FR2561555A1 - Outil de percage avec dispositif d'equilibrage pour le percage, sans vibration, de trous - Google Patents

Outil de percage avec dispositif d'equilibrage pour le percage, sans vibration, de trous Download PDF

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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN MECANISME SUR UN OUTIL DE PERCAGE A DIAMETRE REGLABLE AVEC DES PORTE-FORETS INTERCHANGEABLES OU FIXES. SELON L'INVENTION, DES ORGANES D'EQUILIBRAGE DU POIDS 11, 12 SONT PIVOTANTS AUTOUR D'UN POINT COMMUN M PLACE SUR L'AXE DE ROTATION DE LA TETE DE PERCAGE PRECIS. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX MACHINES-OUTILS.

Description

1. La présente invention est dans le domaine des outils de coupe pour des
machines-outils et se rapporte à un mécanisme sur un outil de perçage avec des
porte- forets interchangeables.
Pour le finissage de précision et ce micro-
finissage de trous au moyen d'outils rotatifs, des têtes de perçage précis sont connues, qui peuvent être universellement ajustées à des diamètres d'usinage de perçage différents La masse est nécessairement déplacée excentriquement. Cela conduit à un déséquilibre de la tête de perçage précis qui produit des vibrations empêchant d'obtenir des trous précis à une haute qualité de surface. Les matériaux modernes de coupe permettent une vitesse élevée de coupe, donc des outils rotatifs de perçage ayant des vitesses élevées de manière correspondante peuvent être utilisés Plus les vitesses sont élevées, plus l'influence du déséquilibre et en conséquence des vibrations sur la
qualité du trou est négative.
:0 Selon l'invention, en prévoyant un mécanisme sur la tête de perçage précis, le déséquilibre qui se produit sur cette dernière lors de l'établissement du
diamètre du trou à usiner peut être compensé.
Cela est obtenu par le fait que des organes d'équilibrage du poids sont pivotants autour d'un point commun de pivot placé sur l'axe de rotation de la tête de perçage précis. Ces organes d'équilibrage ont la forme de segments de cercle. Les organes d'équilibrage pivotent autour d'un point commun de pivot à partir de leur position particulière, au moyen de cordes ou cordons de traction qui leur sont fixé. Chaque corde ou cordon est fixé à chaque organe d'équilibrage du poids. Une première corde de traction fixée d'un côté de deux organes d'équilibrage
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du poids est prévueautour d'un premier boulon de guidage et une seconde corde fixée à l'autre côté des deux
organes est guidée autour d'un second boulon de guidage.
Une bague d'ajustement est fixée à l'un des organes d'équilibrage du poids et une bague de maintien correspondant à ladite bague d'ajustement est fixée au corps de la tête de perçage précis. Et enfin, la bague d'ajustement a une échelle dépendant du
positionnement réciproque des organes d'équilibrage.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci
apparaîtront plus clairement au cours de la description
explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels: - la figure 1 est une vue de la tête de perçage précis pour connexion à une broche de machine ou adaptateur; - la figure 2 montre une vue en coupe A-A de la
figure 1.
- la figure 3 est une vue en coupe partielle de la direction A; - la figure 4 est une vue en coupe B-B avec des segments superposés de cercle; et - la figure 5 est une vue en coupe B-B avec des
segments de cercles diamétralement face à face.
La figure 1 est une vue d'un outil de perçage comprenant une tête de perçage précis, à la première extrémité de laquelle est fixé un tourillon 2, qui est utilisé pour recevoir l'outil dans la broche de machine ou dans un adaptateur. De l'autre côté de la tête de perçage précis, est placé un porte-foret remplaçable de coupe 3 dans le perçage 4 d'un organe d'ajustement 5 et il est fixé au moyen d'une vis 6. L'organe d'ajustement est placé de manière coulissante dans un perçage transversal 7 de la tête de perçage précis 1. Une vis 8 à échelle ayant un tourillon fileté 9, qui s'adapte dans le filetage. interne de l'organe d'ajustement 5, permet d'établir le diamètre souhaité du perçage, par déplacement radial du porte-foret 4, dont le point de masse est en conséquence également éloigné ou rapproché
de l'axe de rotation. Ainsi, dans le cas d'un porte-
foret "ajusté", le mouvement rotatif n'a plus lieu autour du centre de gravité du système de la masse, donc des
vibrations peuvent se produire.
La tête de perçage précis 1 de la figure I présente, sur la vis à échelle 8, un mécanisme d'ajustement V de l'équilibre de la masse dans le système de masse de l'outil de perçage. Le mécanisme V est illustré en
plus de détail sur la figure 2.
Deux organes 11, 12 d'équilibrage de poids en forme de segments circulaires de disque- que l'on appelera ci-après segments de cercle, sont agencés d'une manière coulissante réglable dans un évidement 10 de la tête de perçage précis 1. Un perçage de réception de manchons 13, 14, 15, 16 est formé à chacune des faces extrêmes lia, l1b, 12a, 12b de ces deux segments de cercles (figure 3). Deux cordes, cordons ou rubans de traction de longueur égale 17 et 18, qui peuvent par exemple être faits en une matière fibreuse synthétique ou en métal, sont tendus dans ces manchons, de la même façon que des lacets. Des vis de réglage I9, 20, 21, 22 fixent les cordes ou cordons de traction 17, 18 pourvus de manchons à leurs extrémités, aux segments de cercle 11, 12 de façon que chaque corde de traction engage les deux segments. Cela signifie que la corde de traction 17 est fixée à une face avant l1b, 12b des segments de cercle 11, 12 et l'autre corde de traction 18 aux autres faces extrêmes lia, 12 a. Ainsi, les segments de cercle peuvent être pivotés en directions opposées l'un à l'autre, afin de glisser autour d'un point commun de rotation ou point de pivot M. Dans ce but, des boulons de guidage 23, 24 sont prévus (figures 3 et 4), une corde de traction 17 étant guidée autour du boulon
23 et l'autre corde de traction 18 autour du boulon 24.
Enfin, l'un des deux segments de cercle, dans le présent mode de réalisation, le segment de cercle 12, est connecté par une broche d'accouplement 26 à une bague
d'ajustement 25.
En se référant à la bague d'ajustement 25, le segment de cercle 12 est tourné dans la même direction de rotation que le segment de cercle 11, sur la même distance, mais en direction opposée. Les figures 4 et 5 montrent la possibilité d'ajustement des segments de cercle dans les deux positions extrêmes. Sur la figure 4, les deux segments 11, 12 sont sensiblement superposés, c'est-à-dire que le point de masse est déplacé au maximum à partir du centre de rotation et ainsi, du point de vue possibilités d'ajustement, cela donne le poids d'équilibrage maximum pour compenser le porte-foret radialement ajusté. Sur la figure 5, les deux segments 11, 12 se font sensiblement face (en considérant du point de vue point de masse), c'est-à-dire qu'ils "se neutralisent' réciproquement et sont en conséquence en
position neutre de déséquilibre.
Un processus mathématique ou empirique est utilisé pour positionner les marques de référence se rapportant à l'ajustement particulier autour de la bague d'ajustement 25. Le processus empirique s'est révélé le meilleur par le fait qu'avec le porte-foret fixé pour différents diamètres de perçage, la position optimale des masses réglables, c'est-à-dire des segments de cercle 11 et 12 est établie sur un dispositif d'équilibrage. La position correspondante de la bague d'ajustement 25 à une marque de référence sur une bague de maintien 28 est marquée. Ainsi, on traite en succession chaque diamètre de perçage afin d'obtenir finalement une échelle complète 30 sur la bague d'ajustement 25. Les marques de l'échelle peuvent être considérées comme des valeurs fixes d'ajustement et si elles ne sont pas trop éloignées, il est éventuellement possible d'interpoler un diamètre de perçage entre des marques
de graduation.
Dans ce mode de réalisation, la bague de maintien.
28 est boulonnée ou vissée au moyen de vis de fixation 31 sur le pourtour de la tête de perçage précis 1 (figure 2). Un goujon pointu 32 dans la tête de perçage précis 1 engage une paroi de la partie d'encastrement 33 décalée en position, du boulon de liaison 34 agencé mobile dans le perçage. Pour fixer la position établie de la masse, un outil du type broche peut être placé sur le goujon 32 par un perçage 35 dans la bague de maintien 28. En serrant ce goujon, le boulon de liaison 34 se déplace dans la direction C (figure 1) et fixe les segments de cercle 11, 12 à la position établie d'utilisation. L'équilibre dynamique des nasses est produit dans le mode de réalisation représenté par la position et le poids des segments de cercle 11, 12, un rôle relativement mineur étant joué par la forme des poids. La forme des segments de cercle a été choisie pour des raisons de construction de façon qu'à part les avantages de construction, une masse appropriée d'équilibrage soit prévue dans la tête de perçage précis 1. Cependant, en principe, d'autres formes sont concevables. Pour sa densité, l'acier s'est
révélé adéquat en tant que matériau de la masse.
Cependant, si nécessaire, d'autres matériaux ayant une densité supérieure peuvent être choisis pour produire les organes d'équilibrage ou pour remplir les perçages dans les organes d'équilibrage. Comme avec un déplacement identique dirigé de manière opposée des organes d'équilibrage en segments de cercle selon l'invention, ils doivent avoir le même poids, il est recommandé que les poids des deux organes soient adaptés l'un à l'autre-d'une manière connue
en retirant, par alésage, le poids supplémentaire.
Le mécanisme selon l'invention est équipé sur un outil de perçage avec porte-forets interchangeables ayant des organes 11, 12 d'équilibrage du poids pivotant autour d'un point commun M placé sur l'axe de rotation de la tête de perçage précis. Dans le mode de réalisation décrit, les organes d'équilibrage
de.poids 11, 12 ont la forme de segments de cercle.
Ils pivotent hors de leur position donnée autour du point commun de pivot M au moyen de cordes de traction 17, 18 qui leur sont fixées. En principe, chaque corde de traction 17, 18 est fixée à chaque organe d'équilibrage de poids 11, 12. Ainsi, dans le mode de réalisation représenté, une première corde de traction 18 fixée à un côté l1a, 12a des deux organes d'équilibrage de poids 11, 12 est guidée autour d'un premier boulon de guidage 24 et une seconde corde de traction 17 fixée à l'autre côté l1b, 12b des deux organes d'équilibrage de poids 11, 12 est guidée autour d'un second boulon de guidage 23. Une bague d'ajustement 25 est fixée à l'un des organes d'équilibrage de poids 17 et une bague de maintien 28 correspondant à la bague d'ajustement 25 est fixée au corps de la tête de perçage précis 1. La bague d'ajustement 25 porte une échelle 30 qui dépend du positionnement réciproque des organes d'équilibrage.
R EV EN D I C A T I ON S
1. Mécanisme sur un outil de perçage à diamètre réglable avec des porte forets interchangeables ou fixes, caractérisé en ce que des organes d'équilibrage du poids (11, 12) sont pivotants en dehors d'un point commun de pivotement (M) placé sur l'axe de rotation
de la tête de perçage précis.
2. Mécanisme selon la revendication 1 caractérisé en ce que les organes d'équilibrage du poids ont la
forme de segments de cercle.
3. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications
1 ou 2 caractérisé en ce que les organes d'équilibrage du poids peuvent pivoter autour d'un point commun à partir de leur position particulière au moyen dle cordes ou cordons de traction (17, 18) qui leur sont fixé-. S 4. Mécanisme selon la revendication 3 caractérisé en ce que chaque corde ou cordon de traction est fixé
à chaque organe d'équilibrage du poids.
5. Mécanisme selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'une première corde ou cordon de traction fixé d'un côté (la, 12a) des deux organes d'équilibrage du poids est prévu autour d'un premier boulon de guidage (24) et une seconde corde de traction ou cordon fixé à l'autre côté (11b, 12b) des deux organes d'équilibrage du poids est guidé autour d'un second boulon de guidage
(23).
6. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications
précédentes caractérisé en ce qu'une bague d'ajustement (25) est fixéeà l'un des organes d'équilibrage du poids et une bague de maintien (28) correspondant à ladite bague d'ajustement est fixée au corps de la tête de perçage
précis (1).
7. Mécanisme selon la revendication 6 caractérisé en ce que la bague d'ajustement a une échelle (30) dépendant du positionnement réciproque des organes d'équilibrage.
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