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Méthodes et machines pour l'affûtage de forets hélicoïdaux.
La présente invention concerne des méthodes et machi- nes pour l'affûtage de forets dits américains ou spinaux.
L'invention a pour objet un procédé de rectification et d'affutage de forets spiraux, en leur donnant une telle for- me à la pointe qu'une machine d'affûtage puisse être construite d'une manière très simple et économique et être d'une manipula- tion si aisée qu'elle puisse être utilisée dans tout atelier où des forets doivent être affûté.
Pour obtenir de bons résultats lors du perçage il est nécessaire que le sommet de la pointe du foret coïncide sensi- blement avec le centre géométrique de ce dernier et que les deux tranchants soient meulés avec uniformité et exactitude quant aux dimensions angulaires et à la longueur. Dans les fo- rets de grand diamètre il importe également que le tranchant au sommet forme un certain angle avec les trancnants en bout.
Ce tranchant au sommet qui, dans les forets spiraux pour forer
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dans le fer et l'acier avec un angle au sommet de 118 doit être de 55 , est obtenu normalement en donnant aux surfaces inclinées ou de dépouille du foret la forme d'un cône, spécia- lement dans l'affûtage à la machine, toutefois, cette méthode présente le désavantage que l'angle entre le trancnant et son plan de dépouille n'est pas uniforme sur toute la longueur du tranchant, cet angle étant généralement de 6 à la périphérie et d'environ 26 au sommet. Le tranchant n'offre donc pas une résistance uniforme et s'use de ce fait en premier lieu au cen- tre.
L'invention consiste à donner une forme déterninée aux surfaces obliques de la pointe du foret et est caractérisée en ce que le foret qui, pendant l'affûtage, est fixé de la maniè- re connue dans un mandrin pouvant tourner autour de l'axe du foret, est meulé de façon à réaliser une surface de dépouille plane au voisinage immédiat du tranchant, et une autre surface plane (surface de trancnant au sommet) incliné suivant un an- gle plus grand que celui de la surface de dépouille, après quoi le foret, toujours fixé dans le mandrin, est tourné de 180 , pour permettre le meulage de l'autre tranchant de la mê- me(surface dépouille et surface de tranchant au sommet) que le premier tranchant.
Les autres caractéristiques de l'invention ressorti- ront de la description ci-après, qui concerne un foret de cette forme et une exécution préférée d'une machine à affûter les forets spiraux de cette même forme, en se référant aux dessins annexés dans lesquels.-
La fig.l est une vue latérale d'un foret spirale se- lon l'invention.
La fig.2 est une vue en plan correspondant à la fig.l
La fig.3 est une coupe selon la ligne III-III de la fig.l.
La fig.4 est une vue en'plan partiellement en coupe, de la machine.
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La fig. 5 est une vue antérieure de la fig.4 partielle= ment en coupe. @
La fig. 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la fig.4
La fig.7 est une vue latérale de la fig. 5
Comme montré dans les dessins, et en partant des tran- chants la et lb on meule des plans inclinés (plans de dépouille) 2a et 2b suivant un angle approprié a, pour obt.enir un tran- chant résistant à l'usure. Ces plans coupent, suivant la ligne d'intersection 3a, un plan coïncidant avec l'axe du foret et parallèle aux tranchants la et lb.
Si l'on taille' ensuite un autre plan (plan de trancnant au sommet) 4a ou 4b qui s'incline depuis la ligne 3a suivant un angle ) le plan de tranchant au sommet 4a détermine avec le plan de dépouille 2b un tranohant au sommet 5b. de même que le plan 4b et le plan 2a déterminent un tranchant au sommet 5a, la projection des deux tranchants au sommet 5a et 5b formant une droite. Un calcul démontre que si l'angle a. est de 6 , l'angle b doit être environ 30 , si l'angle du tranchant au sommet doit être de 55 . un décrira ci-après une exécution préférée d'une af- fûteuse prévue à cet effet. Une plaque 1 est destiné, à être fixé à une machine 4 inculer, dans une position appropriée par rapport à une meule 2, fig.4 comme il sera décrit ci-après.
Un témoin 3 fixé au plateau 1 s'élève à travers un support 4.
Des fentes 5 et 6 du support et une poignée 7 permettant de fixer le support dans une position radiale voulue par rapport au tenon..
La plaque 1 comporte un bossage 8 pour maintenir le support dans une position fixe pendant l'affûtage, Le support porte un arbre fixe 9 qui s'avance depuis le support jusqu'à la meule 2. L'extrémité extérieure de l'arbre 9 à la forme d'un secteur dont le rayon 10 est horizontal et le rayon 11 -.vertical. Ge dernier est aligné avec le plan en bout 12 de .La
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meule 2, le secteur étant; situé à, l'arrière de ce plan. Sur l'arbre 9 est monté librement un bras basculant 13 à deux man- chons 14 et 15 dont les axes 16 et 17 sont situés dans le même plan et forment entre eux un angle d égal à la moitié de l'an- gle à la pointe du foret.
Le sommet de l'angle.si est situé à proximité de l'ex- trémité extérieure de l'arbre 9, lorsque le manchon 14 est en contact avec le support 4. Le manchon 14 comporte une came ou nervure 18 dont un côté est radial par rapport à l'axe 16 et forme un angle de (90 + a) avec le plan des axes 16 et 17.
Lorsque la plaque 1 et le support 4 sont fixés dans la position de moulage, la partie radiale de la came 18 coïncide avec la face antérieure 12 de la meule 2. Le manchon 14 comporte en des- sous une autre came ou nervure 19, qui est parallèle à l'axe 16 et coopère avec un galet 20 prévu sur un levier 21 pivoté sur un arbre 22 réuni rigidement au support 4. Le galet 20 est pi- voté sur une tige 23 solidaire du levier 21. Une bielle 24, ar- ticulée sur un pivot 25 solidaire du levier 21, comporte une boutonnière 26 pour une tige 27 fixée au support 4.
Un ressort 28, dont une extrémité est reliée au levier 21 et l'autre à une cheville 29 solidaire du support 4, tend à. tourner ce levier dans le sens antihorlogique, fig.7, de façon que l'extrémité de droite de la fente 26 bute contre la tige 27.
Le bras oscillant 13 pivote de naut en bas, autour de l'arbre 9, par son poids propre, mais est arrêté dans différentes positions par l'entrée en contact de la came 19 avec le galet 20 du levier 21. Dans la position qui vient d'être décrite, du levier 21,1'a- xe 17 forme l'angle avec le plan horizontal. Lorsque le bras 13 est abaissé (contre l'antagonisme du ressort 28) jusqu'à ce que l'extrémité de gauche de la fente 26 touche la cneville 27, l'axe 17 forme avec le plan horizontal l'angle b, fig. 3
Dans le manchon 15 du bras oscillant 13 est monté libre- ment une douille 30, fig.4, présentant un collier 31 muni de @
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deux entailles 32 diamétralement opposées.
Un verrou 33 monté coulissant dans le bras' 15 est engagé,dans l'une des entailles 32 à l'aide d'un ressort 34, empêchant ainsi la rotation de la douille 13 autour de l'axe 17. A l'extrémité opposée de la douil- le se trouve un écrou 35, fixé à une certaine distance de l'ex- trémité du manchon 15 et soumis à la poussée d'une cheville à ressort 36, fig. 6 de sorte que le collier 31 de la douille 30 est forcé de porter sur le manchon 15.
La douille 30 est agencée pour la fixation à l'aide d' un cône par ex. de la queu d'un mandrin 37 pour un foret 38.
Sur le côté extérieur du manohon 15 se trouve un excentrique 39 monté rigidement sur un arbre 40 pivoté dans le manchon et dans une plaque 41 vissée à celui-ci. Un bouton 45 calé sur l'arbre 40 (à l'aide d'une goupille 42 par ex.) permet de tourner la ca- me 39 de façon qu'elle touche le collier 32 de la douille 30 et refoule celle-ci vers la meule 2.
Pour utiliser la machine, on fixe le support 4 à la plaque 1 de façon qu'il touche le bossage 8. En se servant d'une règle, on fixe la plaque 1 à la maohjine à meuler, de façon que le plan radial de la came 18 du bras 13 vienne en ligne avec le plan 12 de la meule 2. On désserre la poignée 7 et l'on tourne le support 4 dans le sens horlogique. Fig.4 pour permettre l'in- troduction d'un foret 38 dans le mandrin 37. On avance le bras 13 vers l'extérieur sur l'arbre , de façon que le foret puisse passer librement en dehors de l'arbre.
Après avoir repoussé le bras 13 jusqu'à ce qu'il touche le support 4, on ajuste le fo- ret de façon qu'un de ses tranchants soit parallèle à la ligne d'intersection des plans 10 et 11 de l'arbre 9 et touche le cô- té 11 du seateur, après quoi on serre le foret dans le mandrin.
On tourne ensuite le support 4 jusqu'à ce qu'il touche le bos- sage 8 et on le fixe dans cette position à l'aide de la poignée 7.
A ce moment, si l'on déplace le bras 13 le long de l' arbre 9, le foret arrive à portée de la meule 2, laquelle meule
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éventuellenent en premier lieu l'angle de dépouille a du foret, cela après que ce dernier aura été poussé vers la meule à l'aide du bouton 43, lequel est muni d'une graduation, comme montré dans la fig.6 par ex., dont l'étalonnage permet de déterminer une cer- taine position du bouton.Le bras 13 est déplacé en va-et-vient pour éviter l'usure de la meule en un seul endroit. Lors de ce mouvement, le galet 20 roule sur la cane 19, tandis que le bras 13 est maintenu par le ressort 28, dans une position correspon- dantà l'angle a .
Le bouton 43 est ensuite ramené dans sa posi- tion inactive, de sorte que la douille 30 est écartée de la meur- le par la cheville à ressort 36. Le bras 13 estbasculé versle bas jusqu'à ce que l'extrémité de gauche de la fente 26 de la bielle 24, fig.7 touche la tige 27, après quoi ce bras est à nou- veau déplacé en va-et-vient sur l'arbre 9, en vue de meuler l'an- gle sur le foret, fig.3. Toujours pendant ce va-et-vient, le foret est poussé contre la meule par des pouvements angulaires successifs du bouton 43,
jusqu'à ce que l'échelle de ce dernier indique le numéro correspondant à la position déterminée précé- demment lors du meulage de l'angle a. On tourne ensuite le bou- ton 43 en arrière jusqu'à sa position initiale et l'on pousse le bras 13 vers l'extérieur, de sorte que le foret parvient dans l'espace entre l'arbre 9 et la meule 2, ce qui permet au foret de tourner autour de son axe 17. Cette dernière rotation est obtenue en saisissant l'écrou 35 et en faisant tourner la douille 30 jus- qu'à. ce que le verrou 33 s'engage dans l'entaille opposée 32.
Le foretse trouve ainsi retourné de 1800 etle cycle qui vientd'ê- tre décrit se répète pour le meulage du second trancnant de fo- ret, en veillant que le bouton 43 soit toujours tourné suivant le degré de l'échelle déterminé en premier lieu.
Il va de soi que lorsque la came 39 est très faiblement excentrée, par ex. d'un centième de pouce, une graduation en di- xièmes de tour, c'est-à-dire des millièmes de pouce, assure une très bonne précision, permettant d'obtenir le sommet du foret aus-
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si près que possible du centre géométrique. Comme le support 4 est immobilisé pendant ,1'affûtage, l'angle 1 fig.4, doit être le même pour les deux tranchants du foret ce qui présente une très grande importance, comme indiqué plus haut.
Une fois l'affûtage achevé, on desserre le support 4 du tenon 3 et on le fait pivoter vers l'extérieur pour permet- tre l'enlèvement du foret affûté et la mise en place du foret suivant à affûter. La forme finale de la pointe du foret obte- nue par cette opération est lontrée dans les figs. 1 et 2.
. ici
Le dispositif décrit et représenté/peut subir de nom- breuses modifications sans sortir du cadre de l'invention.
Ainsi, d'autres organes que le levier 21 et la bielle 24 peu- vent être employés pour,obtenir les angles a et b. En outre, la bielle 24 et la tige 27 peuvent être munies de vis afin d'ob- tenir d'autres angles a et b que ceux déterminés plus haut.
Ensuite, le bras pivotant 13 peut être établi en deux parties dont les positions relatives peuvent être modifiées pour ob- tenir un autre angle 1, fig. 4, c'est-à-dire, des pointes de forets à angle plus aigu ou plus obtus.
REVENDICATIONS.
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