FR2971958A1 - Perceuse orbitale segmentee - Google Patents

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Abstract

Une perceuse orbitale segmentée comporte une portion segmentée (18) avec une portion de coupe de semi- finition (40) et une pluralité de portions de coupe de finition (42a, 42b, 42c). La portion de coupe de semi-finition (40) et les portions de coupe de finition (42a, 42b, 42c) sont séparées par des gorges (54a, 54b, 54c) formées par une paroi avant (55) et une paroi arrière (56). La portion segmentée (18) permet de révéler un bord de coupe neuf (c'est-à-dire la paroi arrière (56) de la gorge) (54a, 54b, 54c) à mesure que la perceuse orbitale tourne dans la direction axiale (51). La portion segmentée (18) entraîne aussi un contact moins important avec la pièce, ce qui réduit la consommation de puissance et minimise la déflexion de la perceuse orbitale. La perceuse orbitale segmentée comporte aussi une portion pilote (14) optionnelle à une extrémité de la perceuse, et une portion de col de dégagement (26) entre une tige et la portion segmentée (18). Un procédé d'usinage d'une pièce en utilisant la perceuse orbitale segmentée est également divulgué.

Description

mais une faible résistance interlaminaire.
Les effecteurs d'extrémité multifonction, les machines 15 orbitales portatives et les machines CNC produisent des us orbitaux (par interpolation hélicoïdale) et/ou des trous percés de manière conventionnelle, dans des matériaux composites stratifiés.
Le problème majeur de l'usinage de matériaux composites 20 stratifiés est l'usure accélérée qui se produit au niveau du bord des outils. La durée de vie des outils médi are, même avec des substrats des ant ouoils. IO de _ et oimila iaux _NF souve tructure ire. matériaux une excellent résistance , s un p aités de manière à fournir re couche de matériau avec la portion segmentée cae la perce_ orbitale segmentée deu__ï' couche de matériau avec la portion perçant le trou dans la première couche de matériau avec 15 la portion segmentée jusqu'à ce que la portion segmentée ait complètement percé â travers la première couche de matériau ; et percer un trou dans une troisième couche de matériau avec la portion segmentée sans utiliser la portion pilote jusqu'à ce que la portion segmentée ait 20 complètement percé â travers la troisième couche de matériau.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Bie que divers modes de =alisation de l'invention un percer dans une ilote ut en les modes d~ isati par' _:un_ pas être Il sZ~ 25 3 Ci-desso soni illustrations et IO explications c' d'ul outil combiné de perçage fraise en bout =pe à perçage par poussée et d'un procédé d'usinage d'une pièce. Toutefois, on notera que l'outil de coupe combiné et le procédé d'usinage peuvent être configurés de manière à satisfaire aux applications 15 spécifiques et ne sont pas limités uniquement à l'exemple des illustrations.
Si l'on se réfère aux figures 1 à 3, dans lesquelles des symboles de référence identiques désignent des éléments similaires, une perceuse orbitale segmentée destinée à 20 effectuer l'usinage d'une pièce est générale- d-signée numéro de référence 10. Dans de :ion, la 60 (figurE 3) stratifié une une 25 30 En orbi le 10. por p peut être utilisee pore n dt )our percer la couche 64 d le cas éc fans la pièce 60.
La perceuse orbitale IO comporte aussi une portion segmentée, illustrée généralement en 18, avec une 15 pluralité de portions de coupe, et une portion en contre-dépouille 20 entre la portion pilote 14 et la portion segmentée 18. La perceuse orbitale 10 comporte aussi une tige 22 à l'autre extrémité opposée 24. La perceuse orbitale 10 comporte aussi une portion de col de 20 dégagement 26 entre la portion segmentée 18 et la tige 22. Le but de la portion de col de dégagement 26 est de permettre le ment de perceuse orbitale IO au r d'une on d'usi La portion col de it 1' éi - port Je col 26 -st dimensi, manière supér4eure à 30 35 )u plu la 10 )rou, le décalage rbital, du 12 de la perceuse 10, et la quaas té de matériau stratifié qui doit rester dans trou à percer.
La portion de col de dégagement 26 a un diamètre 34 qui est légèrement plus petit que le diamètre global 32 de la 15 portion segmentée 18, mais plus grand que le diamètre 30 de la portion pilote 14. Le diamètre global 32 de la portion segmentée 18 de la perceuse orbitale 10 est substantiellement égal au diamètre final du trou 68 (figure 3) à percer par la perceuse orbitale 10. Dans le 20 mode de réalisation illustré, la tige 22 a un diamètre 36 qui est plus large que la portion de col de dégagement 26 et la portion pilote 14, et qui est approximativement égal au diamètre global 32 de s la portion segmentée 18. Il conv(- d'app -cier que -ration n' =st p 3 nuit nar iu en. foncsion orbitale 10. perceuse principal composite spécifique, la diamètre 44 qui est légèrement plus petit qu'un diamètre 15 46 des portions de coupe de finition 42. Par exemple, la portion de coupe de semi-finition 40 peut avoir un diamètre 44 d'environ 0,390 pouce (9,9 mm) et les portions de coupe de finition 42 peuvent avoir un diamètre 46 d'environ 0,394 pouce (10,0 mm). Le diamètre 44 de la 20 portion de coupe de semi-finition 40 détermine la taille des copeaux pour les portions de coupe de finition 42.
Il convient d'appréci_r que nvention n'est pas limitée p,.: les di tes _ tifs entre la portion de coupe de finit et = portions d soupe de finition 42, être en oeuvre avec :able quels en fon ?a 32. est de serti-finition 40 a portions de coupe ion de lamétre ce finition 42. De manière coupe de sem nition 40 a un de 30 des port la __ n pilote 14. pour e niever i vures évent la pie- 50 {figure 3) dans une d'interpolation hélicoïdale ou une opération si nécessaire. Dans le mode de réalisation surface fuselée 48 est formée suivant un angle 50 15 d'environ dix degrés par rapport â un axe 52 qui est perpendiculaire â l'axe longitudinal 28 de la perceuse orbitale 10. Toutefois, on appréciera que l'invention n'est pas limitée par l'angle suivant lequel la surface fuselée 48 est formée, et que l'invention peut être mise 20 en oeuvre avec un angle souhaitable quelconque qui permet â l'outil de coupe d'effectuer facilement la transition entre la portion pilote 14 et la portion segmentée 18 de la perceuse orbitale 10. 25 a 56 par 1' 52. man l'angle 55a formé t -_ la paroi l'axe 52 est plus gr _d que l'angle 5 arrière 56 par rapport â l'axe 52. d'apprécier que l'invention n'est pas limitée 15 relatif entre la paroi avant 55 et la paroi arrière 56, et que l'invention peut être mise en oeuvre avec un angle souhaitable quelconque en fonction de l'application de la perceuse orbitale 10.
Les sections 42a, 42b et 42c de la perceuse orbitale segmentée 10 de l'invention servent â plusieurs objectifs différents. Tout d'abord, les sections 42a, 42b et 42c entrai- ?,nt un contact moins important avec la pièce 60, ce la cor.. fion de puissance et i.,.ise la d - :_-{gin de la per orbital- 10. les 54btc - l- -- 2a. _2c la pas que, 55 `ar rapport par conviendra par l'angle 25 présent aux figures 3 (f), un - pro- dé d'us., d'une pièce composite 60 ayant une supérieur métallique 62, une couche centrale 64 en mat riais PRFO et une couche inférieure métallique 66 va maintenant être décrit. Dans les figures 3(a)-(f), la 15 perceuse orbitale 10 est illustrée sous la forme d'un solide et la pièce 60 est illustrée en coupe transversale pour des raisons de clarté. On appréciera que la pièce composite 60 qui est usinée par la perceuse orbitale 10 est illustrée à titre d'exemple uniquement et que les 20 principes de l'invention peuvent être appliqués à des pièces à usiner avec une ou plusieurs couches de matériaux, qui peuvent être différentes ou non ou avoir des propri és des matériaux différentes.
La Ire 30a) représente c trans-\, du 25 m'oui orbi_ de le per; il~ _nt la --bic le IO tri 60 IO l'on 30 10 s'engagent et que la portion pilote 14 perce un trou 76 dans la couche centrale 15 64 de matériau PRFO. On notera que durant ce cycle, l'enlèvement de la couche 64 de matériau PRFC est effectué en utilisant seulement la portion pilote 14 de la perceuse orbitale 10, et que la portion segmentée 18 n'est pas du tout utilisée. Ainsi, il n'y a aucune usure de la portion 20 segmentée 18 de la perceuse orbitale 10 durant ce cycle.
Dans la figure 3(d), la perceuse orbitale 10 a terminé le perçage de la e supérieure 62 et continue â percer la couche centrale 64 en utilisant l portion pilote 14. Dans orbitale 10 la P~ ion de coupe de fi coupe de sem 51 de telle .a nio - 40 es les deus dans la couche métalli Il centrale on pilote Comme décrit ci-dessus, la perceuse orbitale de l'invention offre nombreux avantages distincts par comparaison avec des outils de coupe conventionnels. Par exemple, la perceuse orbitale segmentée 10 permet de 15 révéler un bord de coupe neuf (c'est-à-dire la paroi arrière 56) à mesure que la perceuse orbitale 10 s'use dans la direction axiale. En outre, la perceuse orbitale segmentée 10 entraîne un contact moins important avec la pièce 60, ce qui réduit la consommation de puissance et 20 minimise la déflexion de la perceuse orbitale 10. En outre, la durée de vie de la perceuse orbitale 10 est accrue parc que les endommagements qui peuvent progresser le long 0) sz- 54a, 54b et 54c sont mieux contrôlés, avec les per orbitales

Claims (3)

  1. REVENDICATIONS1. une portion de col de dégagement (26) entre la portion REVENDICATIONS1. une portion de col de dégagement (26) entre la portion segmentée (18) et une tige (22).
  2. 2. Perceuse orbitale segmentée selon la revendication 1, dans laquelle le diamètre {44) de la portion de coupe 15 de semi-finition (40) est inférieur au diamètre (46) de la pluralité de portions de coupe de finition (42a, 42b, 42c).
  3. 3. Perceuse orbitale segmentée selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la portion de coupe de semis 20 finition (40) la pluralité de portions de upe de firiuion (- , 4 sont ;54a) en par une paroi ( _ne par_ un ars- «57 entre elles. -utre.4.10) est un la paroi IO arrière rapport l'a'e qui est perpendiculaire ''axe longitudinal central (28). 7. Perceuse orbitale segmentée selon l'une quelconque des revendications 1 6, comprenant en outre une portion pilote (14) entre la portion segmentée (18) 15 et une extrémité (16) de la perceuse orbitale segmentée (10). 8. Perceuse orbitale segmentée selon la revendication 7, dans laquelle la portion pilote {14} a un diamètre (30) plus petit que le diamètre de la portion 20 segment (18). 9. Perceuse o itale segmentée selon la revendication 7 8, nant en out: une portion en contre- - 1, ion pilote )14) et la oner un )4) aveu sou dans (bmière Jc-o de matériau (62) avec la (18) ju u'à ce que portion (1E ait percé ète à travers la pre -e couche de matériau (62) ; percer un trou dans une troisième couche de matériau (66) avec la portion segmentée {18} sans utiliser la 15 portion pilote (14) jusqu'à ce que la portion segmentée (18) ait percé complètement à travers la troisième couche de matériau (66). 12. Procédé selon la revendication Il, comprenant en outre l'étape consistant à enlever des bavures du 20 trou en utilisant une surface fuselée (48) utilisant une ion de perçage par interpolation hélicoï ou une opération de 1:Del irculaire.
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