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BREVET D'INVENTION Dispositif pour l'ébavurage des extrémités de pièces cylindriques
La présente invention concerne un dispositif permettant l'ébavurage de pièces cylindriques à section circulaire, tels que des tubes ou des barres rondes.
On sait qu'après le tronçonnage à chaud ou à froid de pièces du genre précité, il se forme des bavures qui sont situées tantôt à l'extérieur tantôtà l'intérieur de la pièce.
Pour permettre un raccordement convenable des tubes, il est nécessaire d'éliminer ces bavures, l'opération correspondante s'appelant ébavurage (ou ébarbage).
Les machines d'ébavurage connues comportent, en général, des outils fixés sur un plateau rotatif et qui viennent en prise avec l'extrémité de la pièce à usiner.
Les machines de ce genre présentent toutefois divers inoon- vénients : si les outils retirent bien les bavures initiales de la pièce à ébavurer, par contre, l'action de ces outils provoque la formation d'autres bavures, d'autant plus grandes
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que le pas d'avance de coupe est plus important.
D'autre part, les nouvelles bavures augmentent avec l'usure dos outils de coupe, Ceci oblige 4 des fréquente arrêts do la machine qui sont préjudiciables à une produo- tion continue.
Enfin, ces machines comportent généralement trois outils qui, pour les pièces tubulaires, rectifient le bord extérieur, la tranche et le bord intérieur. Mois l'extrémité de tube à trois facettes annulaires ainsi réalisée est incompatible avec certaines normes, prévues pour le raccor- dement des tubes, ce qui exige une seconde opération de finition dans certains cas,
La présente invention vise à remédier à ces incon- vénients.
Suivant l'invention, le dispositif pour l'ébavu-. rage des extrémités de pièces cylindriques, telles que tubes et barres rondes, qui comporte un plateau rotatif sur .lequel sont montés les outils d'ébavurage, est caraot6risé en ce que ces outils sont constitues par des molettes tran- chantes montées relativement sur le plateau.
Lorsque les molettes portées par le plateau rota- tif sont amenées au contact de la tranche du tube, elles tournent sur elles-mêmes par réaction et provoquent l'enlève- ment d'un copeau. L'expérience montre qu'on peut obtenir ainsi une vitesse et une qualité d'ébavurage importante et en même temps une longue durée de service pour les outils.
De préférence, les molettes tranchantes sont constituées par des couronnes tronconiques tournant libre- ment sur des blocs-supports fixés de manière réglable sur le plateau rotatif, la grande base des molettes étant' dirigée du côté opposé au plateau rotatif.
Si on veut réaliser sur l'extrémité du tube une face droite et une face tronconique, l'invention prévoit avantageusement de monter sur un môme plateau rotatif deux molettes dont les faces d'attaque présentent des inclinaisons différentes relativement à la face du plateau rotatif.
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D'autres particularités de l'invention résulteront encore de la description ci-après..
, Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, - La Pige 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif d'ébavurage conforme à l'invention.
- La Fig. 2 est la vue en plan correspondante, - la Fig. 3 est une vue à grande échelle en ooupe transversale suivant III-III de la Fige 2 d'un bloc support, - La, Fig. 4 est une vue schématique en coupe axiale d'une molette isolée.
- La Fig. 5 est une vue schématique en élévation montrant un tube en cours d'ébavurage.
- La Fig. 6 est un schéma explicatif à grande échelle concernant le mode de travail des molettes.
- Les Fige 7 et 8 sont des vues en perspective d'un autre agencement du dispositif pour l'ébavurage des tubes de petit ou de grand diamètre.
- La Fig. 9 est la vue en plan d'un autre disposi- tif.
- La Fige 10 est un schéma en plan explicatif.
Dans la réalisation de l'invention représentée aux
Fig. 1 et 2, le dispositif d'ébavurage, principalement des- tiné aux tubes de petit diamètre, comprend un plateau 1 porté par un arbre rotatif 2 entraîné en rotation par un moteur non figuré. Dans le cas, correspondentà l'exemple décrit, où on désire ébavuxer des tubes en réalisant une facette annulaire plane perpendiculaire à l'axe (méplat), et une facette annulaire tronconique (chanfrein), située du côté extérieur, le plateau 1 comporte deux blocs supports
3a, 3b (désignés ci-après par 3 de façon générale) de forme sensiblement tronc-pyramidale dont la face supérieure oblique
4a, 4b porte une molette rotative 5a, 5b (désignées ci-après par 4 et 5 de façon générale).
Chacun des blocs 3 est fixé (Fige 3) sur le plateau
1 au moyen de deux boulons 6 qui traversent ces blocs dans des alésages 7 et sont vissés dans des écrous 8 engagés eux-
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mêmes dans des glissières à queue d'aronde 9 pratiques dans le plateau 1 et qui permettent de régler individuellement la position des blocs 3 relativement au centre du plateau 1.
Les glissières 9 sont placées angulairement ce qui permet de rapprocher au maximum les molettes 5a, 5b des supports 3a,.
3b.
Les molettes 5 sont constituées par des couronnes tronconiques, en métal de haute dureté, par exemple en car- bure de tungstène, dont la grande base 11 constitue le tran- chant, la petite base 12 étant disposée en regard de la face supérieure 4 du bloc-support 3. L'angle de coupe a formé (Fig. 4) entre la grande base 11 et la génératrice du cône varie sensiblement entre 60 et 90 suivant la dureté du mé- tal du tube à ébavurer. L'angle a est, par exemple, de 60 pour un acier doux et de 90 pour un acier très dur. L'angle b formé avec le métal du tube est généralement compris entre 6 et 8 .
Cet angle conditionne la pente de la face supérieure 4 du bloc 3,
Pour usiner le méplat du tubo (bloc 3a), la pente sera ainsi comprise entre 6 et 8 , Pour usiner un chanfrein de 30 (bloc 3b), la pente de la face 4b sera de 36, à 38 .
On a représenté sur la Fig. 2 en Ra-Ra ou Rb-Rb la ligne de plut) grande pente des faces 4a, 4b. Le diamètre et l'épais- seu.r des molettes 5 ne sont pas critiques si le réglage desbles supports 3 reste posible pour un diamètre de tube donné,
Les molettes 5 sont montées,en libre rotation, sur le bloc 3. A cet effet, il est prévu, dans l'exemple considéré, de les fixer par une vis 13 sur un tourillon 14 comportant une table 15 qui reçoit la petite base 12 de la moletto. Lo tourillon 14 est monté sur le support 3 par les cages rotatives de deux roulements 17 à portées coniques in- versées qui sont serrées par un écrou 16. Les cages fixes. sont logées dans une cavité 18 du bloc-support 3 et séparées par une entretoise annulaire 19.
Une fixation très robuste peut être ainsi assurée pour la molette 5 tout en pormettant sa libre rotation.
Le réglage des molettes 5 et par suite celui des blocs-supports 3 dépendent du diamètre du tube 20 à ébavurer, Ce réglage est tel, do préférence, que les angles Ma, Mb formés pur les tangentes Pat, Pbt (Fig. 10) aux points d'at- taque Pa, Pb du tube 20, avec les rayons Pa Ca, Pb, Cb passant
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par les centres Ca, Cb des circonférences correspondant aux bords d'attaque des molettes, soient compris entra
10 et 15 , cette dernière valeur pouvant être éventuellement dépassée.
Le sens de rotation do le molette, au point d'at- taque Pa et par suite le sono d'enlèvement du copeau 22a formé, est dirigé vers l'intérieur du tube 20 si la contre
Ca est placé du môme côté que le tube 20 par rapport à la tangente Pat. Inversement le sens de rotation de la molette su point d'attaque Pb et par suite le sons d'enlèvement du copeau 22b est dirigé vers l'extérieur si le contre Cb est , placé au-delà de la tangente Pbt par rapport au tube 20.
Le ohoix des positions relatives des molettes 5a,
5b, aux points d'attaque Pa, Pb permet ainsi un usinage par- ticulièrement favorable, notamment si la molette méplat 5a chasse le copeau vers l'extérieur et la molette chanfrein
5b vers l'intérieur.
L'invention prévoit encore un autre mode de ré- glage relatif des positions des molettes 5a, 5b afin do proportionner à la valeur désirée les largeurs respectives
Ka (Fig. 6) du méplat et Kb du chanfrein, la somme de ces larges s correspondant à l'épaisseur K du tube 20. Co régla- ge consiste à décaler en hauteur la molette 5a relativement à la molette 5b. On voit en effet d'après la Fig. 6 que si on déplace relativement au plateau 1 la molette 5a pour l'amener à la position Ra1, la largeur Ka1 du méplat dovien- dra supérieure à ka, la largeur kb1 devenant elle, inférieure à Kb. Ce réglage est assuré simplement au moyen de cales d'épaisseur telles que 21 (Fig. 3) placées entre le plateau
1 et le bloc 3a.
On peut ainsi obtenir à la demande un mé- plat de largeur voulue quelle que soit l'épaisseur K du tube
20,
Les supports 3a, 3b étant convenablement réglés, pour assurer l'ébavurage d'un tube 20, on procède comme'suit (Fig. 5) ;
On place ce tube entre des mâchoires 22 qui empê- chent sa rotation et le maintiennent coaxial à l'axe X-X du
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plateau 1. Celui-ci est alors entraîné en rotation dans un sens tel, de préférence, que l'attaque soit réalisée en premier lieu par la molette 5b produisant le chanfrein. La vitesse de rotation-dû plateau 1 décroità mesure qu'augmente le diamètre du tube 20, la vitesse de coupe pouvant atteindre en moyenne 180 à 200 mètres/minute soit pratiquement le double do celle obtenue avec des outils fixes.
Par exemple, une vitesse de 640 tours/minute peut être adoptée pour des tubes de 48,6 mm de diamètre et une vitesse de 225 tours/ minute pour des tubes de 168 mm de diamètre. ,
En même temps que le plateau 1 est entraîne en rotation suivant P, il est entraîne en translation suivant Q vers le tube 20 par tous organes d'avance connus. La vi- tesse d'avance déeroît avec le diamètre (et par suite l'é- paisseur du tube) .
Lorsque le plateau 1 est ainsi entraîne en rotation suivant P, les molettes 5 venant en contact avec.la tranche à ébavurer du tube, sont à leur tour autraînées en rotation par réaction dans des sens Sa, Sb dépendant du réglage adopté pour les centres Ca, Cb (Fig. 10). Les molettes 5a, 5b se comportent alors comme des outils rotatifs et découpent chacune un copeau 22a, 22b dirigé vers l'extérieur ou vers l'intérieur suivant les cas.
L'expérience montre quo le dispositif ainsi agencé permet d'obtenir une opération d'ébavurage rapide et de haute qualité. Plus préoinément, il ne subsiste aucune trace de bavure et le travail des molettes 5 ne crée pas de nou- velles bavures.
A égalité de section du métal, la vitesse de coupe est augmentée dans dos proportions considérables par rapport aux dispositifs connus. En effet l'expérience montre qu'avec des outils fixes on peut enlever 15/100 de mm par passe alors que les molettes 5 permottent de retirer au moins 75/100 de mm. On a d'ailleurs constaté en moyenne, par l'introduction de l'invention, un gain de vitesse do l'ordre de 60%.
Comme d'autre part, le point d'attaque de la
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molette tourne constomment,cette dernière a le temps de se refroidir convenablement. L'expérience à montré qu'on pou- vait do cc fait, obtenir des durées de service 16 fois plus grandes qu'avec des outils fixes, sanschanger d'outil.
Bien entendu, on peut adapter la disposition du plateau 1 au diamètre du tube. Les Fig. 7 à 9 montrent ainsi une réalisation convenant à la fois pour dos tubes do poit et de fort diamètre, puisque le plateau 1 comporte à la fois dos rainures 9 obliques comme dans la réalisation pré- cédente et des rainures parallèles pour les tubes de plus grand diamètre.
La Fig. 9 concerne un plateau comportant seulement dos rainures parallèles et servant à l'ébavurage des tubes de grand diamètre.