FR2504836A1 - Procedes de fabrication de trepan et de fixation de lames a une tete de trepan dans lesquels le maintien des lames est effectue par voies mecanique et metallurgique et trepan correspondant - Google Patents

Abstract

PROCEDE ET MOYENS POUR LE MAINTIEN PAR VOIES MECANIQUE ET METALLURGIQUE D'UNE LAME DANS UNE POCHE A LAME DE TREPAN DE FORAGE. ON FACONNE PAR METALLURGIE DES POUDRES UN TREPAN 10 PRESENTANT UNE SERIE DE POCHES 14 DE CONFIGURATION TELLE QUE LA LAME RESPECTIVE 16 NE PUISSE S'ECHAPPER DE LA POCHE TRANSVERSALEMENT A LA SURFACE ACTIVE 12 DU TREPAN. LA FIXATION DE CHAQUE LAME DANS SA POCHE EST ASSUREE PAR VOIE METALLURGIQUE, PAR BRASAGE, ET PAR VOIE MECANIQUE, PAR RETRAIT THERMIQUE DE LA POCHE SUR LA LAME APRES PASSAGE AU FOUR DE LA TETE DE TREPAN. LE TREPAN COMPORTE UNE TETE DE TREPAN FABRIQUEE PAR METALLURGIE DES POUDRES DONT LA FACE ACTIVE PRESENTE DES PARCOURS DE FLUIDE ET AJUTAGES VOISINS D'UNE SERIE DE PALES DONT CHACUNE COMPORTE UN CERTAIN NOMBRE DE POCHES CONTENANT DES LAMES DISPOSEES PARALLELEMENT A LA SURFACE ACTIVE. CETTE STRUCTURE EVITE LE DETACHEMENT ACCIDENTEL DES LAMES.

Description

1. L'invention concerne les trépans et leurs modes de fabrication et est

particulièrement applicable à des trépans

à lames Plus particulièrement, la présente invention concer-

ne des trépans mis en forme par métallurgie des poudres dans lesquels les montages de lame (ensembles de coupe) sont bra-

sés dans des poches sensiblement fermées, à dimensions ré-

glées, ménagées dans la matrice du trépan.

On a déjà proposé d'utiliser des trépans à lames pour le forage de puits, notamment de pétrole et de gaz Le trépan à lames type assure la transmission du poids du train de tiges de forage au fond du sondage Les lames (outils de coupe) faisant saillie sur la surface inférieure du trépan attaquent la formation lorsque le trépan tourne Dans les

formations extrêmement dures, les lames agissent essentielle-

ment pour écraser ou briser la formation sous l'effet de la

forte compression qu'elles lui appliquent Dans de telles for-

mations dures, les lames peuvent être formées de diamants re-

lativement petits, par exemple de 1/10 de carat Dans les for-

mations tendres, le trépan à lames agit essentiellement en la-

bourant la formation Le trépan type utilisé dans les forma-

tions relativement tendres peut comporter de grandes lames,

par exemple de 2 carats.

De nombreux facteurs doivent être pris en considé-

ration dans la conception d'un trépan à lames Comme indiqué ci-dessus, la grandeur des lames est typiquement régie par la dureté de la formation En outre, la lame peut être choisie

d'un profil particulier, par exemple arrondi ou en V La con-

centration et la disposition des diamants le long de la face active du trépan sont déterminantes quant à l'efficacité de

forage.

On doit apporter une très grande attention aux ca-

ractéristiques hydrauliques du trépan, car celui-ci doit de-

meurer relativement froid et les déblais être rapidement éva-

cués de l'interface de forage de manière à ne pas être broyés à nouveau A cette fin, des passages d'eau ou de fluide de

tracés complexes sont ménagés sur la face du trépan de maniè-

re à diriger la boue de forage en travers de cette surface pour en assurer le refroidissement et le nettoyage Les tracés

hydrauliques types assurent soit l'écoulement radial soit l'é-

2. coulement circonférentiel, soit une certaine combinaison de

ces écoulements Les caractéristiques hydrauliques du tré-

pan sont aussi affectées par le "profil" du trépan, c'est-à-

dire par le rayon de courbure de sa surface active.

Sur le marché actuel, les trépans à lames utilisés sont typiquement formés par des techniques de métallurgie des poudres, suivant lesquelles un moule en graphite est fait à la forme du trépan On ménage dans le moule des dépressions dont les emplacements sont choisis avec soin et des lames en

diamant naturel sont collées en position dans ces dépressions.

De la poudre de carbure de tungstène est mise en place dans

le moule, poudre dans laquelle on infiltre au cours d'un cy-

cle thermique au four, un alliage de cuivre dans lequel une tige d'acier est mise en place La température maximale du

cycle thermique peut être de l'ordre de 1 204 'C On fait tom-

ber le trépan hors du moule et on le finit par soudage à la

tige d'acier d'un prolongement comportant la broche, et par u-

sinage final.

Des progrès récents dans la fabrication de trépans

à lames, ont fait penser que l'on pourrait utiliser comme la-

mes dans de tels trépans des lames ou bandes de forage en di-

amant polycristallin synthétique Ces lames en diamant syn-

thétique offrent le seul avantage d'être d'une même forme,

contrairement aux formes variables des diamants naturels Tou-

tefois, les lames en diamant synthétique actuelles ne peuvent pas, comme celles en diamant naturel, être mises en place dans

la matrice avant passage au four parce que le diamant synthé-

tique ne résiste pas à des températures de l'ordre de 1204 'C.

On a brasé directement des diamants polycristal-

lins synthétiques sur la matrice de trépans à lames destinés à être utilisés dans des formations tendres Jusqu'à présent,

les disques de diamant synthétique que l'on fixe à des tré-

pans à lames sont relativement grands, par exemple d'un dia-

mètre de 12,7 mm, en raison de la fiabilité limitée de la fi-

xation de la lame à la matrice de trépan Du fait que les la-

mes ne se trouvent pas toutes dans un même plan, il faut avoir recours à un mode quelconque d'immobilisation positive lors de la fixation des lames sur la tête de trépan précédemment

mise en forme et passée au four.

3, On a proposé d'utiliser des poids morts et divers

agencements de coincement pour immobiliser des lames en dia-

mant synthétique au cours des opérations de brasage Toute-

fois, ces techniques d'immobilisation se sont révélées extrê-

mement complexes et peu fiables On a aussi proposé d'immobi- liser les lames en diamant synthétique à l'aide de cales en un métal à fort coefficient de dilatation qui se dilatent lors du chauffage engendré par le brasage et qui peuvent être retirées après refroidissement Cette solution s'est révélée désavantageuse Il y a donc un besoin aigu d'un trépan muni de lames fixées d'une manière sure, par exemple du type en

diamant polycristallin synthétique, et qui peut être fixé a-

près passage au four de la matrice de tête de trépan Des procédés de fixation améliorés permettent la mise en oeuvre de lames relativement petites utilisables dans des formations

de dureté moyenne et forte.

On a proposé divers procédés pour la fixation tan-

gentielle de lames sur le trépan par des techniques de brasa-

ge Avec les procédés en usage actuellement, on constate qu'-

un simple brasage métallurgique se traduit normalement par une fixation inadéquate de la lame dans la poche réceptrice Dans l'état actuel de la technique, on enroule circulairement une feuille de brasure autour d'une lame ou outil de forage, puis

on insère la lame dans la poche réceptrice de la tête de tré-

pan La feuille de brasure a normalement une épaisseur de 76

um La pratique standard consiste à faire trois tours de cet-

te feuille autour de la lame pour qu'il y ait effectivement brasage Le jeu ou tolérance entre la lame et la poche qui la

reçoit doit donc représenter au moins le triple de l'épais-

seur de la feuille de brasure, soit 229/um pour chaque côté.

En vue de l'insertion de la lame dans la poche, ledit jeu doit en fait être supérieur à 229/um On sait que le passage au four provoque une perte de brasure d'approximativement 40 %

en volume Le jeu important est prévu pour réaliser l'enroule-

ment de la feuille et l'insertion dans la poche de la tête de trépan Il se produit un effet de "puddelage", la brasure se

rassemblant au fond de la poche et ne fixant la lame à la po-

che qu'à ce niveau.

Pour l'utilisation des lames "Stratapax" fabri-

4.

quées par la Firme General Electric, les jeux standards re-

commandés sont de 229/um par côté pour la feuille de brasure utilisée sur trois tours, plus 152/um, soit un total de 381

/um par côté, entre la lame et la poche.

En outre, attendu que les techniques de brasage donnent le plus souvent lieu à un effet de "puddelage" qui provoque la fixation seulement au fond de la poche à lame, cette poche elle-m 9 me n'est fermée que sur moins de 60 % de

son pourtour dans les trépans industriels.

Or, on a constaté qu'une lame d'exploitation doit pouvoir supporter de fortes charges mécaniques Du fait de ces charges mécaniques et de l'imperfection des techniques de brasage actuellement appliquées, on constate que les lames

cassent en service Une autre difficulté soulevée par les mo-

des actuels de fixation des lames tient à l'utilisation de fluide de forage destiné à chasser les déblais et à refroidir

la tête de trépan Quand ces fluides balaient à grande vites-

se la t 6 te de trépan, la brasure subit une érosion due en

partie aux interstices existant entre la lame et la poche ré-

ceptrice.

La présente invention élimine les difficultés ex-

posées ci-dessus, par un procédé permettant de fabriquer une tête de trépan ayant une surface active munie de poches de configuration telle que l'on évite le déplacement des lames

vers l'extérieur des poches, transversalement à la face acti-

ve.

Ce procédé comporte des opérations assurant l'ap-

plication mécanique de la poche contre la lame et une liaison

métallurgique entre la poche et la lame.

Le procédé préféré selon l'invention comporte le formage tel d'une tête de trépan que celle-ci présente une surface active comportant une série de poches conformées de

manière à empêcher les lames de s'échapper des poches trans-

versalement à la surface active Le procédé comporte en outre la fixation des lames dans les poches à lame Cette opération de fixation comprend une technique de brasage o l'on entoure la lame d'une feuille de brasure de façon que les côtés de la lame transversaux au plan de la face active soient dégagés de la feuille de brasure, c'est-à-dire que les surfaces de fond 5. et de l'arrière sont couvertes et que l'excès de feuille de

brasure fait saillie au-dessus du haut de la lame La techni-

que de brasage comporte une opération de chauffage du trépan

à une température de brasage préfixée, inférieure à la tempé-

rature de dégradation thermique de la lame L'opération de

fixation peut aussi comporter une rétraction thermique appli-

quée à la poche réceptrice sur la lame pour obtenir un enga-

gement mécanique entre lame et poche.

Dans le mode de réalisation préféré, le montage à

retrait n'est possible que parce que les poches sont confor-

mées à des dimensions réglées pour obtenir entre la lame et

la poche un jeu inférieur à la moitié du retrait de la poche.

La poche réceptrice est aussi configurée de manière à être circonférentiellement fermée à concurrence de 335 à 3450 de

son pourtour.

La lame est insérée dans la poche dans un plan pa-

rallèle à la surface active de la tête de trépan Dans la ré-

alisation préférée, les poches sont de forme cylindrique et à section circulaire pour recevoir des lames cylindriques et la tête de trépan est en outre faite d'un matériau pour matrice

du type carbure.

Sur la surface active de la tête de trépan, on peut aussi former des lames de coupe comportant un certain

nombre de poches à lame qui rayonnent vers l'extérieur à par-

tir du centre de la tête de trépan Pour maintenir la tête de

trépan exempte de déblais, ainsi que pour assurer son refroi-

dissement, on peut aussi ménager des passages de fluide sur la tête de trépan Le refroidissement est aussi renforcé par des ajutages ménagés dans ladite tête dans un plan parallèle à la surface active et au-dessous de celle-ci Ces ajutages

peuvent être du type en carbure fritté.

Selon le mode de mise en oeuvre préféré, le brasa-

ge est opéré avec une feuille de brasure nickel-argent à une

température inférieure à 8160 C, ou à la température de dégra-

dation thermique de la lame Dans ce cas préféré, la lame est en matériau du type diamant synthétique polycristallin La face de coupe de la lame est plane et est, selon le procédé

préféré, logée dans la poche avec un angle de dépouille com-

pris entre O et -300.

6. Dans la réalisation préférée, pour l'obtention de bonnes caractéristiques de retrait au cours du processus de

chauffage et de refroidissement, la tête de trépan est cons-

tituée en un matériau au carbure pour matrice, tel par exem-

ple qu'une solution de carbure.

D'autres aspects et avantages de la présente in-

vention ressortiront de la description détaillée ci-après,

qui se réfère aux dessins annexés, dans lesquels:

Fig 1 est une vue de dessous d'une tête de tré-

pan de forage fabriquée par le procédé selon l'invention;

Fig 2 est une représentation d'un moule en gra-

phite pour l'obtention des poches représentées en figure 3; Fig 3 est une vue en coupe suivant 2-2 de figure 1, représentant les poches à lame formées selon le procédé de l'invention;

Fig 4 est une vue en perspective de la lame rap-

portée, entourée d'une feuille de brasure selon le procédé de l'invention; Fig 5 représente une lame disposée dans une poche avec une cale en feuille mince avant exécution du brasage;et Fig 6 est une vue en coupe de la poche contenant

la lame après exécution du brasage.

Le procédé selon l'invention comporte la fabrica-

tion de trépans de forage et la fixation de lames aux tré-

pans Ce procédé supprime, grâce à une fixation mécanique et

métallurgique des lames sur la tête de trépan, le risque ren-

contré dans la technique antérieure, que des lames en diamant

synthétique se détachent de la tête de trépan Un trépan se-

lon la présente invention a une structure déterminée de ma-

nière à améliorer l'accrochage ou engagement mécanique des lames dans les poches ménagées dans la tête de trépan afin d'éviter le déplacement des lames hors des poches suivant une

direction transversale à la surface active de la tête de tré-

pan.

On se référera maintenant aux dessins, et notam-

ment à la figure 1, qui représente en 10 une tête de trépan de forage La tête de trépan 10 comporte une surface active 12 présentant un certain nombre de poches 14 pouvant recevoir

des lames 16.

7. Les poches ont une configuration telle qu'elles empêchent les lames de s'en échapper transversalement à la

face active 12.

La tête de trépan comporte en outre des passages 18 et des ajutages 20 pour un fluide Pendant le travail, les

passages de fluide et les ajutages agissent de manière à é-

loigner les déblais de la tête du trépan et à la refroidir

par le fluide de forage Les ajutages 20 peuvent être du ty-

pe en carbure fritté et être implantés dans la tête de tré-

pan 10 de manière à se trouver dans un plan parallèle à la

surface active 12 et situé au-dessous d'elle.

Les poches à lame 14 sont disposées en voisinage entre elles en formant des bandes de-coupe 22 Les passages de fluide 18 et les ajutages 20 sont disposés sur la tête de trépan 10 auprès des bandes de coupe 22 afin d'agir avec le

maximum d'efficacité sur l'enlèvement des déblais en refroi-

dissant, simultanément, les lames 16.

A la figure 2, on a représenté en coupe transver-

sale un moule en graphite 24 qui comporte une série de protu-

bérances 26 Ce moule en graphite est destiné à la fabrication de la tête de trépan 10 par la technique de métallurgie des

poudres Par cette même technique, on donne au moule en gra-

phite la forme de la tête de trépan 10 On usine dans le mou-

le une série de "plats" en des emplacements correspondant à

ceux des poches à ménager dans la tête de trépan 10 Au ni-

veau de chaque "plat", on fixe au moule en graphite 24 une pièce de moule saillante 26 (fig 2) destinée à conformer la poche La pièce saillante 26 est de forme telle qu'il n'y ait pas de relief négatif à l'intérieur de la poche Selon des techniques connues, on commence par remplir le moule 24 d'une poudre de carbure de tungstène On fait ensuite vibrer le moule 24 pour tasser ("compacter") la poudre et l'on place sur la poudre un liant du type alliage de cuivre Le moule rempli est ensuite mis au four, à une-température de l'ordre de 1 0490 C, de sorte que le cuivre fond et s'infiltre dans la poudre La pièce saillante 26 de formage de poche, du moule

24 a des dimensions extérieures légèrement supérieures à cel-

les du produit fini pour permettre un retrait pendant le pas-

sage au four de la tête de trépan 10.

8. Les ajutages en carbure fritté 20 représentés à la

figure 1 sont aussi incorporés pendant la formation de la tê-

te de trépan 10 au cours du processus de moulage Les ajuta-

ges 20 sont implantés de manière à être finalement contenus dans un plan situé au-dessous de la surface active finie 12

de la tête de trépan 10.

Les poches à lame 14 ont la configuration voulue

pour recevoir les lames 16 Au cours du processus par métal-

lurgie des poudres, on règle les dimensions des poches à la-

me de la figure 3 de façon que celles-ci aient un diamètre préfixé Ce diamètre X est, dans la réalisation préférée, de

l'ordre de 13,56 à 13,61 mm Les poches à lame 14 représen-

tées à la figure 3 sont réalisées de manière à être sensible-

ment fermées sur 335 à 3450 de leur pourtour et à présenter au sommet une ouverture ou jour 15 Cette structure obtenue par construction, des poches à lame 14 empêche les lames de s'échapper des poches dans une direction transversale à la

surface active 12 de la tête de trépan 10.

Dans le mode de réalisation préféré, les lames 14 associées à la tête de trépan 10 sont constituées chacune par

une banquette de forage qui comporte une face en diamant po-

lycristallin synthétique fixée à une plaque de support en carbure de tungstène Une banquette de forage utilisable avec

succès selon l'invention est celle fabriquée par la firme Ge-

neral Electric Corporation, à face en diamant polycristallin

synthétique "STRATAPAX" (Modèle General Electric No 2540-T).

Les lames 14 utilisées selon l'invention ont un diamètre de

13,41 mm Toutefois, on peut aussi utiliser une lame pré-éta-

mée d'un diamètre de 13,46 à 13,56 mm.

Comme représenté aux figures 1 et 3, les lames 16 sont insérées dans les poches à lame 14 parallèlement à la surface active 12 Ainsi, grâce au réglage des dimensions des

poches 14 et à l'utilisation des lames 16 d'un diamètre com-

pris dans une gamme préfixée, les lames 16 se trouvent à glis-

sement serré dans les poches 14 Dans la réalisation préférée, ce glissement serré établit entre l'ensemble 16 et les poches

14 un jeu de 51 à 761 um.

Le procédé selon l'invention comporte la fabrica-

tion d'un trépan par formation d'une tête de trépan dont la 9. surface active comporte des poches de configuration évitant l'échappement des lames hors des poches dans une direction transversale à la surface active Le réglage des dimensions

des poches est destiné à permettre soit une liaison métallur-

gique entre la poche et la lame, soit une application ou en- gagement mécanique des parois de la poche contre la lame,

soit l'une et l'autre.

Dans le procédé de fabrication d'une tête de trépan telle que représentée à la figure 1 par exemple, l'opération

de liaison métallurgique comporte un brasage Ce brasage com-

porte la disposition d'une feuille de brasure autour de cha-

que lame 16,/eàmme représenté en figure 4 A la figure 4, on voit la feuille de brasure 28 repliée (disposée) le long du dessous 16 A du dos 16 B de la lame 16 La feuille de brasure

28, selon le mode de réalisation préféré, est une feuille d'-

alliage nickel-argent d'une épaisseur approximative de 761 um.

La feuille de brasure 28 est repliée sur la lame 16 de façon à laisser l'excédent de feuille 30 faire saillie au-dessus du haut 16 C de la lame 16 Ainsi, une fois la lame placée dans la poche à lame 14 comme on le voit à la figure 5, l'excédent de feuille 30 dépasse à travers l'ouverture 15 de la poche à

lame 14.

La feuille de brasure 28, une fois placée avec la

lame de la poche 14, forme une cale 28 a Cette cale 28 a re-

pousse la lame 16 vers le sommet de la poche 14, proche de

l'ouverture 15 La présence de la feuille 28 autour de la la-

me 14 oblige à procéder par tapotement pour insérer cette dernière dans la poche 14 Le jeu Y existant sur les côtés de la lame 16 qui sont transversaux au plan de la surface active

et exempts de feuille de brasure est de l'ordre de 51/um L'-

excédent de feuille 30 a un volume de quatre à six fois supé-

rieur au volume défini par le jeu existant entre la lame 16

et la poche 14.

Une caractéristique importante du présent procédé réside en ce que le jeu entre la lame 16 et la poche 14 est défini de manière à renforcer la liaison métallurgique et à permettre l'accrochage ou engagement mécanique de la lame dans

la poche Pour assurer la liaison métallurgique ou brasage a-

près avoir inséré par tapotement les lames 16 avec la feuille N w "q rl% <C CL li _i J ans un -Ti a Magnan z "q O " 4 qx x "q i t i 1 i Co f. a y-, Ul i-' -w :-L ii. 1: LI, e -.2. e les :3 z C EE

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RÉPUBLIQUE FRAN AISE

INSTITUT NATIONAL

DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE

( N de publication: (A n'utiliser que pour les

commandes de reproduction).

2 504 837

PARIS A 1

DEMANDE

*DE BREVET D'INVENTION

No 81 08794

Table porte-pièce d'une machine-outil pour l'usinage des métaux par coupe.

Classification internationale (Int Cl 3) B 23 Q 1/14.

e 2

Date de dépôt 4 mai 1981.

Priorité revendiquée: Date de la mise à la disposition du

public de la demande B O P l-" Listes " n 44 du 5-11-1982.

Déposant: KOLOMENSKOE STANKOSTROITELNOE PROIZVODSTVENNOE OBIEDINENIE, ré-

sidant en URSS.

@ Invention de: V D Antonov, V V Bushuev, K E Ganenko, S A Eletsky, V I Kartsev, S P.

Kajurova, V M Markov, S P Naletov et V F Molodtsov.

Titulaire: Idem Gn 7 Mandataire: Cabinet Z Weinstein,

, av de Friedland, 75008 Paris.

D Vente des fascicules à I'IMPRIMERIE NATIONALE, 27 rue de la Convention 75732 PARIS CEDEX 15 La présente invention concerne les constructions

mécaniques et a notamment pour objet une table porte-

pièce pour une machine-outil d'usinage des métaux par coupe. Il est plus avantageux d'appliquer la présente invention notamment aixtours verticaux à un seul montant, destinés à l'usinage de grosses pièces, par exemple de

25000 am de diamètre et pesant à peu près 200 tonnes.

Il est possible d'utiliser la table porte-pièce conforme à l'invention dans les fraiseuses verticales à tailler les engrenages, pour le montage et le blocage

d'une pièce à usiner de grand encombrement.

On connalt bien des tables porte-pièce à axe de rota-

tion verticalcomprenant une semelle munie de guidages

annulaires plats sur lesquels est monté un plateau.

Sur ce plateau on monte des pièces à usiner dont le

diamètre et le poids varient dans de larges plages.

Les tables peuvent être munies de guidages de roule-

ment, hydrodynamiques, hydrostatiques, etc. Le plateau peut Itre soumis à une déformation de flexion en fonction des dimensions, du poids de la pièce

à usiner et de l'endroit de son montage sur le plateau.

Dans le cas d'une pièce à usiner de diamètre sensible-

ment supérieur à celui du plateau (cas d'une pièce

annulaire) et d'une charge agissant sur la partie périphé-

rique du plateau, ce dernier prend par fléchissement une

forme en "parapluie".

Dans le cas d'une pièce de diamètre sensiblement infé-

rieur au diamètre des guidages annulaires, le plateau sur lequel agit la charge concentrée au centre du plateau

prend la forme d'un "parapluie renversé".

Les déformations mentionnées rendent difficile le travail des guidages, car elles provoquent dans ceux-ci

des gauchissements suivant leur largeur.

, Les guidages hydrostatiques sont particulièrement sensibles à la déformation du plateau

Par suite des gauchissements des guidages hydrosta-

tiques résultant de la déformation du plateau, le jeu suivant la largeur des guidages devient irrégulier, ce qui entraîne une augmentation de la consommation d'huile

et un risque de contact métallique et d'égratignures.

Tous ces inconvénients baissent la durée de vie des guidages de la table porte-pièce et, par conséquent, la

précision de l'usinage de la pièce.

On connaît des tables porte-pièce de machines-outils d'usinage des métaux par coupe, comportant une semelle et un plateau recevant la pièce à usiner et monté sur des guidages Les guidages sont des appuis hydrostatiques disposés en une rangée suivant une circonférence Chaque appui hydrostatique est constitué par un élément individuel ou distinct à autopositionnement, dans lequel sont pratiqués, du côté orienté vers le plateau, des poches remplie d'un liquide sous pression, et du côté

orienté vers la semelle, un élément sous forme d'un demi-

cylindre. Cette conception des appuis assure l'aptitude des guidages à fonctionner mène en cas de déformations notables du plateau provoqués par le poids de la pièce à usiner. La capacité de charge de la table munie d'appuis réalisés selon la conception mentionnée est limitée par les hautes pressions unitaires engendrées dans les zones

d'assemblage des demi-cylindres des éléments à auto-

positionnement à la surface de la semelle de la table porte-pièce. Du fait que l'appui est constitué par des éléments individuels à autopositionnement, la technologie de leur

fabrication et leur réglage en hauteur sont compliqués.

On s'est donc proposé de mettre au point une table porte-pièce pour une machine-outil d'usinage de métaux par coupe, dans laquelle le plateau serait réalisé selon une conception qui permettrait d'obtenir une répartition régulière de la charge sur les guidages et

d'améliorer les conditions de leur fonctionnement.

Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'une table porte-pièce pour une machine-outil d'usinage de métaux par coupe, comportant une semelle sur laquelle est monté un plateau recevant la pièce à usiner et mobile en rotation sur des guidages annulaires, caractérisée, suivant l'invention, en ce que le plateau est constitué par au moins deux parties disposées coaxialement, montées l'une-par rapport à l'autre avec un Jeu permettant à celles-ci de fléchir librement lors du montage de la pièce à usiner et articulées entre elles dans la zone des

guidages annulaires.

Il est avantageux de réaliser dans une partie du plateau en son milieu, un évidement de forme étagée, et

de donner à l'autre partie du plateau une forme corres-

pondant audit évidement et de la monter dans cet évidement.

Cette conception du plateau permet d'obtenir des dimensions en hauteur identiques à celles des plateaux

connus, sans toutefois réduire les possibilités techno-

logiques de la machine-outil, autrement dit, en permettant d'oedjirairla machine-outil des pièces dans la amme plage

de dimensions en hauteur que dans le cas des machines-

outils connues.

Il n'est pas moins avantageux de réaliser ladite

autre partie du plateau sous forme d'un disque creux. Cette réalisation de ladite autre partie n'augmente pas le poids du

plateau et permet de distribuer d'une manière régulière la charge sur les guidages lors du

montage des pièces à usiner.

Il est possible de fixer d'une manière amovible des poutres d'appui par leurs extrémités sur ladite autre

partie du plateau, à sa périphérie et régulièrement sui-

vant une circonférence.

Cela donne la possibilité de monter sur la table porte-pièce une plus grande gamme de pièces à usiner de forme annulaire, dont les dimensions en largeur dépassent sensiblement le diamètre du plateau, la charge agissant

sur les guidages étant répartie d'une manière régulière.

Il est avantageux d'articuler les poutres d'appui à une partie du plateau dans la zone des guidages a T 4 oed ai 4 nul *u Tpea 2 L -Immep TA 9 un gnb T 4 ead 198 "ne Ti Te uos ue I nve 4 e-ld np SGT:-zed Sop(g)aun& 7 l sui(j oz sai Tuinuue 992 ep Trtg BOP Duo el simp selle ajue saglno T 4 ae duos éçç nue 4 uld np 9 49 sa Tlaed sel oaqquom aeu Ton 1 ooTd el op UOTI-019,1 snos luemaaq Tl a Tqoglj op iuel %amaed anal % ne un oa As 'ea 4 n Bl lq aunj 4 uang AT Ielai 49691 mom jmos "T"d sea *juavojv Txvoz sageodu Tp 9;a sa TI d xnep vu Tov ne aud gn:T Isuoo Ise nealuld el ej 8 umok lue Anod Oç 1-9 ï, jou Ten -ç eoq Td il lue Aaoex nuelie 7 ld un q 4 uoin :ve ellanbel op Z sai TB Inuue sagep Tn S sel ans (Z ja sojtlg Tj) L ellemeu eun o 4 jodwoo adnoo oed xnvgu sep ageu Tonp IT Ino-u Tqova eunp eoiTd-jjod elqv 4 el ao Tpusage elloiqoq lq je:nv 1 q 9 z

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n'importe quelle conception appropriée connue en soi.

Pour que les parties 5 et 6 du plateau 3 tournent conjointement, elles sont reliées entre eies par un moyen approprié connu en soi, par exemple, à l'aide de chevilles clavettes, dents, etc, qui permettent à la partie 6 du

plateau 3 de fléchir librement.

En cas d'usinage d'une pièce 9 (figure 2) dont le diamètre est supérieur à celui du plateau 3, des poutres d'appui 10 sont fixées par leurs extrémités sur l'autre

partie 6 du plateau 3,-à sa périphérie.

Ces poutres sont disposées régulièrement suivant une circonférence de la manière représentée sur la figure 3 et sont fixées avec possibilité d'être démontées par des moyens appropriés connus en soi, par exemple à l'aide de vis, boulons, etc. Les poutres d'appui peuvent être réalisées selon n'importe quelle conception appropriée, par exemple composites, télescopiques, etc Les poutres d'appui 10 (figure 2) s'appuient sur les articulations Il montées sur la partie 5 du plateau 3 de façon que les axes des articulations 11 se trouvent dans la zone des guidages

annulaires 2.

Il est possible de réaliser sur la poutre d'appui 10 l'articulation reliant cette poutre à la partie 5 du

plateau 3.

La table porte-pièce de la machine-outil d'usinage

de métaux par coupe fonctionne de la façon suivante.

Pour l'usinage d'une pièce 4 (figure 1) dont le diamètre est inférieur au diamètre des guidages annulaires 2, on la monte directement sur la partie 6 du plateau 3,

qui,sous l'action du poids de la pièce, se déforme.

A ce moment, le jeu "a" assure les conditions de la déformation libre de la partie 6 et il n'y a aucune déformation sensible de la partie 5 du plateau 3, du fait que les parties 5 et 6 sont articulées entre elles dans la zone des guidages annulaires 2 Dans ce cas, les forces de réaction R (figure 1) se trouvent dans la zone des guidages 2 et sont orientées vers e haut

(d'après le dessin).

Pour l'usinage d'une pièce 9 de forme annulaire dont le diamètre est supérieur à celui du plateau 3, on la

monte sur les poutres d'appui 10.

Sous l'action du poids de la pièce 9, les poutres d'appui 10 se déforment conjointement (comme un seul élément) avec la partie 6 du plateau 3, en transmettant la charge aux articulations 11 Les articulations 11 transmettent la charge par l'intermédiaire de la partie du plateau 3 aux guidages annulaires 2, sans provoquer

de déformation de fléchissement du plateau 3.

Dans ce cas, les forces de réaction R 1 (figure 2) se trouvent ellesaussi au-dessus des guidages et sont

orientées veza le haut (d'après le dessin).

La partie 6 du plateau fléchit librement en sens inverse de son fléchissement quand le diamètre de la pièce

4 montée sur elle est inférieur à celui des guidages 2.

En cas d'usinage d'une pièce dont le diamètre se trouve dans les limites de la zone des guidages annulaires, autrement dit,quand le diamètre de la pièce est voisin du diamètre des guidages annulaires, son poids est transmis directement au plateau 3 dans la zone des guidages 2,

sans provoquer aucune déformation sensible du plateau 3.

Il s'ensuit que la charge due au poids de la pièce à usiner 4 ( 9) ne déforme pas sensiblement le plateau 3, du fait qu'elle est toujours transmise au plateau 3 dans la zone des guidages 2 quel que soit l'encombrement de

la pièce.

La plateau exécuté selon la présente invention peut être monté pratiquement sur n'importe quels guidages tels que S hydrostatiques, hydrodynamiques, guidages de roulement, etc, en assurant une répart Ltion régulière de la charge sur ceux-ci, ce qui,à son tour, augmente la durée de vie de la table sans diminuer la qualité

de l'usinage.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple En particulier

elle comprend tous les moyens constituant des équiva-

lents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection

, comme revendiquée.