CH635015A5 - Machine a percer des trous au moyen d'une frais annulaire. - Google Patents

Description

La présente invention concerne une machine à percer des trous dans une pièce au moyen d'une fraise annulaire qui en détache un bloc cylindrique.

Les fraises à trou ont la forme d'une cuvette dont l'orifice antérieur est entouré de dents tranchantes destinées à creuser une rainure circulaire dans la pièce, en laissant dans la fraise un bloc cylindrique au moment où ces dents finissent de traverser la pièce. Ces fraises comportent souvent un poinçon axial de centrage qui est destiné, d'une part, à maintenir les dents périphériques de la fraise à la même distance de l'axe du trou percé et, d'autre part, à éjecter le bloc central que contient la fraise au moment où cette dernière finit de traverser la pièce. En principe, un ressort de compression pousse axialement ce poinçon vers l'orifice antérieur de la fraise. A mesure que cette dernière pénètre dans la pièce, le poinçon reste en contact avec la face de la pièce la plus rapprochée, ce qui a pour effet de comprimer progressivement le ressort jusqu'à ce que les dents de la fraise aient fini de traverser cette dernière.

Les fraises de ce type présentent plusieurs inconvénients. Il est en pratique difficile de donner économiquement, par meulage ou autrement, à toutes leurs dents les mêmes formes et dimensions. De ce fait, et notamment au début d'une opération de fraisage, une ou deux de ces dents entrent en contact avec la pièce avant les autres et avec une force plus grande. Cela se passe aussi lorsque le plan qui contient les tranchants des dents n'est pas rigoureusement parallèle à la surface de la pièce traitée. Dans l'un ou l'autre cas, une poussée latérale tend à s'exercer sur la fraise qui perce alors un trou ovalisé ou trop grand. Pour tenter d'éviter cet inconvénient, les fraises et les mandrins qui les font tourner ont jusqu'ici été conçus de manière que le ressort de compression exerce une force assez grande sur la fraise au début de son travail. Mais cette force devient de plus en plus grande à mesure que la fraise pénètre la pièce. Il faut donc que le mandrin porte-fraise soit assez long pour s'adapter à cette compression axiale du ressort, et cela entraîne d'autres difficultés.

Pour maintenir très exactement coaxiaux la fraise et son poinçon pilote, il faut dans la plupart des cas que ce dernier exerce une pression assez forte et qui est évidemment beaucoup plus forte encore à la fin qu'au début du fraisage. Au moment où la fraise sort de la pièce par sa face postérieure, ce poinçon tend donc à éjecter très vite le bloc découpé que contient cette fraise, ce qui est dangereux et peut provoquer des blessures et des détériorations.

Si la force qui s'exerce sur le poinçon pilote au début du fraisage est assez grande pour le maintenir précisément dans l'axe du trou percé, la force de plus en plus grande qui s'exerce sur lui à mesure que la fraise pénètre la pièce exerce de plus grands efforts sur la machine qui fait tourner cette fraise. La masse et la puissance de cette machine doivent donc être suffisantes pour résister aux très fortes pressions engendrées à la fin du fraisage. Les très fortes pressions qu'exerce le poinçon pilote nécessitent son réappointage fréquent, car il doit être pointu pour creuser un trou dont le centre est exactement dans le prolongement de son axe. De plus, si ce poinçon exerce une pression excessive lorsque les dents périphériques de la fraise approchent de la face postérieure de la pièce, il tend à chasser le bloc partiellement découpé que contient la fraise avant que les dents de cette dernière n'aient atteint la face postérieure de la pièce. Cet arrachement du bloc avant que la fraise ait fini de le détacher provoque de grosses barbes dans la bordure du trou. Cette pression excessive tend aussi à

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

635 015

faire fléchir la pièce comme lorsqu'on perce un trou dans une aile non soutenue d'une pièce en forme de chape ou d'étrier.

Certaines machines du type considéré sont conçues de manière que la pression exercée par le poinçon pilote sur la pièce atteigne sa valeur maximale au moment où les dents de la fraise entrent en contact avec la pièce et qu'elle reste ensuite à peu près constante jusqu'à ce que les dents de la fraise aient fini de traverser la pièce. Ces machines ne suppriment pas complètement les inconvénients précités. En effet, il n'est pas facile de régler la pression maximale exercée par le poinçon pilote pour l'adapter à des pièces dont les caractéristiques sont sensiblement différentes. La pression nécessaire pour maintenir coaxiaux le poinçon et le trou percé dans une mince pièce en matière plastique est sensiblement inférieure à celle qui est nécessaire si la pièce est épaisse et en acier. De ce fait, à moins de perdre beaucoup de temps pour démonter la fraise et son mandrin ainsi que pour remplacer les ressorts, les pièces d'espacement, etc., par d'autres de dimensions différentes, le poinçon pilote exerce la même pression quelles que soient l'épaisseur et la nature de la pièce (acier, aluminium ou matière plastique). De plus, le poinçon pilote exerce une pression élastique sur le bloc central découpé dans la pièce jusqu'au moment où il revient à sa position primitive libre par rapport aux dents de la fraise, c'est-à-dire au moment où son extrémité pointue fait saillie au-delà de ces dents. Par conséquent, dans le cas d'une pièce assez épaisse, il pousse souvent le bloc central presque libéré assez longtemps et assez fort pour l'éjecter de la fraise à une vitesse dangereuse en l'arrachant de la pièce, ce qui engendre des barbes dans la bordure du trou du côté de la face extérieure de la pièce ou bien donne à cette bordure la forme d'un cratère.

Le but de la présente invention est de créer une machine qui ne présente pas les inconvénients des machines classiques analogues. La machine selon l'invention est définie par la revendication 1. La possibilité de réduire à volonté la pression exercée par le poinçon pilote de la fraise à partir d'une certaine profondeur de pénétration de cette dernière est particulièrement intéressante car, si l'amorce du trou est parfaitement cylindrique, les parois latérales de cette dernière et du bloc découpé qu'elle contient tendent alors à guider automatiquement la fraise à mesure qu'elle s'enfonce dans la pièce.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple et sur lesquels:

la fig. 1 représente en élévation et partiellement en coupe une machine selon l'invention dans laquelle un ressort exerce sur le poinçon pilote de la fraise une pression qui lui fait pénétrer la pièce;

la fig. 2 est une coupe selon la ligne 2-2 de la fig. 1 ;

les fig. 3,4 et 5, analogues à la fig. 1, montrent plusieurs phases du fraisage ainsi que les positions relatives correspondantes des divers composants de la machine;

la fig. 5A représente en élévation et partiellement en coupe une variante d'une partie de la machine selon l'invention;

la fig. 6 représente, en élévation et en partie en coupe, une variante de la machine, variante dans laquelle c'est un fluide sous pression qui force le poinçon pilote à pénétrer la pièce, et les flg. 7, 8 et 9, analogues à la fig. 6, montrent des phases successives du fonctionnement de la machine représentée sur cette dernière ainsi que les positions relatives des divers composants de cette machine à chacune de ces phases.

Sur les fig. 1 et 5, la machine représentée comporte un moteur 10 qu'une patte 12 assujettit à une plaque de base 14. En l'occurence, ce moteur 10 est un moteur pneumatique qu'un raccord 16 permet de faire communiquer avec une source d'air comprimé. Il contient un fourreau 18 qui, capable de coulisser axialement, supporte une broche rotative 20 qui l'accompagne dans son mouvement axial. Un raccord annulaire 24 assujettit à son extrémité antérieure un ensemble 22 constitué par le logement 26 d'un mandrin 28 vissé sur l'extrémité postérieure de la broche 20. A l'extrémité antérieure du logement 26, ce mandrin 28 tourne dans un coussinet 30, à l'extérieur duquel son extrémité creuse contient la queue d'une fraise annulaire 32 qui s'y emboîte et peut y être assujettie au moyen d'une vis de calage 34.

L'extrémité efficace de cette fraise forme des dents périphériques tranchantes 35. Dans la queue de la fraise 32 coulisse exactement un poinçon de guidage 36, dont l'extrémité postérieure est en l'occurrence enclenchée dans l'extrémité antérieure d'un plongeur 38 qui coulisse à l'intérieur du mandrin creux 28. Une clavette 40 traverse l'extrémité postérieure de ce plongeur 38 et des boutonnières diamétralement opposées 42 qui longent le mandrin 28 près de son extrémité postérieure. Les extrémités opposées de cette clavette 40 sont reliées à un manchon 44, qui coulisse, d'une part, sur la surface cylindrique périphérique du mandrin 28 et, d'autre part, dans la cuvette 46 de retenue d'un ressort hélicoïdal de compression 48. Ce dernier est en contact par son extrémité postérieure avec le fond de la cuvette 46 et par son extrémité antérieure avec un palier de butée 50 lui-même axialement en contact avec une bride 52 faisant partie du manchon 44. L'autre face de cette bride 52 est en contact avec un autre palier de butée identique 54 que maintient en place une bague 56 à enclenchement rapide. La cuvette de retenue 46 est vissée en 57 (fig. 5) dans le logement 26 et son extrémité postérieure forme une dentelure périphérique 58 (fig. 2). La paroi latérale du logement 26 est percée d'un trou d'accès 60 qui correspond axialement avec cette dentelure 58, ce qui permet de régler axialement la position de la cuvette de retenue 46 dans ce logement 26 en la faisant tourner par exemple au moyen d'un tournevis enfilé dans ce trou 60 et engagé dans les creux de sa dentelure. Une vis de calage 61 permet de bloquer la cuvette de retenue 46 après son réglage.

Comme le montre la fig. 1, il est possible de maintenir le plongeur 38 enfoncé dans le mandrin au moyen d'un loquet 62 dont la clenche s'applique contre la rive du palier de butée 54. Le loquet 62 est relié à un levier coudé pivotant 64 par une biellette 66, et un ressort de compression 68 tend à lui faire prendre sa position efficace. Une extrémité du levier coudé 64 se trouve sur le trajet du fourreau 18 qui, en avançant d'une certaine quantité, le fait pivoter (voir fig. 4) de manière à faire prendre au loquet 62 sa position inefficace, ce qui permet au manchon 44 d'avancer axialement par suite de la force exercée par le ressort 48. Il est possible de déterminer la position la plus avancée du manchon 44 au moyen d'une vis d'arrêt 49 vissée dans l'extrémité antérieure du logement 26.

Pour amener dans la fraise 32 un fluide de refroidissement ou de lubrification, on enfile sur l'arbre 28 une douille 70 qu'on immobilise axialement, par exemple au moyen de ressorts d'arrêt 72. La paroi latérale de cette douille 70 contient d'un côté un raccord 74 qui débouche dans une rainure périphérique 76 du mandrin 28. Cette rainure 76 communique au moyen de trous rayonnants 78 avec un intervalle annulaire 80 compris dans le mandrin 28 entre sa surface interne et l'extrémité postérieure du poinçon pilote 36, le long duquel une rainure axiale 82 communique avec cet intervalle 80. A son autre extrémité, le raccord 74 communique avec un tuyau 84 coulissant dans une patte de support 86 solidaire de la paroi du logement 26. Ce tuyau 84 fait ainsi passer le fluide de refroidissement ou de lubrification dans les divers conduits précédemment décrits pour l'amener en contact avec la surface intérieure de la fraise 32.

La pièce à percer doit être assujettie à la plaque 14 au moyen d'un organe réglable de serrage 90. En principe, cette pièce W est placée par rapport au moteur 10 de manière que sa face proche 92 soit séparée par un étroit intervalle des dents tranchantes 35 de la fraise. Comme le montre la fig. 1, lorsque le plongeur 38 est tout à fait enfoncé dans le mandrin, l'extrémité pointue du poinçon pilote 36 fait un peu saillie en avant de la denture 35. La pièce W est de préférence fixée sur la plaque 14 de manière à se trouver un peu en avant de l'extrémité pointue du poinçon 36.

Dans le dispositif précédemment décrit, le moteur 10 est dans un plan horizontal, mais il peut évidemment être placé verticalement. Dans les deux cas, l'avant est du côté de la pièce tandis que l'arrière est du côté du moteur.

La machine représentée sur la fig. 5 A est presque identique à celle de la fig. 1, à ceci près que le poinçon pilote 36 n'est pas relié directement à l'extrémité antérieure du plongeur 38 mais en est un peu séparé par un très faible ressort de compression 94. De plus, la pièce W

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

635 015

4

est de préférence montée sur la plaque 14 de façon que sa face postérieure 92 se trouve initialement en contact avec la pointe du poinçon pilote 36 en un point correspondant au centre du trou à percer. Dès que le plongeur 38 avance un peu, il comprime à fond le ressort 94 et enclenche solidement avec le poinçon 36 qu'il peut ainsi faire tourner.

La machine selon l'invention fonctionne de la manière suivante. Initialement, le fourreau 18 se trouve dans sa position en retrait de la fig. 1, le loquet 62 bloquant le ressort 48 dans son logement 46. Le ressort 48, fortement comprimé, exerce sur le plongeur 38 une très grande force qui tend à le faire avancer axialement. On met alors en marche le moteur 10 qui fait avancer le fourreau 18 et tourner la broche 20 ainsi que la fraise 32 qui approche de la face 92 de la pièce W. Avant que la denture 35 de cette fraise entre en contact avec cette face 92 (voir fig. 3), le fourreau 18 fait basculer le levier coudé 64, ce qui a pour effet de libérer le manchon 44 et, par conséquent, de projeter très vite et très fort vers l'avant le plongeur 38 et le poinçon pilote 36 dont la pointe entaille la face 92 de la pièce W en un point correspondant au centre du trou que doit percer la fraise 32. La force exercée par le poinçon pilote sur la pièce dépend ensuite de la longueur du ressort comprimé 48. Elle reste constante tant que la fraise n'a pas traversé la pièce en en sortant par sa face postérieure 96 puisque, pendant tout ce temps, la face antérieure 92 de cette pièce immobilise l'extrémité pointue du poinçon 36. En tournant, la fraise 32 pénètre dans la pièce W en y creusant une rainure annulaire autour d'un bloc cylindrique 98 (fig. 4) qui entre dans la fraise annulaire 32. Dès que la denture 35 de cette dernière a fini de traverser la pièce W (fig. 5), le poinçon 36 se trouve libéré et le ressort 48 fait avancer le manchon 44 jusqu'à ce que le palier 54 vienne buter contre l'extrémité de la vis d'arrêt 49. Le poinçon 36 n'exerce plus alors sur le bloc 98 qu'une force presque nulle. Il est préférable que l'avance du poinçon à la fin du travail de la fraise soit assez faible, son extrémité pointue se trouvant alors juste au-delà de la face 92 de la pièce W. Il est facile de déterminer la longueur de sa course en plaçant comme il convient la vis 49. En tout cas, cette avance du poinçon 36 étant assez faible, il ne fait avancer le bloc découpé 98 que pendant très peu de temps de sorte que, même s'il le fait entièrement sortir de la fraise, l'éjection de ce bloc 98 se fait assez lentement.

Le bloc 98 peut ne pas sortir entièrement de la fraise, mais au cours du recul de la broche 20 et du mandrin 28 la force du ressort 48 est suffisante pour maintenir le poinçon 36 à peu près dans la position représentée sur la fig. 5, de sorte que, lorsque la fraise a fini de reculer pour prendre la position représentée sur la fig. 1, le bloc découpé 98 en sort lentement. Lorsque le mandrin 28 parvient presque au bout de sa course de recul, les parois extrêmes 100 de ses rainures 42 entrent en contact avec la clavette 40 et la déplacent vers l'intérieur pour l'amener dans la position représentée sur la fig. 1, position dans laquelle le logement 46 du ressort 48 se trouve de nouveau verrouillée par le loquet 62.

D'après la description précédente, il est à noter qu'il est possible de faire varier à volonté la force exercée sur le poinçon pilote 36, après son entrée en contact avec la pièce W en modifiant la position du logement 46 du ressort 48 parallèlement à l'axe du logement 26. Comme on l'a souligné précédemment, cette force reste constante tant que la fraise n'a pas complètement traversé la pièce. Il est très intéressant de pouvoir faire varier indépendamment l'une de l'autre la pression constante qui s'exerce sur le poinçon et la longueur de sa course axiale pendant que la fraise traverse la pièce. La force maximale que cette fraise exerce sur la pièce dépend de la matière dont est constituée cette dernière, de sa souplesse et de la vitesse à laquelle on désire que soit éjecté de la fraise le bloc 98 qu'elle contient après l'avoir détaché. De même, l'avance du poinçon pilote 36 pendant le fraisage dépend de la nature de la matière à découper et de la vitesse à laquelle on désire que soit éjecté de la fraise le bloc 98 qu'elle contient après l'avoir découpé. Par exemple, si la pièce est en acier de 2,5 cm d'épaisseur, la force qui s'exerce sur le poinçon 36 peut être assez forte et son avance peut être en définitive d'environ 6 mm ou davantage. En revanche, si la pièce est mince et en matière plastique cassante, la force maximale exercée par le poinçon 36 et son avance,

en définitive, doivent être très faibles pour empêcher la bordure du trou percé dans la pièce de voler en éclats. De même, si la pièce est constituée d'une matière assez molle, par exemple d'aluminium, il faut régler axialement la position du logement 46 du ressort 48, de façon que la force exercée par le poinçon sur la pièce soit assez faible pour ne pas chasser hors de la fraise le bloc 98 qu'elle contient avant qu'elle ait fini de traverser la pièce.

L'enclenchement rigide entre l'extrémité postérieure du poinçon 36 et l'extrémité antérieure du plongeur 38 est utilisé lorsque la pièce est fixée en un emplacement prédéterminé par rapport à la fraise et de manière que le centre du trou à percer se trouve initialement dans le prolongement de l'axe du poinçon 36. Dans le cas où le centre du trou à percer est simplement indiqué sur la pièce par une piqûre ou toute autre marque, il est avantageux d'utiliser entre le poinçon 36 et le plongeur 38 le dispositif représenté sur la fig. 5A, ce qui permet d'amener la pièce latéralement et verticalement dans une position qui fait correspondre l'extrémité pointue du poinçon 36 avec la marque précitée. On assujettit alors la pièce à la plaque 14 dans cette position. Dès l'ouverture du loquet 62, le poinçon 36 creuse la petite cavité souhaitable à l'emplacement correspondant au centre du trou à percer.

Dans la machine représentée sur les fig. 6 à 9, c'est un fluide sous pression et non pas un ressort qui exerce une pression constante sur le poinçon pilote 36 pendant que la fraise 32 perce un trou dans la pièce. Au Heu d'être entouré par le logement 46 du ressort 48, comme sur les fig. 1 à 5, le manchon 44 est entouré par le support cylindrique 102 d'un piston périphérique incorporé 104. Ce support 102 est immobilisé sur le manchon 44 par une bague à ressort 106. Le piston 104 est en contact étanche avec un cylindre 108 dans lequel il coulisse et dont les deux extrémités communiquent par des raccords 110,112 avec une source de fluide sous pression. Deux butées 114,116 proches des extrémités opposées du cylindre 108 (fig. 9) déterminent dans ce dernier la longueur maximale de la course du piston 104, la longueur réelle de cette course étant de préférence inférieure à la précédente et déterminée par la vis d'arrêt réglable 49 que supporte l'extrémité antérieure du logement 26. Comme le montre mieux la fig. 9, des joints convenables d'étanchement empêchent le fluide sous pression de sortir de l'ensemble précité 102,104,108.

Le réglage du débit du fluide à l'entrée et à la sortie du cylindre 108 est assuré par un distributeur à tiroir, par exemple le distributeur 118 à quatre voies, à deux positions et à quatre orifices dont un d'admission P, un d'évacuation H, un troisième 120 qui communique avec le raccord 110 et un dernier 122 qui communique avec le raccord 112. L'orifice d'admission P communique avec une source de fluide sous pression par l'intermédiaire d'une soupape réglable d'étranglement 124 et d'un réducteur réglable de pression 126, tandis que l'orifice d'évacuation E communique avec le réservoir de fluide.

Comme dans le cas de nombreux moteurs pneumatiques, avec le moteur 10 coopère un piston asservi 128 qui se déplace en synchronisme avec le fourreau 18 et la broche 20. Sur ce piston 128 est vissé un manchon 130 qu'il est possible de régler axialement et qui forme une came comportant deux surfaces périphériques décalées 132 et 134 raccordées par un épaulement 136. En se déplaçant axialement, le manchon 130 fait prendre au tiroir du distributeur 118 l'une ou l'autre de ses deux positions au moyen d'un dispositif, de préférence constitué par le déclencheur d'un microcontact, un appareil de robinetterie pneumatique, etc. En l'occurrence, ce dispositif de déclenchement est constitué par un galet 138 qui, guidé par la came du manchon 130, commande un appareil de robinetterie pneumatique afin de déplacer le tiroir du distributeur 118.

La fig. 6 montre la broche 20 et le plongeur 38 en position de recul. Le galet 138, en contact avec la surface 132 de la came, place le tiroir du distributeur 118, de façon à faire communiquer l'orifice 120 de ce dernier avec la source de fluide sous pression par l'intermédiaire de la soupape d'étranglement 124 et du réducteur de pression 126, de sorte que le fluide exerce la pression désirée sur la face antérieure du piston 104 en le faisant reculer à fond ainsi que la fraise 32 et le poin5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5

635015

çon pilote 36 (positions représentées sur la fig. 6). Une fois mis en marche, le moteur 10 fait avancer le fourreau 18 et tourner la broche 20 et, par conséquent, la fraise 32 qui se rapproche de la face 92 de la pièce W. Avant que la denture 35 de la fraise entre en contact avec la pièce, le galet 138 passe de la surface 132 sur la surface 134 de la s came, et le ressort 140 du distributeur 118 fait prendre à son tiroir la position représentée sur la fig. 7, position dans laquelle le distributeur amène le fluide sous pression contre la face arrière du piston 104 dont l'autre face chasse le fluide vers le réservoir. Cela a pour effet de faire avancer axialement le plongeur 38 et le poinçon pilote 36, dont l'ex- io trémité pointue vient percuter la face 92 de la pièce W en l'entaillant. Le réducteur 126 permet de donner à la pression la valeur désirée. En avançant ensuite, la fraise creuse dans la pièce W une rainure annulaire autour du bloc central 98 qu'elle commence à séparer de la pièce. Dès qu'elle parvient au niveau de la face postérieure 96 de cette is dernière, le fluide exerce sa pression sur la face postérieure du piston 104 qui fait avancer axialement le plongeur 38, jusqu'à ce que le support cylindrique 102 du piston 104 entre en contact avec la vis d'arrêt 49 qui limite ainsi la longueur du déplacement axial du poinçon pilote 36 au-delà de la face 92 de la pièce W. Comme dans le cas de la 20 forme précédente de réalisation, ce déplacement est assez court pour que l'éjection du bloc central 98 hors de la fraise se fasse à vitesse réduite si cette éjection intervient avant le retrait de la fraise. Lorsque la vis 49 arrête l'avance du piston, le poinçon pilote n'exerce plus aucune force sur le bloc 98. Si ce dernier n'est pas entièrement sorti de 25 la fraise au moment où le support cylindrique 102 entre en contact avec la vis 49, le poinçon pilote 36 le fera glisser hors de la fraise au moment du retrait de cette dernière, puisqu'il reste dans la position représentée sur la flg. 1 jusqu'à ce que l'arbre recule pour prendre à peu près la position représentée sur la fig. 6. 30

Lorsque c'est la pression d'un fluide et non la force exercée par un ressort de compression qui commande le déplacement axial du plongeur 38, il est plus facile de programmer autrement qu'au moyen de la vis d'arrêt réglable 49 la réduction de la pression qu'exerce le poinçon pilote 36 sur le bloc 98 que découpe la fraise au moment où elle 35 atteint la face postérieure 96 de la pièce W. Par exemple, comme la fig. 8 le montre en tirets 142, il est possible d'allonger axialement vers l'arrière le manchon 134, en lui faisant former une seconde came 144 avec laquelle entre en contact un galet 146 qui commande le régulateur soit de débit 124, soit de pression 126 juste avant ou après la pé- 40 nétration de la fraise dans la pièce, afin de réduire à une très faible valeur ou même d'annuler la pression qu'exerce le fluide sur la face postérieure du piston 104. Si on le désire, il est possible de donner une forme par exemple tronconique à la surface périphérique 148 du prolongement 142 du manchon 134 afin de programmer la réduction de la pression exercée sur le poinçon pilote. Quel que soit le moyen utilisé, le poinçon pilote 36 exerce sur la pièce W la pression maximale au début du fraisage, après quoi cette pression ou bien reste constante ou bien diminue progressivement jusqu'au moment où la fraise a presque fini de traverser la pièce, la force qu'exerce le poinçon 36 sur le bloc 98 devenant alors nulle ou presque au moment où sa pointe antérieure dépasse un peu la face antérieure 92 de la pièce W. De cette manière, le poinçon pilote exerce la pression maximale sur la pièce avant que la fraise entre en contact avec cette dernière, puis une pression sensiblement constante ou moindre jusqu'à ce que la fraise ait presque fini de traverser ou ait traversé complètement cette pièce. La pression exercée par le poinçon pilote sur le bloc 98 est alors très faible de sorte que ce bloc est éjecté assez lentement et que la fraise découpe franchement et sans bavures la bordure postérieure du trou percé dans la pièce. Il va de soi que, même si on utilise le prolongement 142 du manchon 134 pour programmer la réduction de la pression exercée par le poinçon pilote sur le bloc 98, cette pression devient nulle au moment où le support cylindrique 102 du piston 104 entre en contact avec la vis d'arrêt 49.

Il s'avère à l'usage qu'une machine selon l'invention permet de percer avec une grande précision des trous dans des pièces. Cette précision vient du fait que la pression maximale s'exerce avant le début du fraisage sur le poinçon pilote, que ce dernier coulisse très exactement et très précisément dans la queue de la fraise, et que le coussinet 30 assure rigidement dans l'extrémité antérieure du logement 26 le support et le centrage précis du mandrin 28 à proximité de la fraise. Pour supprimer les inconvénients résultant d'un défaut éventuel d'alignement entre la broche 20 et le mandrin 28, ils peuvent être reliés l'un à l'autre par un joint universel 150 (fig. 4) au lieu d'être vissés l'une dans l'autre comme le montre la fig. 1. On obtient ainsi un support coaxial en deux points, à savoir, d'une part, à l'extrémité pointue du poinçon pilote et, d'autre part, au niveau du coussinet 30 dont l'axe coïncide avec celui de ce poinçon.

Comme le poinçon pilote exerce la pression maximale désirée sur la pièce au début du fraisage, il suffit que la puissance du moteur 10 permette d'exercer cette pression maximale initiale. Dans les machines classiques du type considéré dont le poinçon pilote est rappelé par un ressort et recule progressivement à mesure que la fraise progresse dans la pièce, si la force qui s'exerce initialement sur ce poinçon est suffisante pour le maintenir centré avec précision sur cette dernière, la force exercée par le ressort pendant le fraisage augmente beaucoup et le moteur qui fait tourner le mandrin doit être assez puissant pour s'y adapter.

R

8 feuilles dessins

Claims (10)

635015

1. Machine à percer des trous au moyen d'une fraise annulaire, caractérisée en ce qu'elle comporte une base (14) sur laquelle un premier support (12) immobilise un moteur (10) faisant tourner une broche (20) et un mandrin tubulaire (28), qui sont reliés par leurs extrémités postérieures et sont capables de se déplacer axialement, l'extrémité antérieure du mandrin (28) comportant un organe (34) destiné à y assujettir une fraise annulaire (32) dans laquelle coulisse coaxiale-ment un poinçon pilote (36), en ce qu'un second support (90) immobilise sur la base (14) une pièce (W) en avant et à distance de l'extrémité avant (35) de la fraise lorsque la broche (20) est en retrait, l'avance de la broche faisant ensuite pénétrer dans la face proche (92) de la pièce (W) la fraise (32) qui y creuse une rainure circulaire, en ce que dans le mandrin (28) coulisse axialement une tige (38) dont l'extrémité antérieure enclenche avec l'extrémité postérieure du poinçon pilote (36) et sur laquelle un mécanisme exerce axialement une force maximale suffisante pour immobiliser le poinçon dans une première position telle que sa pointe antérieure exerce une forte pression sur la face (92) de la pièce en un point situé dans l'axe du trou à percer dans cette dernière, et en ce qu'un dispositif est prévu pour réduire la force maximale exercée sur la pièce (W) par le poinçon pilote (36) dès que sa pointe a avancé axialement pour prendre une seconde position déterminée au-delà de la face (92) de la pièce, de sorte que, dès que la fraise pénètre dans la pièce (W) en y découpant un bloc cylindrique (98) qu'elle entoure et dès que la tige (38) a fait prendre leur seconde position à la pointe du poinçon (36) et à ce bloc (98) qu'elle tend à éjecter, le poinçon n'exerce plus sur le bloc qu'une force très faible.

2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif réduisant la force maximale comprend un limiteur de l'avance axiale de la tige (38) dont l'action a pour effet d'amener la pointe du poinçon pilote (36) dans sa seconde position.

2

REVENDICATIONS

3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que le limiteur est réglable de façon à faire varier la seconde position du poinçon pilote.

4. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme, qui exerce la force maximale suffisante pour immobiliser le poinçon, l'exerce axialement sur un manchon (44) qui, entourant le mandrin (28) le long duquel il coulisse, est accouplé à la tige (38) avec laquelle il se déplace axialement.

5. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme, exerçant la force maximale suffisante pour immobiliser le poinçon, comprend, d'une part, un cylindre (108) immobile par rapport au moteur (10) et dans lequel coulisse axialement un piston (102, 104) relié par une transmission (40) à la tige (38) et, d'autre part, un distributeur permettant d'amener un fluide sous pression (118) contre une première face du piston (104) pour faire avancer axialement la tige (38).

6. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que le mécanisme comporte un régulateur (126) de la pression exercée par le fluide sur la première face du piston (104), permettant de donner à la force maximale la valeur désirée.

7. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que le dispositif comporte un réducteur de la pression exercée par le fluide sur la première face du piston (104) et en ce que le mandrin (28) actionne en avançant la commande du réducteur de pression.

8. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme appliquant la force maximale est agencé de façon à être mis en œuvre avant que l'extrémité (35) de la fraise entre en contact avec la face (92) de la pièce sur une commande qu'actionne le mandrin (28) en atteignant au cours de son avance une position déterminée.

9. Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'un ressort de compression (48) est axialement comprimé entre deux butées, la première butée (46) étant immobile par rapport au moteur (10) et la seconde butée (52) étant immobile par rapport à la tige (38).

10. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte, d'une part, un mécanisme destiné d'abord à faire reculer la tige (38) afin d'immobiliser la pointe du poinçon (36) dans une troisième position en retrait par rapport à la face (92) de la pièce, puis à exercer axialement sur la tige (38) une force supérieure à la force maximale et, d'autre part, un déclic qui, actionné par le mandrin (28) lorsque l'avance de ce dernier l'a amené dans une position déterminée, libère la tige (38) qui, sous l'action de la force supérieure, fait avancer le poinçon dont la pointe vient percuter et entailler la face (92) de la pièce prenant sa première position.