FR2967086A1

FR2967086A1 - Rotary tool for drilling device for drilling e.g. drainage hole, in machine part to form e.g. aerofoil element, of aircraft, has envelope including inclined edge with respect to axis, and another tilted edge parallel with inclined edge

Info

Publication number: FR2967086A1
Application number: FR1004345A
Authority: FR
Inventors: Jean Pierre Iwanow
Original assignee: Dassault Aviation SA
Current assignee: Dassault Aviation SA
Priority date: 2010-11-05
Filing date: 2010-11-05
Publication date: 2012-05-11
Anticipated expiration: 2030-11-05
Also published as: FR2967086B1

Abstract

The tool (30) has a rod (50) connected to a driving assembly that rotationally drives the tool and driven in rotation by the assembly around an axis (B-B'). A drilling head is fixed with the rod. Cutting regions (104A, 104B) of the head make contact with a part (14) to remove a material in the part. Each region is formed such that an envelope (E) is brushed away by the regions during rotation of the rod around the axis in projection in a plane passing by the axis. The envelope includes an inclined edge (B1) with respect to the axis, and another tilted edge (B2) parallel with the former edge. An independent claim is also included for a method for drilling a hole in an inclinable machine part.

Description

Outil rotatif de perçage d'un trou dans une pièce mécanique, dispositif et procédé de perçage associés La présente invention concerne un outil rotatif de perçage d'un trou dans une pièce mécanique, du type comprenant : - une tige, destinée à être raccordée à un ensemble d'entraînement en rotation de l'outil, pour être entraînée en rotation par l'ensemble d'entraînement autour d'un premier axe, - une tête de perçage, fixe par rapport à la tige, la tête présentant au moins une région coupante destinée à entrer en contact avec la pièce pour retirer de la matière dans la pièce. Un tel outil est destiné notamment au perçage de pièces structurelles d'aéronef, par exemple au perçage de trous de drainage et de dégazage qui sont situés dans les réservoirs de carburant de l'aéronef, en particulier dans les plans centraux et dans les voilures de ces aéronefs. The present invention relates to a rotary tool for drilling a hole in a mechanical part, of the type comprising: a rod, intended to be connected to a machine, a rotational drive assembly of the tool, to be rotated by the drive assembly about a first axis, - a drilling head, fixed relative to the rod, the head having at least one cutting region for contacting the workpiece to remove material from the workpiece. Such a tool is intended in particular for piercing structural parts of aircraft, for example in drilling drainage holes and degassing which are located in the fuel tanks of the aircraft, in particular in the central planes and in the wings of the aircraft. these aircraft.

II est par exemple connu de prévoir des trous de drainage dans les membrures transversales s'étendant à partir du fond du réservoir, afin que le carburant se répartisse de manière homogène sur toute la surface du réservoir. Ceci évite notamment que du carburant non consommé ne s'accumule pendant une longue période de temps, ce qui pourrait conduire à la formation de résidus polluants. It is for example known to provide drainage holes in the transverse ribs extending from the bottom of the tank, so that the fuel is evenly distributed over the entire surface of the tank. This in particular prevents unconsumed fuel from accumulating for a long period of time, which could lead to the formation of polluting residues.

Les trous de dégazage évitent l'accumulation de gaz dans le réservoir, afin d'optimiser son taux de remplissage. Les trous de drainage et les trous de dégazage sont souvent percés au voisinage d'une paroi délimitant le réservoir, qui est située sensiblement perpendiculairement à la paroi à percer. The degassing holes prevent the accumulation of gas in the tank, in order to optimize its filling rate. The drainage holes and the degassing holes are often drilled near a wall defining the reservoir, which is located substantially perpendicular to the wall to be drilled.

Pour percer un trou au plus près de la paroi perpendiculaire à la paroi à percer, un procédé connu consiste à utiliser un outil à cardan pour réaliser le perçage. L'outil à cardan présente une tête en forme de foret destinée à être introduite dans la paroi à percer et une tige d'entraînement raccordée au foret par une liaison cardan. La rotation de la tige de l'outil à cardan est assurée par un mécanisme d'entraînement à renvoi d'angle. Une telle solution présente de nombreux inconvénients. En particulier, le perçage doit être réalisé manuellement, ce qui nécessite un temps de cycle de l'ordre de 10 à 15 minutes en fonction de l'épaisseur à percer. Cette opération est donc très coûteuse en main d'ceuvre. To drill a hole closest to the wall perpendicular to the wall to be pierced, a known method is to use a cardan tool to perform the drilling. The cardan tool has a drill-shaped head to be inserted into the wall to be drilled and a drive rod connected to the drill by a universal joint. The rotation of the shaft of the cardan tool is provided by a drive mechanism with a bevel gearbox. Such a solution has many disadvantages. In particular, the drilling must be done manually, which requires a cycle time of about 10 to 15 minutes depending on the thickness to be pierced. This operation is therefore very expensive in manpower.

En outre, les outils à cardan utilisés pour réaliser le perçage présentent une durée de vie très limitée et un coût élevé. En particulier, compte tenu de la présence de la liaison cardan, l'outil a tendance à casser au débouchage du trou, en fin de perçage. Dans certains cas, la qualité de surface du trou obtenu est en outre médiocre. En effet, l'imprécision du guidage du foret et le jeu résultant de la rotation du cardan provoquent des rayures qui doivent être reprises manuellement. II arrive par ailleurs que la perceuse percute le fond de la pièce, ce qui crée des défauts qui doivent être repris. Un but de l'invention est donc d'obtenir un outil qui permet de réaliser de manière simple, précise et peu coûteuse des perçages complexes dans des pièces mécaniques, notamment lorsqu'ils sont situés dans une paroi peu accessible. En particulier, un but de l'invention est d'obtenir un outil de perçage qui soit particulièrement adapté pour percer des trous de drainage ou de dégazage au voisinage d'une paroi délimitant un réservoir d'hydrocarbures, avec une qualité répondant aux standards aéronautiques, et à moindre coût. In addition, the cardan tools used to perform the drilling have a very limited life and high cost. In particular, given the presence of the universal joint, the tool has a tendency to break when the hole is unplugged at the end of drilling. In some cases, the surface quality of the resulting hole is also poor. Indeed, the inaccuracy of the guidance of the drill and the game resulting from the rotation of the gimbal cause scratches that must be taken manually. It happens also that the drill hits the bottom of the room, which creates defects that must be resumed. An object of the invention is therefore to obtain a tool that allows for simple, accurate and inexpensive drilling of complex holes in mechanical parts, especially when they are located in a poorly accessible wall. In particular, an object of the invention is to obtain a drilling tool which is particularly suitable for drilling drainage or degassing holes in the vicinity of a wall defining a hydrocarbon reservoir, with a quality meeting the aeronautical standards. and at a lower cost.

A cet effet, l'invention a pour objet un outil du type précité, caractérisé en ce que la ou chaque région coupante est conformée pour que l'enveloppe balayée par la région coupante lors de la rotation de la tige autour du premier axe, prise en projection dans un plan passant par le premier axe, présente un premier bord incliné par rapport au premier axe et un deuxième bord incliné sensiblement parallèle au premier bord. To this end, the invention relates to a tool of the aforementioned type, characterized in that the or each cutting region is shaped so that the envelope scanned by the cutting region during the rotation of the rod around the first axis, taken in projection in a plane passing through the first axis, has a first edge inclined relative to the first axis and a second inclined edge substantially parallel to the first edge.

L'outil selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) : - le deuxième bord s'étend axialement le long du premier axe au-delà du premier bord ; - l'enveloppe balayée par la ou chaque région coupante comporte une première partie sensiblement tronconique qui diverge à l'écart de la tige et une deuxième partie sensiblement tronconique qui converge vers la tige, le premier bord étant délimité dans la première partie et le deuxième bord étant délimité dans la deuxième partie ; - la région coupante comporte une première arête de découpe et une deuxième arête de découpe, la première arête de découpe et la deuxième arête de découpe étant situées de part et d'autre du premier axe, le premier bord étant situé sur l'enveloppe balayée par la première arête de découpe, le deuxième bord étant situé sur l'enveloppe balayée par la deuxième arête de découpe ; - la première arête de découpe comporte un premier tronçon divergent à l'écart du premier axe en s'éloignant de la tige, et un deuxième tronçon convergeant vers le premier axe en s'éloignant de la tige à partir du premier tronçon, le premier bord étant situé sur l'enveloppe balayée par le premier tronçon ; - la première arête comporte un troisième tronçon transversal s'étendant à partir du deuxième tronçon au voisinage de l'extrémité libre de l'outil, le troisième tronçon transversal s'étendant avantageusement jusqu'au premier axe en projection dans un plan passant par le premier axe ; - la deuxième arête de découpe comporte un premier tronçon divergent à l'écart du premier axe en s'éloignant de la tige, puis un deuxième tronçon convergeant vers le premier axe en s'éloignant de la tige, le deuxième bord étant situé sur l'enveloppe délimitée par le deuxième tronçon de la deuxième arête lors de la rotation de la tige autour du premier axe ; - la tête délimite au moins une cavité axiale de dégagement de matière délimitée au moins partiellement par la ou chaque région coupante ; - la tête comporte un corps solidaire de la tige et au moins une lame de découpe rapportée sur le corps, la lame de découpe présentant une dureté supérieure à celle du corps et délimitant la région coupante ; et - l'outil comporte au moins deux lames de découpe délimitant chacune une région coupante, les lames étant avantageusement situées dans des plans parallèles. L'invention a également pour objet un dispositif de perçage d'un trou dans une pièce mécanique, du type comprenant : - un outil tel que défini ci-dessus ; - un ensemble d'entraînement de la tige de l'outil autour du premier axe. Le dispositif de perçage peut comprendre la caractéristique suivante : - l'ensemble d'entraînement en rotation comprend un renvoi d'angle inclinable et des moyens de commande de l'inclinaison du renvoi d'angle. L'invention a aussi pour objet un procédé de perçage d'un trou dans une pièce mécanique inclinable, du type comprenant les étapes suivantes : - fourniture d'un outil tel que défini ci-dessus ; - entraînement en rotation de la tige de l'outil autour du premier axe ; - perçage d'un trou dans la pièce parallèlement à un deuxième axe incliné par rapport au premier axe, le premier bord et le deuxième bord étant sensiblement parallèles au deuxième axe. Le procédé de perçage selon l'invention peut comprendre la caractéristique suivante : - la pièce comporte une paroi de base et une paroi à percer sensiblement perpendiculaire à la paroi de base, l'ensemble d'entraînement en rotation de l'outil comportant une surface libre destinée à être placée en regard de la paroi de base, la distance minimale séparant la surface libre et le premier axe étant supérieure à la distance minimale séparant la paroi de base et le trou. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la Figure 1 est une vue de côté d'un premier dispositif de perçage comportant un outil de perçage selon l'invention, lors du perçage d'une pièce mécanique vue en coupe partielle ; - la Figure 2 est une vue de côté de l'outil de perçage du dispositif de la Figure 1 ; - la Figure 3 est une vue en perspective de trois-quarts face de l'outil de perçage représenté sur la Figure 2, dans une première configuration angulaire ; - la Figure 4 est une vue en bout de l'outil de perçage représenté sur la Figure 2 ; - la Figure 5 est une vue analogue à la Figure 3 dans une autre configuration angulaire ; - la Figure 6 est une vue analogue à la Figure 2 d'un deuxième outil de perçage selon l'invention ; et - la Figure 7 est une vue en coupe partielle d'une pièce comportant un trou réalisé par l'outil de perçage selon l'invention. The tool according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken alone or in any combination (s) technically possible (s): - the second edge extends axially along the first axis beyond the first edge; - The envelope swept by the or each cutting region comprises a first substantially frustoconical portion which diverges away from the rod and a second substantially frustoconical portion which converges towards the rod, the first edge being delimited in the first part and the second edge being delimited in the second part; the cutting region comprises a first cutting edge and a second cutting edge, the first cutting edge and the second cutting edge being located on either side of the first axis, the first edge being located on the scanned envelope by the first cutting edge, the second edge being located on the envelope swept by the second cutting edge; the first cutting edge comprises a first section diverging away from the first axis away from the rod, and a second section converging towards the first axis while moving away from the rod from the first section, the first edge being located on the envelope swept by the first section; the first edge comprises a third transverse section extending from the second section in the vicinity of the free end of the tool, the third transverse section extending advantageously to the first axis in projection in a plane passing through the first axis; the second cutting edge comprises a first section diverging away from the first axis away from the rod, then a second section converging towards the first axis away from the rod, the second edge being located on the first axis; envelope bounded by the second section of the second edge during the rotation of the rod about the first axis; the head delimits at least one axial clearance of material clearance delimited at least partially by the or each cutting region; - The head comprises a body secured to the rod and at least one cutting blade attached to the body, the cutting blade having a hardness greater than that of the body and defining the cutting region; and the tool comprises at least two cutting blades each delimiting a cutting region, the blades advantageously being located in parallel planes. The invention also relates to a device for drilling a hole in a mechanical part, of the type comprising: a tool as defined above; a drive assembly of the tool shank around the first axis. The piercing device may comprise the following feature: - the rotational drive assembly comprises a tilting angle gear and means for controlling the inclination of the angle gear. The invention also relates to a method of drilling a hole in a tilting mechanical part, of the type comprising the following steps: - providing a tool as defined above; - Rotating the rod of the tool around the first axis; - Drilling a hole in the room parallel to a second axis inclined relative to the first axis, the first edge and the second edge being substantially parallel to the second axis. The drilling method according to the invention can comprise the following characteristic: the part comprises a base wall and a wall to be drilled substantially perpendicular to the base wall, the rotating drive assembly of the tool comprising a surface; free position intended to be placed facing the base wall, the minimum distance separating the free surface and the first axis being greater than the minimum distance separating the base wall and the hole. The invention will be better understood on reading the description which will follow, given solely by way of example, and with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a side view of a first device drilling device comprising a drilling tool according to the invention, during the drilling of a mechanical part seen in partial section; Figure 2 is a side view of the piercing tool of the device of Figure 1; Figure 3 is a three-quarter perspective view of the drilling tool shown in Figure 2, in a first angular configuration; Figure 4 is an end view of the piercing tool shown in Figure 2; Figure 5 is a view similar to Figure 3 in another angular configuration; - Figure 6 is a view similar to Figure 2 of a second drilling tool according to the invention; and - Figure 7 is a partial sectional view of a part having a hole made by the drilling tool according to the invention.

Un premier dispositif 10 de perçage selon l'invention est illustré par la Figure 1. Ce dispositif 10 est destiné à percer un trou 12 dans une pièce 14 mécanique. La pièce 14 est une pièce métallique ou composite destinée par exemple à former un élément structurel d'aéronef. En particulier, la pièce 14 est un plan central ou un élément de voilure d'aéronef. A first piercing device 10 according to the invention is illustrated in FIG. 1. This device 10 is intended to pierce a hole 12 in a mechanical part 14. The part 14 is a metal or composite part intended for example to form an aircraft structural element. In particular, the part 14 is a central plane or an aircraft wing element.

La pièce 14 délimite avantageusement un réservoir 16 de combustible, le combustible étant destiné à la propulsion de l'aéronef. Dans l'exemple représenté sur la Figure 1, la pièce 14 comprend une paroi de fond 18 destinée à délimiter le réservoir 16 et une paroi structurelle 20 faisant saillie transversalement par rapport à la paroi de fond 18 dans le réservoir 16. Le trou 12 est destiné à être ménagé au voisinage de la paroi de fond 18 à travers la paroi structurelle 20. Le trou 12 s'étend suivant un axe A-A' sensiblement parallèle à une surface directrice de la paroi de fond 18 et est avantageusement perpendiculaire à la paroi structurelle 20. La distance minimale d séparant le trou 12 de la paroi de fond 18 est inférieure à la dimension transversale maximale D du trou, prise perpendiculairement à l'axe A-A'. Cette distance est par exemple inférieure à 5 mm. The part 14 advantageously delimits a tank 16 of fuel, the fuel being intended for the propulsion of the aircraft. In the example shown in FIG. 1, the part 14 comprises a bottom wall 18 intended to delimit the tank 16 and a structural wall 20 projecting transversely with respect to the bottom wall 18 in the tank 16. The hole 12 is intended to be arranged in the vicinity of the bottom wall 18 through the structural wall 20. The hole 12 extends along an axis AA 'substantially parallel to a directing surface of the bottom wall 18 and is advantageously perpendicular to the structural wall 20. The minimum distance d separating the hole 12 from the bottom wall 18 is smaller than the maximum transverse dimension D of the hole, taken perpendicularly to the axis A-A '. This distance is for example less than 5 mm.

En référence à la Figure 1, le dispositif de perçage 10 comporte un outil rotatif de perçage 30 selon l'invention, un ensemble 32 de déplacement et d'entraînement en rotation de l'outil 30 et des moyens de commande 34 de l'ensemble 32. L'ensemble 32 comporte un mécanisme (non représenté) d'entraînement en rotation de l'outil 30 et un renvoi d'angle 36 inclinable destiné à transmettre le mouvement rotatif du mécanisme d'entraînement en rotation à l'outil rotatif 30. Le renvoi d'angle 36 comporte un boîtier 38 présentant une paroi de fond 40 et au moins une paroi latérale 42 à partir de laquelle l'outil 30 fait saillie. Le renvoi d'angle 36 comprend en outre une mâchoire rotative 44 destinée à saisir l'outil 30 pour l'entraîner en rotation autour d'un premier axe B-B' d'entraînement. Comme on le verra plus bas, l'axe B-B' est incliné par rapport à l'axe A-A' du trou 12 lors du perçage du trou 12, d'un angle non nul généralement inférieur à 20° Le renvoi d'angle 36 est déplaçable en translation suivant un axe parallèle à l'axe A-A' sous le pilotage des moyens de commande 34. II est en outre inclinable en rotation autour d'un axe C-C' perpendiculaire à l'axe A-A' et à l'axe B-B' sur une course angulaire donnée, sous le pilotage des moyens de commande 34. La mâchoire 44 fait saillie latéralement par rapport au renvoi d'angle 36, au voisinage de la paroi de fond 40. En référence à la Figure 1, la distance dm entre l'axe B-B' d'entraînement en rotation et la surface libre 40A définie par la paroi de fond 40, prise perpendiculairement à l'axe B-B', est supérieure à la distance d séparant le trou 12 de la paroi de fond 18, prise perpendiculairement à l'axe A-A'. Les moyens de commande 34 comprennent par exemple une commande numérique pour le déplacement du renvoi d'angle suivant trois axes et pour la rotation autour de l'axe C-C'. With reference to FIG. 1, the drilling device 10 comprises a rotary drilling tool 30 according to the invention, an assembly 32 for moving and rotating the tool 30 and control means 34 for the assembly. 32. The assembly 32 comprises a mechanism (not shown) for rotating the tool 30 and a tilting angle gear 36 for transmitting the rotary movement of the rotary drive mechanism to the rotary tool 30. The angle gear 36 comprises a housing 38 having a bottom wall 40 and at least one side wall 42 from which the tool 30 projects. The bevel gear 36 further comprises a rotary jaw 44 for grasping the tool 30 to rotate it about a first drive axis B-B '. As will be seen below, the axis BB 'is inclined relative to the axis AA' of the hole 12 during the drilling of the hole 12, a non-zero angle generally less than 20 ° The angle gear 36 is displaceable in translation along an axis parallel to the axis AA 'under the control of the control means 34. It is furthermore tiltable in rotation around an axis CC' perpendicular to the axis AA 'and to the axis BB' on a given angular stroke, under the control of the control means 34. The jaw 44 projects laterally with respect to the angle gear 36, in the vicinity of the bottom wall 40. With reference to FIG. 1, the distance dm between the rotational drive axis BB 'and the free surface 40A defined by the bottom wall 40, taken perpendicular to the axis B-B', is greater than the distance d separating the hole 12 from the bottom wall 18 , taken perpendicular to the axis A-A '. The control means 34 comprise for example a numerical control for the displacement of the angular gear along three axes and for the rotation about the axis C-C '.

Dans l'exemple représenté sur la Figure 1, l'outil de perçage 30 est monté de manière amovible dans la mâchoire 44. Il fait saillie latéralement le long de l'axe B-B' par rapport à la paroi latérale 42. Comme illustré par les Figures 2, 3, 4 et 5, l'outil de perçage 30 comporte une tige 50 d'entraînement en rotation destinée à être saisie par la mâchoire 44 et une tête de perçage 52, destinée à être introduite dans la paroi 20 à percer, pour retirer de la matière dans cette paroi 20. La tige 50 présente une longueur supérieure à la longueur de la tête 52, les longueurs étant prises le long de l'axe B-B'. La tige 50 comporte un tronçon proximal 54 sensiblement cylindrique et un tronçon distal de liaison 56. In the example shown in FIG. 1, the piercing tool 30 is removably mounted in the jaw 44. It projects laterally along the axis BB 'with respect to the side wall 42. As illustrated by FIGS. 2, 3, 4 and 5, the drilling tool 30 comprises a rod 50 for rotating drive intended to be gripped by the jaw 44 and a drilling head 52, intended to be introduced into the wall 20 to be pierced, to remove material in this wall 20. The rod 50 has a length greater than the length of the head 52, the lengths being taken along the axis B-B '. The rod 50 has a substantially cylindrical proximal section 54 and a distal connecting section 56.

Le tronçon proximal 54 est destiné à être reçu dans la mâchoire 44 sur substantiellement toute sa longueur. Le tronçon distal de liaison 56 présente une dimension transversale dp inférieure à la dimension transversale dp du tronçon proximal 54. II délimite avec le tronçon proximal 54 un épaulement concave 58 arrondi destiné à renforcer la tenue mécanique de l'outil 30, notamment en flexion et également en traction. La tête de perçage 52 est fixe par rapport à la tige 50. A cet égard, aucun point de la tête de perçage 52 n'est déplaçable indépendamment de la tige 50. Tout mouvement d'un point de la tête 52 implique nécessairement un mouvement d'un point de la tige 50. The proximal section 54 is intended to be received in the jaw 44 over substantially its entire length. The distal connecting portion 56 has a transverse dimension dp smaller than the transverse dimension dp of the proximal section 54. It delimits with the proximal section 54 a rounded concave shoulder 58 intended to reinforce the mechanical strength of the tool 30, in particular in flexion and also in traction. The piercing head 52 is fixed with respect to the shaft 50. In this respect, no point in the piercing head 52 can be moved independently of the shaft 50. Any movement of a point of the head 52 necessarily involves movement. from one point of the stem 50.

La tête de perçage 52 fait saillie radialement par rapport à la tige 50. Elle présente une forme générale de cône divergeant à l'écart de la tige 50 le long de l'axe A-A'. En vue de côté, la tête 52 présente ainsi une première partie 60 inscrite dans un tronc de cône divergeant à l'écart de l'axe B-B' en s'éloignant de la tige 50, et une deuxième partie 62 inscrite dans le tronc de cône convergeant vers l'axe B-B' en se déplaçant vers l'extrémité libre 64 de l'outil. La première partie 60 présente une longueur, prise le long de l'axe B-B' supérieure à la longueur de la deuxième partie 62. Dans l'exemple représenté sur les Figures 1 à 5, la tête de perçage 52 comporte un corps 64 de support et des lames 66A, 66B de perçage rapportées sur le corps 64. The piercing head 52 projects radially with respect to the rod 50. It has a generally cone-like shape diverging away from the rod 50 along the axis A-A '. In side view, the head 52 thus has a first portion 60 inscribed in a conical truncated diverging away from the axis BB 'away from the rod 50, and a second portion 62 inscribed in the trunk of cone converging towards the axis BB 'while moving towards the free end 64 of the tool. The first portion 60 has a length, taken along the axis BB 'greater than the length of the second portion 62. In the example shown in Figures 1 to 5, the piercing head 52 comprises a body 64 support and 66A, 66B drilling blades reported on the body 64.

Le corps de support 64 est venu de matière avec la tige 50. En référence à la Figure 3, le corps 64 comporte une région centrale 70 sensiblement axiale et deux joues latérales opposées 72A, 72B qui font saillie de part et d'autre de la région centrale 70 dans des sens opposés par rapport à un axe parallèle à l'axe B-B'. The support body 64 is integrally formed with the rod 50. Referring to FIG. 3, the body 64 comprises a substantially axial central region 70 and two opposite lateral cheeks 72A, 72B which project on either side of the central region 70 in opposite directions with respect to an axis parallel to the axis B-B '.

La partie centrale 70 est décalée axialement par rapport à l'axe B-B'. Les joues 72A, 72B et la partie centrale 70 définissent deux cavités axiales 76A, 76B de réception des lames 66A, 66B et d'évacuation des copeaux de matière enlevés par la tête. Chaque joue 72A, 72B présente une forme bombée convexe à l'écart de l'axe B-B'. Chaque joue 72A, 72B présente ainsi une surface extérieure 80A, 80B convexe, une face intérieure 82A, 82B de support de lame et une surface arrière opposée 84A, 84B délimitant des cavités axiales 76A, 76B. Chaque joue 72A, 72B présente en outre une face d'extrémité 86A, 86B transversale. Comme illustré par la Figure 3 et par la Figure 5, chaque surface extérieure 80A, 80B comprend une région 88 tronconique divergente située dans la première partie 60 conique, une région tronconique convergente 90 située dans la deuxième partie conique 62 et un méplat 92 d'évacuation de copeaux s'étendant entre la région tronconique divergente 88, la région tronconique convergente 90 et la surface arrière 84A, 84B. Chaque face intérieure 82A, 82B est sensiblement plane. Les faces 82A, 82B s'étendent dans des plans sensiblement parallèles à un plan axial P passant par l'axe B-B'. Chaque face intérieure 82A, 82B respective s'étend en regard d'une cavité 76A, 76B, respective. Les surfaces arrière 84A, 84B s'étendent sensiblement perpendiculairement aux faces intérieures 82A, 82B. Dans cet exemple, la surface arrière 84B délimitée par la deuxième joue 74B est inclinée par rapport à l'axe B-B', alors que la surface arrière 84A délimitée par la première joue 74A s'étend sensiblement parallèlement à l'axe B-B'. La première cavité 76A est ainsi délimitée d'une part, par la face intérieure 82A de la première joue 72A et d'autre part, par la surface arrière 84B de la deuxième joue 72B. Elle présente ainsi une forme d'encoche axiale et forme un épaulement d'appui de la première lame 66A. The central portion 70 is axially offset with respect to the axis B-B '. The flanges 72A, 72B and the central portion 70 define two axial cavities 76A, 76B for receiving the blades 66A, 66B and for removing material chips removed by the head. Each cheek 72A, 72B has a convex convex shape away from the axis B-B '. Each flange 72A, 72B thus has a convex outer surface 80A, 80B, an inner blade face 82A, 82B and an opposite rear surface 84A, 84B defining axial cavities 76A, 76B. Each flange 72A, 72B also has a transverse end face 86A, 86B. As illustrated by FIG. 3 and FIG. 5, each outer surface 80A, 80B comprises a divergent frustoconical region 88 located in the first conical portion 60, a convergent frustoconical region 90 located in the second conical portion 62 and a flat portion 92 of chip evacuation extending between the divergent frustoconical region 88, the convergent frusto-conical region 90 and the trailing surface 84A, 84B. Each inner face 82A, 82B is substantially planar. The faces 82A, 82B extend in planes substantially parallel to an axial plane P passing through the axis B-B '. Each inner face 82A, 82B respectively extends opposite a cavity 76A, 76B, respectively. The rear surfaces 84A, 84B extend substantially perpendicularly to the inner faces 82A, 82B. In this example, the rear surface 84B delimited by the second cheek 74B is inclined relative to the axis B-B ', while the rear surface 84A delimited by the first cheek 74A extends substantially parallel to the axis B- B '. The first cavity 76A is thus delimited on the one hand by the inner face 82A of the first cheek 72A and on the other hand by the rear surface 84B of the second cheek 72B. It thus has a shape of axial notch and forms a bearing shoulder of the first blade 66A.

La deuxième cavité 76B est délimitée d'une part, par la face intérieure 82B de la deuxième joue 72B, et d'autre part, par la surface arrière 84A de la première joue 72A. Elle présente également une forme d'encoche axiale et forme un épaulement d'appui de la deuxième lame 66B. Elle s'ouvre à l'opposé de la première cavité 76A par rapport à l'axe B-B'. The second cavity 76B is delimited on the one hand by the inner face 82B of the second cheek 72B, and on the other hand by the rear surface 84A of the first cheek 72A. It also has an axial notch shape and forms a bearing shoulder of the second blade 66B. It opens opposite the first cavity 76A with respect to the axis B-B '.

Comme illustré par les Figures 3 et 5, chaque lame 66A, 66B est disposée dans une cavité 76A, 76B respective. Chaque lame 66A, 66B présente une épaisseur, prise perpendiculairement à l'axe B-B', inférieure à l'étendue de la cavité 76A, 76B, prise perpendiculairement à l'axe B-B'. Les lames 66A, 66B sont formées de plaquettes réalisées en un matériau coupant de dureté supérieure au matériau formant le corps 64. Ainsi, les lames 66A, 66B sont formées avantageusement par des plaquettes de polycristallin de diamant (PCD). Chaque lame 66A, 66B comporte une face intérieure 100 appliquée sur la face intérieure 82A, 82B d'une joue respective, une face extérieure 102 et une arête de découpe 104A, 104B faisant saillie radialement au-delà du corps 64. As illustrated in Figures 3 and 5, each blade 66A, 66B is disposed in a respective cavity 76A, 76B. Each blade 66A, 66B has a thickness, taken perpendicular to the axis B-B ', less than the extent of the cavity 76A, 76B, taken perpendicularly to the axis B-B'. The blades 66A, 66B are formed of wafers made of a cutting material of greater hardness than the material forming the body 64. Thus, the blades 66A, 66B are advantageously formed by polycrystalline diamond (PCD) wafers. Each blade 66A, 66B has an inner face 100 applied to the inner face 82A, 82B of a respective cheek, an outer face 102 and a cutting edge 104A, 104B protruding radially beyond the body 64.

La face intérieure 100 est fixée sur la face 82A, 82B par exemple par brasure. La face extérieure 102 s'étend dans la cavité 76A, 76B. Chaque arête 104A, 104B forme une région de découpe sur la tête 52. L'arête 104A, 104B présente une extrémité effilée coupante. En référence à la Figure 2 et à la Figure 3, chaque arête 104A, 104B présente selon l'invention une première région 110A, 110B divergente à l'écart de l'axe B-B', une deuxième région 112A, 112B convergente vers l'axe B-B' et une troisième région d'extrémité 114A, 114B transversale par rapport à l'axe B-B'. La première région 110A, 110B diverge à l'écart de l'axe B-B' en s'éloignant de la tige 50. Elle est inclinée d'un premier angle d'inclinaison faible, par exemple inférieur à 20 degrés, par rapport à l'axe B-B'. Le premier angle d'inclinaison est notamment compris entre 10 degrés et 15 degrés. La deuxième région 112A, 112B converge vers l'axe B-B' en s'éloignant de la tige 50. Elle est inclinée d'un deuxième angle inférieur à 20 degrés par rapport à l'axe B-B' et notamment d'un deuxième angle sensiblement égal au premier angle d'inclinaison de la première région 110A. La longueur de la première région 110A, prise le long de l'axe B-B', est supérieure à la longueur de la deuxième région 112A, 112B. Un léger arrondi est formé entre chaque première région 110A, 110E et chaque deuxième région 112A, 112B adjacente pour éviter des angles vifs qui détériorent les états de surface obtenus. La région d'extrémité 114A, 114B s'étend perpendiculairement à l'axe B-B'. La région d'extrémité 114A de la première lame 66A, se prolonge radialement au moins jusqu'à l'axe B-B', en projection dans un plan axial médian pour permettre le perçage du trou 12 dans la pièce 14. Dans l'exemple représenté sur les Figures, la région d'extrémité 114A dépasse de l'axe B-B'. La région 114B présente une longueur inférieure à celle de la région 114A. Comme on le verra plus bas, la première région 110A de l'arête 104A située sur la première lame 66A est sensiblement parallèle à la deuxième région 112B de l'arête 104B située sur la deuxième lame 66B, selon l'invention. The inner face 100 is fixed on the face 82A, 82B for example by brazing. The outer face 102 extends into the cavity 76A, 76B. Each edge 104A, 104B forms a cutting region on the head 52. The edge 104A, 104B has a sharp tapered end. Referring to Figure 2 and Figure 3, each edge 104A, 104B has according to the invention a first region 110A, 110B divergent away from the axis B-B ', a second region 112A, 112B converging towards the axis BB 'and a third end region 114A, 114B transverse to the axis B-B'. The first region 110A, 110B diverges away from the axis BB 'away from the rod 50. It is inclined at a first low inclination angle, for example less than 20 degrees, relative to the 'B-B axis'. The first angle of inclination is in particular between 10 degrees and 15 degrees. The second region 112A, 112B converges towards the axis BB 'away from the rod 50. It is inclined at a second angle less than 20 degrees relative to the axis BB' and in particular a second angle substantially equal to the first angle of inclination of the first region 110A. The length of the first region 110A, taken along the axis B-B ', is greater than the length of the second region 112A, 112B. A slight rounding is formed between each first region 110A, 110E and each adjacent second region 112A, 112B to avoid sharp angles that deteriorate the obtained surface states. The end region 114A, 114B extends perpendicular to the axis B-B '. The end region 114A of the first blade 66A extends radially at least as far as the axis B-B ', in projection in a median axial plane to allow drilling of the hole 12 in the piece 14. In the As shown in the Figures, the end region 114A protrudes from the axis B-B '. Region 114B is shorter in length than region 114A. As will be seen below, the first region 110A of the edge 104A located on the first blade 66A is substantially parallel to the second region 112B of the edge 104B located on the second blade 66B, according to the invention.

Par « sensiblement parallèle », on entend que les régions 110A, 112B sont totalement parallèles l'une à l'autre, ou forment un angle inférieur à 5 degrés, notamment inférieur à 3 degrés. Dans l'exemple représenté sur la Figure 3, l'angle formé par la première région 110A et l'axe B-B' est sensiblement égal à 14 degrés, alors que l'angle formé par la deuxième région 112B et l'axe B-B' est sensiblement égal à 12 degrés. Ainsi, en référence à la Figure 2, lorsque l'outil 30 est entraîné en rotation autour du premier axe B-B', la tête 52 balaie une enveloppe extérieure E définie en partie par les arêtes 104A, 104B des lames 66A, 66B. En projection dans un plan axial passant par l'axe B-B', l'enveloppe extérieure E présente deux bords parallèles B1, B2 formés respectivement par la projection de l'enveloppe balayée par la première région 110A de la première arête 104A et par la projection de l'enveloppe balayée par la deuxième région 112B de la deuxième arrête 104B. Les bords B1 et B2 sont disposés de part et d'autre de l'axe B-B' dans le plan axial passant par l'axe B-B'. By "substantially parallel" is meant that the regions 110A, 112B are totally parallel to each other, or form an angle less than 5 degrees, especially less than 3 degrees. In the example shown in FIG. 3, the angle formed by the first region 110A and the axis BB 'is substantially equal to 14 degrees, whereas the angle formed by the second region 112B and the axis BB' is substantially equal to 12 degrees. Thus, with reference to Figure 2, when the tool 30 is rotated about the first axis B-B ', the head 52 scans an outer envelope E defined in part by the edges 104A, 104B of the blades 66A, 66B. In projection in an axial plane passing through the axis B-B ', the outer envelope E has two parallel edges B1, B2 respectively formed by the projection of the envelope swept by the first region 110A of the first edge 104A and by the projection of the envelope scanned by the second region 112B of the second edge 104B. The edges B1 and B2 are arranged on either side of the axis B-B 'in the axial plane passing through the axis B-B'.

Ces deux bords parallèles B1, B2 permettent d'effectuer un perçage en inclinant l'axe B-B' de rotation de l'outil 30 par rapport à l'axe A-A', comme on va le décrire plus bas. En outre, le volume balayé par la tête 52 présente au moins une portion C cylindrique ou quasi-cylindrique délimitée par les bords B1, B2. Cette portion cylindrique C présente un axe central D-D' incliné par rapport à l'axe B-B' d'un angle inférieur à 20 degrés, notamment sensiblement égal à 14 degrés. Le deuxième bord incliné B2 s'étend axialement au-delà du premier bord incliné B1, le long de l'axe B-B' en s'éloignant de la tige 50. Le fonctionnement du premier dispositif de perçage 10 selon l'invention va maintenant être décrit. Initialement, le dispositif de perçage 10 est amené dans la pièce à percer 14 au voisinage de la paroi 20. Le renvoi d'angle 36 est incliné par rapport à l'axe A-A' du trou 12, d'un angle sensiblement égal à l'angle formé entre la première région 110A située sur l'arête 104A de la première lame et l'axe B-B'. These two parallel edges B1, B2 make it possible to drill by tilting the axis B-B 'of rotation of the tool 30 with respect to the axis A-A', as will be described below. In addition, the volume swept by the head 52 has at least one cylindrical or quasi-cylindrical portion C delimited by the edges B1, B2. This cylindrical portion C has a central axis D-D 'inclined relative to the axis B-B' of an angle less than 20 degrees, in particular substantially equal to 14 degrees. The second inclined edge B2 extends axially beyond the first inclined edge B1, along the axis BB 'away from the rod 50. The operation of the first piercing device 10 according to the invention will now be described. Initially, the piercing device 10 is brought into the piece to be pierced 14 in the vicinity of the wall 20. The angle gear 36 is inclined with respect to the axis AA 'of the hole 12, at an angle substantially equal to an angle formed between the first region 110A located on the edge 104A of the first blade and the axis B-B '.

Ainsi, la première région 110A est positionnée parallèlement à l'axe A-A' du trou 12 à percer. Puis, l'outil de perçage 30 est entraîné en rotation autour de l'axe B-B' par l'ensemble 32. Le renvoi d'angle 36 est alors déplacé en translation le long de l'axe A-A' vers la paroi 20 par les moyens de commande 34. Lors de ce déplacement, la partie anguleuse 116 formée par la deuxième région 112A et la troisième région 114A de la lame 66A entre d'abord en contact avec la paroi 20 pour engager la formation du trou 12 à percer. Puis, le déplacement en translation du renvoi d'angle 36 le long de l'axe A-A' se poursuit et la tête de perçage 52 pénètre dans la paroi 20. Le déplacement de l'outil de perçage 30 étant effectué en maintenant la première région 110A de l'arête 104A sensiblement parallèle à l'axe A-A' et la deuxième région 112B de l'arête 104B sensiblement parallèle à l'axe A-A', un trou 12 cylindrique d'axe A-A' se forme progressivement dans la paroi 20. Thus, the first region 110A is positioned parallel to the axis A-A 'of the hole 12 to be pierced. Then, the drilling tool 30 is rotated about the axis BB 'by the assembly 32. The angle gear 36 is then moved in translation along the axis AA' to the wall 20 by the control means 34. During this movement, the angular portion 116 formed by the second region 112A and the third region 114A of the blade 66A first comes into contact with the wall 20 to initiate the formation of the hole 12 to be pierced. Then, the translational movement of the angle gear 36 along the axis AA 'continues and the piercing head 52 enters the wall 20. The displacement of the piercing tool 30 being carried out while maintaining the first region 110A of the edge 104A substantially parallel to the axis AA 'and the second region 112B of the edge 104B substantially parallel to the axis A-A', a cylindrical hole 12 AA 'axis is gradually formed in the wall 20.

Les copeaux formés s'évacuent progressivement dans les cavités 76A, 76B et sont évacués hors du trou 12 par les méplats 92. The formed chips are progressively evacuated into the cavities 76A, 76B and are evacuated out of the hole 12 by the flats 92.

Le dépincement de l'outil 30 dans la deuxième partie conique 62 convergente vers l'axe B-B' évite son frottement, ce qui assure la géométrie du trou et maintient l'état de surface du trou 12 propre. Le tronçon distal 56 présentant un diamètre nettement inférieur à celui de la tige, le risque de collision avec le bord du trou 12 défini par la paroi 20 est par ailleurs évité. La distance séparant la première région 110A située sur l'arête 104A de la première lame 66A et la deuxième région 112B située sur l'arête 104B de la deuxième lame 66B, prise perpendiculairement à l'axe B-B' garantit le diamètre du trou 12 formé. Puis, l'outil 30 est déplacé en sens contraire le long de l'axe A-A' pour être extrait hors du trou 12. La géométrie particulière de l'outil 30 évite que l'outil 30 ne frotte à l'arrière lors de son retrait. Ainsi, il est possible d'automatiser le perçage d'un trou 12, même lorsque le trou 12 est situé très proche de la paroi de fond 18. Ce perçage est réalisé sur une machine à commande numérique, ce qui augmente la précision et la reproductibilité du perçage. The deflection of the tool 30 in the second conical portion 62 converging towards the axis B-B 'prevents its friction, which ensures the geometry of the hole and maintains the surface state of the hole 12 clean. Since the distal section 56 has a diameter much smaller than that of the stem, the risk of collision with the edge of the hole 12 defined by the wall 20 is also avoided. The distance separating the first region 110A located on the edge 104A of the first blade 66A and the second region 112B located on the edge 104B of the second blade 66B, taken perpendicular to the axis BB 'ensures the diameter of the hole 12 formed . Then, the tool 30 is moved in opposite directions along the axis AA 'to be extracted out of the hole 12. The particular geometry of the tool 30 prevents the tool 30 from rubbing at the back during its operation. withdrawal. Thus, it is possible to automate the drilling of a hole 12, even when the hole 12 is located very close to the bottom wall 18. This drilling is performed on a numerically controlled machine, which increases the accuracy and efficiency. reproducibility of drilling.

Par ailleurs, le trou 12 peut être percé en un temps très court, par exemple inférieur à une minute, ce qui augmente substantiellement la productivité. Les trous 12 formés à l'aide de l'outil 30 présentent une qualité et un état de surface intérieur qui ne nécessite aucune reprise manuelle, ce qui permet de s'affranchir du savoir-faire de l'opérateur. Moreover, the hole 12 can be pierced in a very short time, for example less than a minute, which substantially increases the productivity. The holes 12 formed by the tool 30 have a quality and an internal surface condition that requires no manual recovery, which eliminates the expertise of the operator.

En outre, l'outil 30 selon l'invention est robuste, notamment lorsqu'il est formé à l'aide de lames 66A, 66B à base de plaquettes PCD. Ceci augmente la durée de vie de l'outil 30 et évite le risque de casse. Une variante d'outil 30 selon l'invention est représentée sur la Figure 6. A la différence de l'outil 30 représenté sur la Figure 2, le diamètre du trou 12 percé par cet outil 30 est inférieur à celui du diamètre du trou 12 percé par l'outil 30 représenté sur la Figure 5. Ainsi, l'étendue radiale maximale de la tête 22 est sensiblement égale ou légèrement supérieure à l'étendue radiale maximale de la tige 50. De même, la longueur du tronçon distal 56 est très inférieure à la longueur du tronçon proximal 54, par exemple inférieure à 0,2 fois la longueur du tronçon proximal. Dans une autre variante, (non représentée) les lames 66A, 66B et leurs arêtes de découpe 104A, 104B, sont venues de matière avec le corps 64, et avec la tige 50. In addition, the tool 30 according to the invention is robust, especially when it is formed using blades 66A, 66B based on PCD wafers. This increases the life of the tool 30 and avoids the risk of breakage. A tool variant 30 according to the invention is shown in FIG. 6. In contrast to the tool 30 shown in FIG. 2, the diameter of the hole 12 pierced by this tool 30 is smaller than that of the diameter of the hole 12. pierced by the tool 30 shown in Figure 5. Thus, the maximum radial extent of the head 22 is substantially equal to or slightly greater than the maximum radial extent of the rod 50. Similarly, the length of the distal section 56 is much less than the length of the proximal section 54, for example less than 0.2 times the length of the proximal section. In another variant, (not shown) the blades 66A, 66B and their cutting edges 104A, 104B, are integral with the body 64, and with the rod 50.

Claims

1. A rotary tool (30) for drilling a hole (12) in a mechanical part (14), comprising: - a rod (50) intended to be connected to an assembly (32) for driving in rotation of the tool (30), to be rotated by the drive assembly (32) about a first axis (B-B '), - a piercing head (52), fixed with respect to the rod (50), the head (52) having at least one cutting region (104A, 104B) for engaging the workpiece (14) to remove material from the workpiece; characterized in that the or each cutting region (104A, 104B) is shaped such that the envelope (E) swept by the cutting region (104A, 104B) during rotation of the shank (50) about the first axis (B -B '), taken in projection in a plane passing through the first axis (B-B'), has a first inclined edge (B1) with respect to the first axis (B-B ') and a second inclined edge (B2) substantially parallel to the first edge (B1).

2. Tool (30) according to claim 1, characterized in that the second edge (B2) extends axially along the first axis beyond the first edge (B1).

3. Tool (30) according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the envelope (E) swept by the or each cutting region (104A, 104B) comprises a first portion (60) substantially frustoconical which diverges away from the rod (50) and a substantially frustoconical second portion (62) which converges towards the rod (50), the first edge (B1) being delimited in the first portion (60) and the second edge (B2 ) being delimited in the second part (62).

4. Tool (30) according to any one of the preceding claims, characterized in that the cutting region (104A, 104B) comprises a first cutting edge (104A) and a second cutting edge (104B), the first edge the cutting edge (104A) and the second cutting edge (104B) being located on either side of the first axis (B-B '), the first edge (B1) being located on the envelope swept by the first edge of cutting (104A), the second edge (B2) being located on the envelope swept by the second cutting edge (104B).

5. Tool (30) according to claim 4, characterized in that the first cutting edge (104A) comprises a first section (110A) diverging away from the first axis (B-B ') away from the rod (50), and a second section (112A) converging towards the first axis (B-B ') away from the rod (50) from the first section, the first edge (B1) being located on the envelope swept by the first section (110A).

6. Tool (30) according to claim 5, characterized in that the first edge (104A) comprises a third section (114A) transversely extending from the second section (112A) in the vicinity of the free end (64) of the tool, the third transverse section (114A) extending advantageously to the first axis (B-B ') in projection in a plane passing through the first axis (B-B').

7. Tool (30) according to any one of claims 4 to 6, characterized in that the second cutting edge (104B) comprises a first section (110B) diverging away from the first axis (B-B ' ) away from the rod (50), then a second section (112B) converging towards the first axis (B-B ') away from the rod (50), the second edge (B2) being located on the envelope delimited by the second section (112B) of the second edge (104B) during the rotation of the rod (50) around the first axis (B-B ').

8. Tool (30) according to any one of the preceding claims, characterized in that the head (52) defines at least one axial cavity (76A, 76B) clearance of material delimited at least partially by the or each cutting region (104A, 104B).

9. Tool (30) according to any one of the preceding claims, characterized in that the head (52) comprises a body (64) integral with the rod (50) and at least one cutting blade (66A, 66B). attached to the body (64), the cutting blade (66A, 66B) having a hardness greater than that of the body and delimiting the cutting region (104A, 104B).

10. Tool (30) according to claim 9, characterized in that it comprises at least two cutting blades (66A, 66B) each delimiting a cutting region (104A, 104B), the blades (66A, 66B) being advantageously located in parallel planes.

11.- Device (10) for drilling a hole (12) in a mechanical part (14), of the type comprising: - a tool (30) according to any one of the preceding claims; - a drive assembly (32) of the rod (50) of the tool (30) around the first axis (B-B ').

12.- Device (10) according to claim 11, characterized in that the rotary drive assembly (32) comprises a tilting angle gear (36) and control means (34) of the inclination of the angle gear (36).

13. A method of drilling a hole (12) in a tilting mechanical part (14), of the type comprising the following steps: - providing a tool (30) according to any one of claims 1 to 10; - Rotating the rod (50) of the tool (30) about the first axis (B-B '); - drilling a hole (12) in the workpiece (14) parallel to a second axis (A-A ') inclined with respect to the first axis (B-B'), the first edge (B1) and the second edge ( B2) being substantially parallel to the second axis (A-A ').

14.- Method according to claim 13, characterized in that the piece (14) comprises a base wall (18) and a wall to be drilled (20) substantially perpendicular to the base wall (20), the assembly of rotary drive (30) of the tool comprising a free surface (40A) intended to be placed facing the base wall (18), the minimum distance (dm) separating the free surface (40A) and the first axis ( B-B ') being greater than the minimum distance (dd) separating the base wall (18) and the hole (12).