Foret à cannelure unique La présente invention a pour objet un foret à cannelure unique, destiné, par exemple, à percer des trous dans des matières fibreuses non métalli ques, relativement tendres, telles que, par exemple, des plaques insonores.
Les plaques insonores sont généralement en une matière fibreuse tendre pour obtenir une insonorité aussi forte que possible, et pour renforcer cet effet d'insonorité, il est de prati que courante de percer dans une des faces de la plaque des petits trous d'un diamètre en général d'environ 4,7 mm et pouvant être plus grand ou plus petit, par exemple de 3,1 ou de 6,3 mm, et qui ne traversent pas complètement la plaque.
Le foret destiné à percer des trous doit être susceptible de percer un, trou net et sans bavures et d'expulser du trou la totalité de la matière qui en a été détachée.
Le foret objet de la présente invention est carac térisé en ce qu'il comprend un corps principal formé par une douille hélicoïdale délimitant une cannelure hélicoïdale, la surface terminale de coupe à l'ex trémité antérieure du foret se trouvant approximati vement dans un plan incliné par rapport à l'axe du foret, une arête de coupe étant formée par l'inter section de cette surface terminale avec la cannelure et se terminant dans sa portion la plus en avant par une pointe où l'arête de coupe coupe la surface péri phérique de la douille,
un bec se dirigeant périphé- riquement et axialement en avant de cette surface terminale et comportant une arête de traçage dis posée suivant l'axe, en avant de la pointe de l'arête de coupe, le bec et la pointe de l'arête de coupe étant à peu près diamétralement opposés.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention. Dans ce dessin La fig. 1 est une élévation latérale de l'extré mité antérieure et de la pointe d'un foret.
La fig. 2 est une élévation latérale du foret de la fig. 1, prise à 90o de celle de la fig. 1.
La fig. 3 est une élévation latérale du foret des fig. 1 et 2, prise à 1800 de celle de la fig. 2, et la fig. 4 est une vue en bout de la pointe du foret.
Le foret représenté comprend un corps principal cylindrique 1, formé par une douille hélicoidale délimitant une cannelure hélicoïdale, et une extrémité de coupe 2. On entend par l'expression extrémité de coupe l'ensemble de la portion antérieure de l'outil qui, en service normal, remplit la plupart des fonctions que l'outil doit assurer.
L'axe longitudinal du foret est désigné par 3 (fig. 4). L'un des bords de la cannelure est désigné par 4 et l'autre par 5. Le profil de la cannelure est indiqué par la courbe 6 qui s'étend entre les bords 4 et 5 (fig. 4), et comme on peut le voir sur cette figure, l'axe longitudinal 3 se trouve du côté con cave dudit profil. La plus courte distance entre l'axe 3 et le profil est de l'ordre de 0,25 à environ 0,50 mm pour un foret de dimensions courantes con venant au perçage de trous dans les plaques insono res, qui, ainsi qu'il a déjà été dit, sont percés par des forets de 4,
7 mm de diamètre. Lorsque les di mensions du foret sont différentes, le fond de la cannelure doit se trouver à une distance de l'axe qui soit comprise entre 5 % et 12,% du diamètre du foret, l'axe étant dans la concavité de la canne lure.
Si l'on observe en bout un foret à cannelure unique de forme telle que l'axe du foret soit du côté concave de ladite cannelure, le foret (fig. 4) parait comporter un noyau creux cylindrique et dont le diamètre est égal au double de la distance à laquelle la cannelure est taillée au-delà de l'axe, c'est-à-dire au double de la plus courte distance séparant le fond de la cannelure de l'axe. Le noyau cylindrique appa rent est limité sur la fig. 4 par une circonférence désignée d'une manière générale par 7.
L'angle de l'hélice est important au point de vue du dégagement du trou et de l'enlèvement du trou de la matière fibreuse que la pointe de l'outil a déta chée. On a constaté que, pour obtenir les meilleurs résultats, un foret à cannelure unique dont l'angle d'hélice est d'environ 45,) fonctionne de la manière la plus efficace. Dans certains cas, cet angle d'hélice peut être compris entre 40 et 60 .
La largeur de la cannelure est également impor tante au point de vue du bon fonctionnement. Quoi qu'il existe un rapport entre la dimension globale du foret et la largeur la plus avantageuse de la can nelure, on a constaté que pour des forets d'un dia mètre de 4,7 mm, la largeur de la cannelure doit être comprise entre 60 % et 95 % de la largeur de la douille ou d'au moins 3,
9 mm pour ménager un jeu suffisant pour permettre à la matière fibreuse détachée par la pointe de l'outil de sortir du trou. La largeur de la cannelure de forets d'autres dimen- sions doit être comprise entre 60 % et 95 0/0 de la largeur de la douille.
Le corps du foret est évidemment, de préférence, en métal tel que l'acier. Il est extrêmement avanta geux que le fond de la cannelure soit poli à reflets pour permettre à la matière détachée de sortir plus facilement du trou et l'on remarquera à ce propos qu'un électro-polissage est un moyen commode d'ob tenir un polissage parfait non seulement du fond de la cannelure elle-même, mais encore de la surface extérieure du corps cylindrique 1 du foret.
Etant donné que les matières précitées dans lesquelles les forets de ce type fonctionnent sont souvent fortement abrasives, on forme une partie ou la totalité de l'ex trémité de coupe ou d'autres portions du foret par des éléments rapportés en carbure de tungstène ou autre métal dur, pour en diminuer la vitesse d'usure aux points les plus exposés.
L'extrémité de coupe 2 du foret est formée en partie par l'intersection de la douille cylindrique de l'outil avec un plan dont l'angle par rapport à l'axe longitudinal du foret et la position par rapport à la douille du foret sont choisis de façon telle que le point le plus en avant de la douille dans ce plan, désigné par 8, coincide avec le sommet de l'arête de coupe de l'outil et l'intersection du bord 5 de la cannelure avec la douille.
L'intersection du bord de la cannelure et du plan précité forme sur la douille une arête consti tuée par la courbe 6 (fig. 4). L'arête de coupe de l'outil qui s'étend entre les points 8 et 10 de la courbe 6 est formée sur le bord formé par l'inter section de la douille avec ce plan. Elle part du som- met 8 de ce plan et aboutit au point 10, qui est le point de la courbe 6 le plus proche de l'axe du foret. On voit donc que la forme de la cannelure, c'est-à-dire la forme suivant laquelle elle est décou pée., détermine la forme de l'arête de coupe. Le profil de la cannelure doit être choisi de façon à former sur l'extrémité de coupe de l'outil une lan guette de coupe en forme de crochet.
Cette languette de coupe (fig. 4) est disposée entre les points 8 et 10 de la courbe 6. L'arête de la languette de coupe, c'est-à-dire l'arête formée par l'intersection, du côté de la cannelure, de la douille avec le plan précité forme l'arête de coupe qui détache la matière de la masse de la plaque fibreuse.
On remarquera que l'action de coupe exercée a l'extrémité de l'outil par l'arête de coupe à crochet ne s'exerce qu'entre les points 8 et<B>1<I>0,</I></B> en supposant évidemment que l'outil tourne dans la direction de la flèche de la fig. 4. La partie de l'arête qui est comprise entre les points <B>10</B> et 1 1 (le point 11 étant l'intersection du bord 4 de la cannelure avec le plan précité) tourne en arrière hors de contact avec la pièce pendant que l'outil tourne dans ce sens.
Il y a lieu de remarquer ici que, pendant que l'arête de coupe entre les points 8 et 10 détache la totalité d;: la matière de la pièce qu'elle rencontre, il subsiste au milieu une colonne de matière non détachée d'un diamètre égal à celui de la circonférence 7. Cette colonne non détachée donne la certitude que la por tion détachée de la matière est effectivement évacuée du trou. Si elle n'existait pas, la portion détachée aurait tendance à s'accumuler et à se coincer au lieu de sortir librement.
Lorsque le foret arrive à la pro fondeur à laquelle le trou doit être percé, et qu'on le retire du trou suivant son axe, la résistance des fibres de la colonne à l'intérieur de la circonférence 7 est telle qu'elle se déchire toujours à la base et que la colonne sort ensuite du trou, qui reste ainsi net et débarrassé de la totalité de la matière détachée.
Ainsi qu'il a déjà été dit, l'angle formé par le plan qui coupe l'extrémité de la douille avec l'axe de l'outil et avec la douille elle-même est choisi de façon à ménager le jeu nécessaire derrière l'arête de coupe. Ce jeu suit en fait deux directions. En pre mier lieu, la surface située immédiatement derrière l'arête de coupe entre les courbes 6 et 12 (fig. 4 et 3) s'étend vers l'arrière à partir du tronçon de courbe allant du point 8 au point 10 vers 12 (fig. 3). de même que la surface à l'extrémité de la douille comprise entre le point le plus en avant 8 et les points 11 et 9 s'étend en arrière du point 8 vers la droite réunissant les points 1l et 9.
Cette relation entre les deux surfaces de dégagement a une impor tance prépondérante au point de vue du bon fonc tionnement de l'outil dans une matière fibreuse.
Pour former l'avant-trou dans la pièce et obtenir avec certitude un trou rond sans bavure, l'extrémité de coupe de l'outil comporte un bec 13 formé par l'intersection avec l'extrémité de la douille d'un plan désigné par 14 (fig. 1 et 3), dont la position et l'angle formé avec la douille et l'axe de l'outil sont choisis de façon que le bec qui subsiste à la pointe de l'outil se dirige suivant l'axe et périphériquement sur la longueur maximum en arrière par rapport au point le plus en avant 8 de l'arête de coupe. Ce bec se prolonge suivant l'axe jusqu'à sa pointe 16 sur une longueur telle qu'il vient au moins légèrement en avant du point 8.
On remarquera que, dans cette position, la por tion de traçage du bec 13 se trouve du côté opposé, par rapport à l'axe, du point 8 de l'arête de coupe. Cette disposition a tendance à compenser la poussée latérale de ces deux arêtes en action de façon à obtenir un trou plus droit et plus rond. On réduit le frottement au minimum en donnant à l'angle au sommet du bec une valeur comprise de préférence entre environ 15 et environ 25 .
Il y a lieu de remarquer que le plan qui forme la surface de l'extrémité de la douille entre les points <B>11,</B> 8 et 9 est incliné en arrière vers la base du bec 13. Cette condition est importante au point de vue du bon fonctionnement de l'outil et il en résulte non seulement que la matière est cisaillée nettement et d'une manière efficace, mais encore que les por tions qui en sont détachées sortent convenablement du trou.
Le bord mené de la douille, désigné par 12 et formé par l'intersection avec elle du bord de la can nelure hélicoïdale, comporte une zone de dégage ment secondaire 15 qui se prolonge sur une assez grande longueur en arrière du corps de l'outil et a pour effet de diminuer la résistance de frottement entre la pointe de l'outil et la pièce et d'agrandir l'espace par lequel sortent les copeaux.
Pour obtenir les meilleurs résultats, il convient de prolonger cette zone de dégagement secondaire<B>15</B> en arrière sur le corps de l'outil sur une longueur au moins égale à la profondeur normale à laquelle le foret pénètre dans la plaque en, fonctionnant. On remarquera que cette zone de dégagement secondaire 15 se prolonge jusqu'au bec 13 et le coupe de façon que la courbe entre les points 9 et 11 ne se prolonge pas jusqu'à la périphérie extérieure du corps cylindrique de l'outil, mais seulement jusqu'à la courbe intérieure de la zone de dégagement secondaire 15.
On peut augmenter la largeur de cette zone de dégagement secondaire jusqu'à ce qu'elle fasse disparaître une notable partie de la portion postérieure du bec. Elle peut aussi former une surface arrondie si on le désire. On peut aussi la supprimer et, dans ce cas, le bec et le bord de la cannelure se coupent à l'extrémité postérieure de la courbe 6.