1> ple de réalisation:
- la figure 7 est une coupe longitudinale partielle de cet exemple de réalisation. La figure 5 illustre l'outil de forage complet 1 comportant une tige essentiellement cylindrique.
A la tête avant 3 de la tige, qui peut être détachée de la pièce de serrage arrière 2, sont prévues au soins deux plaques de coupe 4 pou- <EMI ID=23.1>
plaques de coupe 4 et ouverts vers l'extérieur en direction de la surface périphérique de la tige. Ces canaux copeaux
5 s'étendent des plaques de coupe 4 vers la pièce de serrage 2 de la tige. A l'extrémité arrière de la pièce de serrage 2, cette dernière peut également être réalisée en une forme cylindrique ou, comme représenté dans le dessin, elle peut comporter un cône 6 destiné à venir se loger dans une machineoutil. En outre, cette pièce de serrage 2 comporte également
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étant relié à deux canaux ou plus 8 prévus dans la tête 3 pour cet agent réfrigérant. Ces canaux 8 pour un agent réfri-
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3 à proximité des plaques de coupe 4. L'agent réfrigérant est acheminé au passage 7 via un anneau (non représenté) entourant la pièce de serrage 2, ainsi que via un passage transversal
9 prévu dans la pièce de serrage. Comme on peut également le constater dans les figures 2 et 5, la tête 3 peut être détachée de la pièce de serrage 2. La tète 3 est réalisée en une courte longueur par rapport à la pièce de serrage 2 et le point d'assemblage de cette tête 3 et de cette pièce de serrage 2 est situé dans la zone des canaux à copeaux 5.
Sur sa face arrière éloignée des plaques de coupe 4,
la tête 3 comporte une face en bout plane 10 s'étendant radial ement et venant s'appliquer sur une face frontale plane correspondante 11 (s'étendant également radialement) de la pièce de serrage 2. La face frontale 11 de la pièce de serrage 2 comporte deux chambres d'ajustage 12 diamétralement opposées et suivies de trous filetés coaxiaux 13. En outre, on prévoit deux broches d'ajustage 14 comportant chacuneune tige filetée 15 à son extrémité tournée vers la pièce de serrage 2. La broche d'ajustage est vissée dans le trou fileté
13 à l'aide de cette tige filetée 15 et ainsi, vient s'engager dans la chambre d'ajustage 12.
Dans la face en bout 10 de la tête 3, sont prévues deux chambres d'ajustage 16 s'étendant coaxialement par rapport aux broches d'ajustage cylindriques 14. Dans ces chambres d'ajustage 16, viennent s'engager les extrémités avant des broches d'ajustage 14 ressortant en saillie au-delà de la face frontale 11. De la sorte, la t8te 3 est fixée dans une position prédéterminée face à la pièce de serrage 2 de sorte que, comme on peut le constater en figure 2, les parois des canaux à copeaux 5 prévus dans la tête 3 viennent se pla-
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vus dans la pièce de serrage 2.
Chaque broche d'ajustage 14 comporte, à son extrémité avant, un trou transversal 17 s'étendant radialement par rapport 3 'axe B de l'outil de forage. Dans ce trou transversal 17, on peut faire passer une goupille de retenue 18.
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dont l'axe C s'étend également radialement par rapport à l'axe B de l'outil de forage. A son extrémité intérieure, dans le
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que 20 venant s'engager dans une cavité conique correspondante 21 pratiquée dans la goupille de retenue 18. En outre,
à son extrémité intérieure, dans le sens radial, cette broche de retenue 18 comporte une saillie conique 22 venant s' engager dans une cavité conique correspondante 23 pratiquée dans la tête 3. Le centre Z de cette cavité conique 23 est coaxial par rapport à l'axe C de la vis de retenue 19. Les angles au sommet des saillies coniques 20, 22 et des cavités coniques 21, 23 sont égaux et atteignent, de préférence, environ 90[deg.].
En outre, il importe que l'axe C de la vis de retenue 19 ne soit pas situé exactement au niveau de l'axe D du
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carté de la face en bout 10 de la tète 3 d'une distance A qui est légèrement supérieure à la distance a entre l'axe D du trou transversal 17 et la face frontale 11 de la pièce de serrage 2. La différence entre les deux distances A et !. peut atteindre environ 0,5 mm.
Lors du serrage de la vis de retenue 19, sa saillie conique 20 vient heurter la face de la cavité conique 21 de la broche de retenue 18 qui est éloignée de la face frontale
11. De la sorte, la broche de retenue 18 est déplacée dans le sens axial jusqu'à ce que sa saillie conique 22 vienne buter dans la cavité 23 et, en fait, sur la face qui est tournée vers la face frontale 11. De la sorte, une force di-rigée vers la pièce de serrage 2 est exercée sur la tête 3, cette force ayant pour effet de presser fermement la face en bout 10 sur la face frontale 11. Si, par exemple, la précontrainte de chacune des deux vis de retenue est de 2.000 kp, au départ de chaque vis de retenue, s'exerce une force de
4.000 kp dirigée vers l'axe de l'outil de forage, engendrant ainsi une force totale de pressage de 8.000 kp de la tête 3 sur la pièce de serrage 2. Cette force est plus que suffisante d'autant plus que la transmission du moment de torsion a
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une sollicitation de cisaillement sous l'effet de ce moment de torsion.
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plement de dévisser les vis de retenue 19 et l'on peut alors retirer les goupilles de retenue 18. Afin de faciliter cette opération, chaque goupille de retenue peut également comporter un trou fileté dans lequel on peut visser une tige plus longue comportant également un filet à son extrémité avant.
Au mcyen de cette tige, on peut alors retirer chacune des goupilles de retenue du trou transversal 17. Ensuite, on peut
détacher la tête 3 des broches d'ajustage 14 pour la remplacer par une nouvelle. Dès lors, on ne doit chaque fois renouveler que la tête 3. Le matériel nécessaire pour la réalisation de cette tête ne représente à peu près qu'un septième du matériel indispensable pour la réalisation d'un outil de forage complet.
Dans l'exemple de réalisation illustré dans les figures 2 à 4, les éléments exerçant la même fonction sont désignés par les mêmes chiffres de référence de sorte que la description ci-dessus va de soi. Toutefois, dans cet exemple de réalisation, la broche d'ajustage 14' comporte un trou longitudinal 24. Au moyen d'une vis de fixation 25 passant à travers ce trou longitudinal 24 et venant s'engager dans le trou fileté 13, la broche d'ajustage 14' est assemblée fermement à la pièce de serrage 2. Dans la tête 3', on peut visser une vis de retenue 19 radialement par rapport à l'axe de la broche d'ajustage 14'. Cette vis 19 vient s'engager, par sa saillie conique 20, dans une cavité annulaire 26 dont la <EMI ID=32.1>
axe de la broche d'ajustage. Dans ce cas également, le système est conçu de telle sorte que L'axe C de la vis de retenue 19 soit éloigné de la face er. bout 10 de la tête 3 d'une distance A qui est légèrement supérieure 3 la distance a en-
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tre le centre Z de la cavité 26 et la face frontale 11. Lors du serrage de la via de retenue 19, sa saillie conique 20 vient buter sur un seul cote dans la cavité 26 en pressant la tête par sa face en bout 10 contre la face frontale 11. Pour
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que peu les vis de retenue 19.
De même, dans l'exemple de réalisation illustré dans les figures 6 et 7, les éléments exerçant la .même fonction sont désignés par les mêmes chiffres de référence et la description donnée � propos de l'exemple de réalisation illustré dans les figures 1 et 5 est également pertinente. Toutefois, dans cet exemple de réalisation, la goupille de retenue
18' et la vis de retenue 19' sont réalisées quelque peu dif-
féremment. La goupille de retenue comporte, à chacune de ses deux extrémités, une saillie conique 22, 22a. La saillie 22 vient s'engager dans une cavité conique 23 pratiquée dans la tête 3. La saillie conique 22a coopère avec une cavité conique 27 pratiquée dans la vis de retenue 19'. Dans ce cas également, l'axe C de la vis de retenue 19' est écarté de la face en bout 10 d'une distance A qui est légèrement supérieure à
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qu'à ce que sa saillie conique 22 vienne buter dans la cavité
23 et, en fait, sur la face qui est également tournée vers la face frontale 11. De la sorte, une force dirigée vers la pièce de serrage 2 est exercée sur la tête 3, cette force ayant également pour effet de presser fermement la face en bout 10 sur la face frontale 11.
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tageusement légèrement inférieure au diamètre de la broche d'ajustage 14. De la sorte, lors du desserrage de la vis de retenue 19' et lorsque les deux pièces 3, 2 se déplacent 1' une contre l'autre, la goupille de retenue 18' peut pénétrer complètement dans le trou transversal 17. Du fait que sa saillie 22 est conique au même titre que la cavité conique 23, la
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versal 17. Dans cet exemple de réalisation également, les angles au sommet des saillies coniques 22, 22a et des cavités
23, 27 sont d'environ 90[deg.].
Afin de pouvoir mieux adapter l'outil de forage aux différents cas d'usinage, dans l'exemple de réalisation illustré en figure 6, entre la tète 3 et la pièce de serrage 2',
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nière que l'extrémité avant de la pièce de serrage 2', tan-
dis que son extrémité arrière 28b tournée vers la pièce de
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vue une face frontale plane 11 (s'étendant radialement) comportant des broches d'ajustage 14 et, à l'extrémité arrière
28b, est prévue une face en bout plane 10 comportant des chambres d'ajustage correspondantes 16. Le diamètre des bro-
ches d'ajustage 14 et des chambres d'ajustage 16, de même que leur écartement radial vis-à-vis de l'axe de l'outil de forage correspondent 1 la pièce intermédiaire 28 du système correspondant adapté à la tête 3 et à la pièce de serrage 2', de sorte que la tête 3 pourrait également être éventuellement fixée directement sur la pièce de serrage 2'.
Dans la forme de réalisation de l'outil de forage
1 illustré en figure 6, en cas de détérioration, la tête 3 peut tout d'abord être remplacée de la même manière que dans l'exemple de réalisation d6crit ci-dessus. Toutefois, en outre, la pièce de serrage 2' peut également être remplacée. Ce remplacement est nécessaire par exemple, lorsque l'outil de forage doit être utilisé dans uns autre machine dont la broche comporte un autre réceptacle pour le cane 6, par exemple, un réceptacle ayant un autre angle de cône. Dans
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dont le cône 6 s'adapte au réceptacle correspondant. Au lieu d'un cane, la pièce de serrage 2' pourrait également comporter une tige cylindrique ou une bride de fixation.
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diaires 28, l'outil de forage peut être très bien adapte à chaque opération d'usinage à effectuer. On peut utiliser des pièces intermédiaires 28 de différentes longueurs et l'on peut également utiliser, par exemple, deux pièces intermédiaires ou plus. En outre, sur la tige 2', on peut également fixer des pièces intermédiaires ayant un diamètre un peu plus grand ou un peu plus petit et on peut alors y adapter des têtes ayant des diamètres correspondants.
La pièce intermédiaire 28' comporte également des canaux à copeaux 5 qui sont avantageusement de forme hélicoïdale. Toutefois, en figure 6, pour des raisons de clarté, ces canaux à copeaux sont représentés en ligne droite. Le point d'assemblage entre la pièce intermédiaire 28 et la pièce de serrage 2' se situe avantageusement [pound] l'endroit où ne se situe pas encore le début des canaux à copeaux 5.
L'invention n'est nullement limitée aux exemples de réalisation décrits ci-dessus. C'est ainsi que, par exemple, dans la pièce de serrage 2' illustrée en figure 6, on peut également adapter une tête réalisée à la manière d'un outil de forage à noyau ou à couronne.
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1. Outil de forage comportant une tige essentiellement cylindrique et au moins deux plaques de coupe montées
de façon à pouvoir être remplacées sur la tête avant de cette tige et à la suite desquelles sont prévus au moins deux ca-
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une pièce arrière de serrage de la tige et ouverts vers l'extérieur en direction de la surface périphérique de cette tige;
caractérisé en ce que la tige est réalisée au moins en deux parties, tandis que la pièce de serrage (2, 2') est assemblée de manière amovible à la tête (3, 3') qui, sur sa face arrière éloignée des plaques de coupe (4), vient s'adapter, par
une surface en bout plane et s'étendant radialement (10), sur une face frontale plane correspondante (11) (s'étendant également radialement) de la pièce de serrage (2, 2'), au moins deux broches cylindriques d'ajustage (14, 14') étant introduites et fixées dans la face frontale (11) de la pièce de serrage (2, 2'), cas broches venant s'engager dans des chambres d'ajustage correspondantes (16) pratiquées dans la face
en bout (10) de la tête (3, 3') sur laquelle sont également prévus des éléments de retenue (19, 19') venant s'engager sur les broches d'ajustage (14, 14') ou inversement.