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Title:
METHOD FOR STIFFENING A CUTTING GUIDE, DEVICE AND CORRESPONDING CUTTING GUIDE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/182735
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a method for stiffening a cutting guide (8) for guiding the cutting of a piece from a block (1) of metal or composite material along a cutting line (5) having a given path, the cut being carried out by cutting means (7) that comprise a flexible and/or articulated holder (9) that is held by the guide (8) along said path. At least one through-orifice (10; 11; 19; 20; 21; 22; 23; 24; 25; 72; 73) is drilled into the block (1) in a direction normal to or at a given distance from the cutting line (5), and the forces exerted on the guide (8) by gravity and by said cut are taken up by a stiffening bar (14; 15; 45; 46; 47; 60; 74; 75) introduced into said orifice (10; 1; 19; 20; 21; 22; 23; 24; 25; 72; 73).

Inventors:
MARTIN, Olivier (7 les Paillards, SAINTE GENEVIEVE DES BOIS, 45230, FR)
Application Number:
FR2017/050867
Publication Date:
October 26, 2017
Filing Date:
April 11, 2017
Export Citation:
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Assignee:
MECACHROME FRANCE (ZI de La Boitardière, BP 20300 rue de Saint règle, Amboise Cedex, 37403, FR)
International Classes:
B23D57/02; B23D59/00; B27B17/00; B28D1/30
Domestic Patent References:
WO2008065556A22008-06-05
Foreign References:
NL8603213A1988-07-18
FR3007311A12014-12-26
JP2014069529A2014-04-21
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
CABINET BENECH (146-150 Avenue des Champs-Elysées, PARIS, 75008, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Procédé de rigidification d'un guide (8) de découpe d'une pièce dans un bloc (1) en matériau métallique ou composite suivant une ligne (5) de coupe présentant une trajectoire déterminée, la découpe s' effectuant par des moyens (7) de coupe comprenant un support (9) souple et/ou articulé maintenu par le guide (8) le long de ladite trajectoire, caractérisé en ce que on perce au moins un orifice (10 ; 11; 19; 20; 21; 22; 23; 24; 25; 72; 73) traversant dans le bloc (1) dans une direction normale sur ou à une distance déterminée de la ligne (5) de coupe, et on reprend avec une barre (14 ; 15 ;45 ;46 ;47 ; 60 ;74 ;75) de rigidification introduite dans ledit orifice (10 ; 11; 19; 20; 21; 22; 23; 24; 25; 72; 73) les efforts exercés sur le guide (8) par la gravité et par ladite découpe.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on perce l'orifice (10 ; 11; 19; 20; 21; 22;

23; 24; 25; 72; 73) préalablement à la découpe.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la barre (14 ; 15 ;45 ;46 ;47 ; 60 ;74 ;75) étant fixée sur le guide (8) et s' étendant au moins en partie en saillie devant ledit guide par rapport au sens de l'avancée de la découpe, on insère la barre (14 ; 15 ;45 ;46 ;47 ; 60 ;74 ;75) dans l'orifice (10 ; 11; 19; 20; 21; 22; 23; 24; 25; 72; 73) préalablement et au fur et à mesure de la découpe.

4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on insère entièrement la barre (14 ; 15 ;45 ;46 ;47 ;74 ;75) dans l'orifice (10 ; 11; 19; 20; 21; 22; 23; 24; 25; 72; 73) avant découpe.

5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la barre (14 ; 15 ;45 ;46 ;47 ; 60 ;74 ;75) étant fixée sur le guide (8) et s' étendant en saillie derrière ledit guide par rapport au sens de l'avancée de la découpe, on insère la barre dans l'orifice (10 ; 11; 19; 20; 21; 22; 23; 24; 25; 72; 73) au fur et à mesure de la découpe.

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise les étapes de perçage de l'orifice (10 ; 11; 19; 20; 21; 22; 23; 24; 25; 72; 73) et de découpe de la pièce simultanément.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on reprend les efforts exercés sur le guide (8) pendant la découpe par contact mécanique entre le guide et la barre (14 ; 15 ; 45 ;46 ;47 ; 60 ;74 ;75).

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance déterminée entre le guide (8) et la barre est calculée pour que la section transversale du guide et la section transversale de la barre (14 ; 15 ; 45 ;46 ;47 ; 60 ;74 ;75) soient au moins partiellement sécantes.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que on perce l'orifice (10 ; 11; 19; 20; 21; 22; 23; 24; 25; 72; 73) de façon centrée sur la ligne (5) de coupe.

10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que on perce au moins deux orifices (10 ; 11; 19; 20; 21; 22; 23; 24; 25; 72; 73) de guidage et on introduit au moins deux barres (14 ; 15 ; 45 ;46 ;47 ; 60 ;74 ;75) de rigidification correspondantes.

11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que les orifices (10 ; 11; 19; 20; 21; 22; 23; 24; 25; 72; 73) et les barres (14 ; 15 ; 45 ; 46 ; 47 ; 60 ; 74 ; 75) sont au moins en partie agencés pour être situés de part et d'autre de la ligne (5) de coupe.

12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la barre (14 ; 15 ; 45 ; 46 ; 47 ; 60 ; 74 ; 75) comprend au moins une portion cylindrique.

13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la trajectoire de coupe changeant au moins une fois de direction, le changement s' effectuant sur une zone déterminée, on rigidifie le guide (8) à proximité et/ou en contact avec ladite zone déterminée.

14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la barre (14 ; 15 ; 45 ; 46 ; 47 ; 60 ; 74 ; 75) est de longueur supérieure ou égale à la longueur de la découpe dans la direction normale.

15. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on rigidifie le guide (8) par contact avec la barre par l'intermédiaire d'au moins un patin (63, 64) glissant .

16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (7) de coupe comprennent au moins une plaquette (32) de découpe montée en saillie d'une face latérale du support (9) .

17. Dispositif de découpe d'une pièce dans un bloc (1) en matériau métallique ou composite suivant une ligne (5) de coupe présentant une trajectoire déterminée, comportant des moyens (7) de coupe comprenant un support (9) souple et/ou articulé s' étendant le long de ladite trajectoire, et un guide (8) dudit support présentant ladite trajectoire déterminée, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (58) de perçage d'au moins un orifice (10 ; 11; 19; 20; 21; 22; 23; 24; 25; 72; 73) traversant dans le bloc (1) dans une direction normale à la trajectoire déterminée sur ou à une distance déterminée de la ligne (5) de coupe, une barre (14 ; 15 ;45 ; 46 ; 47 ; 60 ; 74 ; 75) de rigidification agencée pour coopérer avec ledit orifice, et reprendre les efforts exercés sur le guide (8) par la gravité et par ladite découpe, lorsque la barre de rigidification est insérée dans l'orifice.

18. Guide rigidifié de découpe d'une pièce dans un bloc en matériau métallique ou composite suivant une ligne (5) de coupe présentant une trajectoire déterminée, agencé pour collaborer avec des moyens (7) de coupe comprenant un support (9) souple et/ou articulé s' étendant le long de ladite trajectoire, caractérisé en ce qu' il comprend au moins une barre (14 ; 15 ; 45 ; 46 ; 47 ; 60 ; 74 ; 75) de rigidification propre à être introduite dans un orifice (10 ; 11 ; 19 ; 20 ; 21 ; 22 ; 23 ; 24 ; 25 ; 72 ; 73) préalablement percé dans le bloc (1), de reprise des efforts exercés sur le guide (8) par la gravité et par ladite découpe.

19. Guide rigidifié de découpe selon la revendication 18, caractérisé en ce que la barre (14 ; 15 ; 45 ; 46 ; 47 ; 60 ; 74 ; 75) est fixée au guide ( 8 ) .

20. Guide rigidifié selon l'une des revendications 18 et 19, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs barres (14 ; 15 ; 45 ; 46 ; 47 ; 60 ; 74 ; 75) de rigidification disposées de part d'autre du guide (8) .

Description:
PROCEDE DE RIGIDIFICATION D ' UN GUIDE DE DECOUPE , DISPOSITIF ET GUIDE DE DECOUPE CORRESPONDANT .

La présente invention concerne un procédé de rigidification d'un guide de découpe d'une pièce dans un bloc en matériau métallique ou composite suivant une ligne de coupe présentant une trajectoire déterminée, la découpe s' effectuant par des moyens de coupe comprenant un support souple et/ou articulé maintenu par le guide le long de ladite trajectoire.

Elle concerne également un dispositif de découpe d'une pièce dans un bloc en matériau métallique ou composite mettant en œuvre un tel procédé et un guide rigidifié correspondant.

Elle trouve une application particulièrement importante bien que non exclusive dans le domaine de la découpe de précision de pièces mécaniques selon une trajectoire présentant au moins un point d'inflexion, par exemple au moins en partie sinueuse, et ce notamment pour la formation d'ébauches de pièces en matériau métallique (notamment aluminium, titane, aciers) ou composite (notamment avec matrices thermodurcissables ou thermoplastique et fibres de carbone) par exemple utilisables dans l'aéronautique.

Plus précisément et en cas de fabrication d'une pièce mécanique métallique il est connu de partir d'un bloc de matière, dit brut, par exemple de fonderie, puis de l'usiner pour obtenir ainsi une ébauche (semi produit) de la pièce recherchée. Cette ébauche est ensuite affinée pour la formation du produit fini . Plus l'ébauche résultante est proche de la forme finale désirée, moins il est nécessaire de retravailler la pièce et plus les chutes de matière sont faibles.

II existe donc un besoin pour un dispositif et un procédé permettant de produire avec précision des formes complexes dans un brut, et ce de façon aussi proche que possible de la forme de la pièce, ce qui permet de limiter le nombre d'étapes et les pertes de matière.

On connaît déjà (FR 8 007 311) des dispositifs de découpe de pièces dans un bloc suivant une trajectoire déterminée formée par un guide de l'organe de coupe.

Bien que performants ceux-ci présentent néanmoins des inconvénients.

En effet, en particulier dans le cas de pièces de grandes dimensions, notamment en largeur (c'est à dire dans la dimension du bloc correspondant à la longueur du guide) , les déformations mécaniques du guide dues à la gravité et aux efforts sur celui-ci lors de la découpe, ne permettent pas de garantir une conformité géométrique de très haute précision par exemple entre la ligne médiane de coupe de la trajectoire théorique souhaitée et celle réellement effectuée (distance maximale entre les deux courbes inférieure à 3 mm) .

Il existe également un risque de ne pas avoir assez de matière sur une des deux parties découpées pour réaliser la pièce finie prévue dans cette dernière . Le manque de précision de la découpe peut par ailleurs nécessiter en outre un ré-usinage intermédiaire, entre l'état d'ébauche et celui de pièce finale, toujours plus complexe et coûteux, sachant que les non-conformités géométriques apparaissent justement préférentiellement aux endroits d'inflexion de la trajectoire du guide difficile à réusiner par la suite.

Pour éviter la déformation du guide une solution peut consister à augmenter son épaisseur. Mais ceci se fait au détriment de la consommation de matière, le trait de découpe étant plus large et entraînant de ce fait plus de perte de matière.

La présente invention vise à fournir un dispositif et un procédé de découpe répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'elle permet de réduire l'épaisseur du guide de découpe au minimum en reprenant les efforts principaux aux endroits où il y a de la matière non utilisée en final, en ce qu'elle permet de découper de grandes largeurs, tout en permettant des trajectoires avec des changements de direction nombreux et rapprochés, et ce pour des pièces de dimensions importantes, avec une grande précision.

Par dimensions importantes on entend des dimensions de pièces à découper, en particulier de largeur supérieure à 600 mm, par exemple supérieure à 1 m, 1 m 50, 2 m ou 4 m voire plus et/ou de longueur supérieure à 600 mm, 1 m, ou 5 m voire de l'ordre de quelques dizaines de mètres par exemple 30 m ou plus. L'épaisseur du bloc dans lequel les pièces sont découpées peut par contre et quant à elle être inférieure à 350 mm (souvent le cas dans l'aéronautique) ou supérieure, voire supérieure à 600 mm, et ce de façon non limitative. Elle peut par exemple, être inférieure à 200 mm, par exemple de l'ordre de 100 mm, la limite étant celle de l'épaisseur des pièces obtenues et de la taille transversale de la fente de découpe.

La présente invention autorise l'imbrication de plusieurs ébauches complexes et/ou part de l'idée de faire pénétrer progressivement le système de découpe à l'intérieur du bloc, non seulement la partie coupante, à savoir les plaquettes de coupe ou la lame de scie, mais également sa partie guidante à savoir son guide et les moyens de rigidification dudit guide .

Pour ce faire, l'invention propose notamment un procédé de rigidification d'un guide de découpe d'une pièce dans un bloc en matériau métallique ou composite suivant une ligne de coupe présentant une trajectoire déterminée, la découpe s' effectuant par des moyens de coupe comprenant un support souple et/ou articulé maintenu par le guide le long de ladite trajectoire, caractérisé en ce qu'on perce au moins un orifice traversant dans le bloc dans une direction normale sur ou à une distance déterminée de la ligne de coupe, et on reprend avec une barre de rigidification introduite dans ledit orifice les efforts exercés sur le guide par la gravité et par ladite découpe. Un tel procédé de rigidification va pouvoir être utilisé au fur et à mesure de la découpe dans l'épaisseur et sur toute la longueur du bloc, l'introduction des maillons et/ou des plaquettes de coupe, et/ou de la lame de scie et du guide s'effectuent alors progressivement dans le bloc de matière sans risque de déformation.

Dans des modes de réalisation avantageux, on a par ailleurs et/ou de plus recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes :

on perce l'orifice préalablement à la découpe ; la barre étant fixée sur le guide et s' étendant au moins en partie en saillie devant le guide par rapport au sens de l'avancée de la découpe, on insère la barre dans l'orifice préalablement et au fur et à mesure de la découpe ;

- on insère entièrement la barre dans l'orifice avant découpe ;

- la barre étant fixée sur le guide et s' étendant en saillie derrière le guide par rapport au sens de l'avancée de la découpe, on insère la barre dans l'orifice postérieurement et au fur et à mesure de la découpe ;

- on réalise les étapes de perçage de l'orifice et de découpe de la pièce simultanément ;

on reprend les efforts exercés sur le guide pendant la découpe par contact mécanique entre le guide et la barre ;

la distance déterminée entre le guide et la barre est calculée pour que la section transversale du guide et la section transversale de la barre soient au moins partiellement sécantes ;

- on perce l'orifice de façon centrée sur la ligne de coupe ;

- le procédé comporte l'utilisation d'au moins deux orifices de guidage et d'au moins deux barres de rigidification correspondantes, par exemple au moins trois ou au moins cinq orifices et barres correspondantes ;

- les orifices et les barres sont au moins en partie agencés pour être situés de part et d'autre de la ligne de coupe par exemple alternativement de part et d' autre ;

la barre comprend au moins une portion cylindrique, avantageusement agencée pour coopérer à glissement avec l'orifice ;

- la trajectoire de coupe changeant au moins une fois de direction, le changement s' effectuant sur une zone déterminée, on rigidifie le guide à proximité et/ou en contact avec ladite zone déterminée ;

- la barre est de longueur supérieure ou égale à la longueur de la découpe dans la direction normale à la ligne de coupe (trajectoire déterminée) ;

- on rigidifie le guide par contact avec la barre par l'intermédiaire d'au moins un patin glissant ;

- les moyens de coupe comprennent au moins une plaquette de découpe montée en saillie d'une face latérale du support.

L' invention propose également un dispositif de découpe mettant en œuvre le procédé de rigidification tel que décrit ci-avant. Elle propose aussi un dispositif de découpe d'une pièce dans un bloc en matériau métallique ou composite suivant une ligne de coupe présentant une trajectoire déterminée, comportant des moyens de coupe comprenant un support souple et/ou articulé s' étendant le long de ladite trajectoire et un guide dudit support présentant ladite trajectoire déterminée, caractérisé en ce qu'il comprend de plus des moyens de perçage d'au moins un orifice traversant dans le bloc dans une direction normale à la trajectoire déterminée sur ou à une distance déterminée de la ligne de coupe et au moins une barre de rigidification agencée pour coopérer avec ledit orifice, et reprendre les efforts exercés sur le guide par la gravité et par ladite découpe lorsque la barre est insérée dans l'orifice.

Elle propose aussi un guide rigidifié de découpe d'une pièce dans un bloc en matériau métallique ou composite suivant une ligne de coupe présentant une trajectoire déterminée, agencé pour collaborer avec des moyens de coupe comprenant un support souple et/ou articulé s' étendant le long de ladite trajectoire, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une barre de rigidification propre à être introduite dans un orifice préalablement percé dans le bloc, de reprise des efforts exercés sur le guide par la gravité et par ladite découpe.

Avantageusement le guide rigidifié comprend plusieurs barres, par exemple au moins trois, par exemple fixées de façon rigide ou de façon glissante (par des patins par exemple) au guide, par exemple de part et d'autre du guide.

L' invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation donnés ci-après à titre d'exemples non limitatifs.

La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels :

La figure 1 est une vue en perspective montrant schématiquement un dispositif de rigidification d'un guide de découpe d'une pièce dans un bloc illustrant un premier mode de réalisation du procédé selon 1' invention .

La figure 2 est une vue de face dans un bloc montrant un autre mode de réalisation d'un dispositif mettant en œuvre le procédé selon l'invention.

Les figures 2A à 2C sont des vues en perspective de portions de guide avec barres de rigidification disposées selon différents modes de réalisation de 1' invention .

La figure 3 est une vue de face montrant schématiquement un dispositif selon un mode de réalisation de l'invention.

La figure 3A est une représentation latérale schématique d'un dispositif de forage, découpe et soutien du guide selon un mode de réalisation de

1' invention .

La figure 4 est une représentation schématique en perspective d'une simulation numérique des efforts subis par un guide de forme sinusoïdale lors de la découpe. La figure 5A est une vue en perspective arrière d'une plaque de tôle et des moyens (partiels) de coupe et de rigidification du guidage de celle-ci selon un autre mode de réalisation de l'invention.

La figure 5B est une vue en perspective avant rapprochée et partielle de l'autre côté de la figure 5A.

La figure 6 montre le détail de connexion de la barre au guide de la figure 5B.

La figure 1 montre un bloc 1 de matière sensiblement parallélépipédique de longueur L, de largeur 1 et d'épaisseur E, par exemple en matériau métallique ou composite (par exemple en résine thermodurcissable et fibres de carbone) de composition classiquement adoptée dans le cadre de la fabrication de structure d' avion ou de pièces dans le domaine de l'aérospatial ou de l'automobile, s' étendant autour d'un plan longitudinal.

La longueur L et/ou la largeur 1 du bloc 1 est supérieure à 600 mm et/ou l'épaisseur E est supérieure à 600 mm (même si cette épaisseur peut tout à fait être beaucoup plus faible, comme c'est le cas en aéronautique où l'épaisseur est souvent inférieure à 350 mm) .

Le bloc 1 est découpé longitudinalement dans son épaisseur et permet d'obtenir deux ébauches, une supérieure 2 et une inférieure 3, pour la formation d'au moins une pièce finale (non représentée) .

La découpe 4 a été effectuée selon une ligne de coupe 5 présentant une trajectoire déterminée, la trajectoire étant par exemple une courbe 6 telle que représentée sur la figure 2.

Elle est réalisée par des moyens 7 de coupe montés dans un guide 8, qui seront détaillés ci- dessous (en référence notamment aux figures 2A à 2C) et qui comprennent un support 9 souple et/ou articulé s' étendant le long de ladite trajectoire.

Le bloc 1 comporte deux orifices 10, 11 cylindriques, par exemple de diamètre compris entre 3 cm et 10 cm, de guidage, traversant la pièce de bout en bout entre les faces latérales avant 12 et arrière 13 du bloc, opposées longitudinalement .

Les orifices 10, 11, par exemple réalisés par perçage, sont effectués dans une direction normale à la ligne de coupe 5.

Chaque orifice 10, 11 est muni d'une barre 14, 15 cylindrique, de rigidification, introduite et coopérant à frottement dans l'orifice correspondant.

Les deux barres 14, 15, à savoir la première barre 14 et la seconde barre 15 sont de longueur supérieure ou égale à la longueur L du bloc, et donc de la découpe dans la direction normale et sont donc ici débordantes et en saillie de l'une et/ou des deux faces avant 12 et arrière 13.

Dans ce mode de réalisation la première barre 14 est située en dessous des moyens 7 de coupe, par exemple sensiblement dans une zone de point d'inflexion de la courbe 6, et la seconde barre 15 est située au-dessus, ici et par exemple sensiblement dans une zone de maximum de changement de direction de la courbe 6, les deux barres 14, 15 étant chacune à une distance déterminée de la ligne 5 de coupe (par exemple quelques millimètres par exemple typiquement 2 à 5 mm et dans des emplacements du bloc qui ne seront pas nécessaires dans la composition de la ou des pièces obtenues pour la découpe.

Dans ce mode de réalisation les deux orifices 10, 11 et les deux barres 14, 15 sont agencés pour être situés de part et d'autre de la ligne 5 de coupe, ce qui va assurer un guidage optimisé.

Les barres 14, 15 reprennent ainsi les efforts exercés sur le guide 8 notamment par la gravité et par ladite découpe.

Dans la suite de la description on utilisera les mêmes numéros de référence pour désigner des éléments similaires et/ou identiques.

Plus précisément sur la figure 2, la courbe 6 est formée par le lieu des points M(x 0 , yo) où x 0 et y 0 sont des fonctions d'un paramètre t et telles que :

ÔM = x 0 (t) ΐ + y Q {t))

Cette trajectoire définit un trait 16 de coupe de largeur 2e lui-même défini par les données des courbes 17 et 18 espacées entre elles de 2e. Le trait 16 de coupe est centré sur la courbe 6 qui forme aussi la fibre neutre de la découpe.

Les courbes 17 et 18 sont alors définies de la façon suivante :

*o (0+ y'nCO Jx>o (t) 2 + y 0 (t) 2 0 0 V*'o (t) 2 + y'o(t) 2

La trajectoire pour effectuer la découpe se fait selon une courbe 6 qui présente au moins un changement de direction.

Par exemple la trajectoire présente au moins un point d'inflexion I, par exemple en ayant une forme sinusoïdale ou sensiblement sinusoïdale.

Dans ce mode de réalisation le bloc 1 comporte sept orifices 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 de guidages percés préalablement à la découpe.

Les orifices, et donc les barres correspondantes, sont répartis le long de la courbe 6 et à distance déterminée du guide 8 et/ou du trait 16 de coupe et/ou sur ces derniers en totalité ou en partie.

L'orifice 22 est entièrement à distance du guide par exemple à 1 cm.

Pour l'orifice 24, la distance est calculée pour que la section transversale du guide 8 et la section transversale de la barre correspondante soient au moins partiellement sécantes. De cette manière la barre exerce une pression accrue sur le guide 8.

Les orifices 19, 20, 21, 23, 25 sont quant à eux percés de façon centrée sur la ligne 5 de coupe, ce qui permet de reprendre les efforts de façon symétrique . Les orifices 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 sont cylindriques, i.e. de section transversale circulaire, tout comme les barres correspondantes et permettent ainsi la reprise isotropique des efforts. Elles peuvent être de toute autre forme par exemple ovale, permettant une optimisation de la reprise des efforts dans une direction particulière, ou encore de section polygonale, du moment que les points ou lignes de contact entre guide et barre soient suffisant pour reprendre les efforts tout en minimisant les forces du frottement.

De façon générale, les barres doivent être de section et de rigidité adaptées pour la reprise des efforts et pour leur insertion facile dans les orifices, par exemple homothétique ou correspondant à ceux-ci et avantageusement comprennent au moins une portion cylindrique de répartition desdits efforts.

Par exemple elles comprennent une section comportant une plage angulaire inférieure à 150°, par exemple inférieure à 120° sur laquelle la section est circulaire .

Les barres peuvent être en tous matériaux mais sont avantageusement en acier et/ou ont une rigidité intrinsèque importante, par exemple un module d' Young supérieur à 200 GPa, par exemple supérieur à 380 GPa, et ont une limite élastique élevée (par exemple supérieure à 800 MPa, par exemple supérieure à 900 MPa) .

Elles sont également adaptées pour glisser dans l'orifice de manière connue en soi de l'homme du métier par exemple en ayant un bon état de surface obtenu par usinage et/ou polissage et/ou par réalisation de texture.

Les figures 2A à 2C montrent une portion des moyens 7 de coupe selon les modes de réalisation de l'invention plus particulièrement décrits ici.

Ils comprennent une chaîne 26 sans fin qui est symétrique autour d'un plan axial longitudinal 27.

La chaîne est formée par un assemblage de maillons 29, 30 articulés comportant sur un flan latéral 31 des plaquettes 32 (fixées sur une assise ou porte plaquette 41), chaque plaquette étant munie d'une arête de coupe 33 en saillie dans une direction normale (trait mixte 34) par rapport au flan 35.

Les moyens 7 de coupe comprennent donc au moins une plaquette de découpe montée en saillie d'une face latérale du support.

Le guide 8 comprend une enceinte longitudinale 36 de passage de la chaîne 26.

Le guide est de largeur déterminée H, la plaquette 31 étant agencée pour effectuer la découpe sur une largeur 2e de trait de coupe supérieure à H.

L'enceinte 36 comprend un fond 37 d'un côté et est munie de l'autre côté d'une paroi latérale 38 ajourée de part en part définissant une fente 39 longitudinale.

La chaîne 26 comprend quant à elle plusieurs joues latérales 40 de guidage, réparties régulièrement le long de la chaîne 26. Les joues latérales 40 comprennent des bords périphériques 41 agencés pour coopérer à frottement (ou à roulement) avec les côtés 42 de la fente 39 sur la face externe de la paroi latérale 38 ajourée.

Plus précisément chaque maillon articulé 28, 29 de la chaîne 26 est formé par deux axes parallèles reliés entre eux par des plaques ou pastilles de jonction, les joues latérales formant certaines de ces pastilles de jonction entre deux axes adjacents.

Pour assurer l'articulation de la chaîne 26, il existe bien entendu un axe commun entre deux maillons adjacents, la pastille de jonction d'un maillon étant décalée latéralement par rapport à celle du maillon adjacent, de façon connue en elle-même.

La plaquette 31 de coupe est fixée sur le porte plaquette 32 lui-même opposé à une joue latérale 35 ou portion coopérant à frottement avec l'enceinte

Dans les modes de réalisation plus particulièrement décrits ici l'enceinte 36 comprend deux nervures longitudinales 43, 44, à savoir une première nervure 43 centrale interne agencée pour coopérer à roulement ou frottement avec les axes d'articulation entre maillons et une seconde nervure 44 en vis à vis de la première nervure, la distance orthogonale entre la première et la seconde nervure étant égale à D (diamètre des axes) + d avec d ≤ 0,5 mm, par exemple < 0,1 mm.

Le guide 8 comprend une barre 45, 46, 47 de rigidification, fixée ou non sur ledit guide.

Dans le mode de réalisation de la figure 2A la barre 45 est fixée sur le guide dans l'épaisseur dudit guide 8. Par exemple la courbe formée par l'axe générateur de la barre et la courbe neutre de la découpe sont sécantes .

Plus précisément la barre 45 s'étend vers l'arrière du guide par rapport à la fente 39 par exemple depuis le fond 37 de l'enceinte 38 du guide, et fait ainsi saillie vers l'arrière dudit guide 8 par rapport au sens de l'avancée de la découpe (longitudinal) .

La barre 45 dépasse donc du guide 8 sur la face opposée du guide 8 par rapport aux plaquettes 31 de découpe .

La barre 45 étant insérée dans l'orifice correspondant au fur et à mesure mais après la découpe, cette disposition permet le libre passage de la chaîne 26 et des plaquettes 31, la barre 45 étant ensuite présente entre les deux ébauches découpées, après sortie des moyens 7 de coupe du bloc en fin de découpe, ce qui permet de conserver écartées les pièces découpées en vis-à-vis, après ladite découpe.

En d'autres termes, la barre 45 de rigidification permet ainsi de prévenir le pincement/affaissement de l'ébauche supérieure 2 sur l'ébauche inférieure 3.

Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2B, la barre 46 est fixée sur une des faces du guide 8 et s'étend longitudinalement au moins en partie en saillie devant ledit guide 8 par rapport au sens de l'avancée de la découpe (du côté des plaquettes 31 de découpe) .

Dans ce mode de réalisation, la barre 46 comporte une rainure (non représentée) ou dégagement sur sa circonférence et sur une portion d'extrémité de ladite barre 46 pour permettre le passage des plaquettes 31 de coupe.

De cette manière, la barre 46 étant insérée dans l'orifice correspondant préalablement puis au fur et à mesure de la découpe, la fonction de guidage est assurée dès le début des opérations de coupe et limite également les contraintes de positionnement précis au démarrage de la découpe quand le guide est hors du bloc.

La barre de guidage peut également ne pas dépasser longitudinalement du guide.

La fixation de la barre 45, 46 sur le guide est réalisée de façon inamovible ou amovible, par exemple par soudure ou vissage (ce qui en permet alors le démontage) sans dépassement de la tête de vis de l'espace défini par la section de la barre.

La figure 2C montre la même disposition de guide que la figure 2B mais cette fois avec une barre 47 entièrement à distance du guide ce qui permet un bon échappement des moyens de coupe, la distance existant entre guide et barre étant calculée pour permettre par matière de bloc interposée, une reprise suffisante des efforts pour empêcher la déformation.

La figure 3 montre un dispositif D de découpe d'une pièce à partir d'un bloc 1 (trait mixte) en matériau métallique ou composite. Le dispositif D comprend le guide 8 suivant une trajectoire déterminée, une chaîne 26 sans fin (cf. figures 2A à 2C) qui est de façon connue en elle-même entraînée d'un côté par une couronne 48 rotative actionnée en rotation grâce à un motoréducteur 49 et 57 par exemple électrique. Le tout est porté par un chariot 50 de support (symbolisé en trait mixte sur la figure) , et comprend un élément roulant 51 permettant d'assurer la translation du système parallèlement à une table de support de la pièce (non représentée) , l'élément 51 étant agencé pour coopérer avec la surface 52 d'une plaque de guidage 53. Le renvoi de la chaîne est assuré par deux pignons 54 fous ou non, d' écartement de la chaîne.

Le moteur 49 est commandé de façon connue en elle- même par un automate (non représenté) , pour effectuer la découpe selon les modalités choisies (vitesse de coupe, avance etc..) .

Le dispositif D comprend également une structure

55 de support de l'ensemble et des moyens 56 de mesure de la tension de la chaîne, de sa vitesse et/ou de son degré d'usure etc.. ici encore de façon connue en elle-même, mesures auxquelles est asservi le fonctionnement de l'automate.

Le dispositif D comprend également des moyens 58 de perçage et/ou forage des orifices dans le bloc symbolisés par des ronds, connus en eux-mêmes et asservis à l'automate de façon programmée en fonction des spécifications de la découpe.

Ce sont par exemple un outil de perçage à plaquette amovible du type foret à une lèvre avec une tête en carbure monobloc ou en acier avec plaquette en carbure rapportée brasée sur le corps (par exemple outil de forage connu sous la référence TYP01 de la société Botek) . Les orifices peuvent être réalisés préalablement à la découpe par ces moyens de forage. Dans ce cas les barres peuvent être comme on l'a vu, soit fixées sur le guide 8 soit insérées indépendamment du guide 8.

Dans un autre mode de réalisation le perçage des orifices et la découpe de la pièce s'effectuent simultanément ou sensiblement simultanément, les moyens de perçage/forage étant alors pilotés de façon combinée avec les moyens de découpe.

Sur la figure 3A est représenté un mode de réalisation permettant une telle simultanéité. Pour ce faire il est prévu un ensemble 59 muni d'une corps 60 qui va former la barre de rigidification et qui comporte à son extrémité une tête 61 de forage, par exemple du type foret.

En retrait par rapport à la tête 61 de forage et sur la périphérie radiale du corps de barre 60 est fixé le guide 8 des moyens 7 de coupe, à l'extrémité desquels est montée la chaîne 26 de découpe, du côté du foret 61.

Le corps 60 comprend sur sa périphérie radiale en vis-à-vis de la chaîne 26 une gorge 62 de passage de ladite chaîne 26.

Dans un mode de réalisation une seule motorisation entraine simultanément le foret 61 et la chaîne 26.

Le corps 60 comprend alors deux roulements 63, 64 montés radialement sur le corps qui transmettent le mouvement de l'un à l'autre de façon connue en elle- même . Dans un autre mode de réalisation deux motorisations séparées entraînent respectivement le foret et la chaîne.

Le corps 60 comprend par ailleurs et par exemple deux patins 63, 64 montés radialement sur le corps qui permettent le glissement de l'ensemble 59 dans le bloc, le guide 8 étant rigidifié par contact avec la barre ou le corps 60 par l'intermédiaire desdits patins glissants 63, 64.

La forme de la trajectoire et donc du guide joue un rôle important sur les efforts de coupe et sur la rigidité du guide, efforts qui sont donc pris en compte pour le positionnement optimisé des barres de rigidification.

Sur la figure 4 est par exemple représenté un guide et ses amplitudes de déformations obtenues par simulation numérique lors de la découpe.

On constate par calcul, en fonction des matériaux (bloc, guide, chaîne ...) et de leurs dimensions (largeur du trait de coupe, vitesse de coupe recherchée etc) que dans l'exemple pris, le guide va comporter sept zones parmi lesquelles :

Les zones aux portions d'extrémité référencées 65 et 71 qui subissent dans l'exemple des déformations (flèches) inférieures à 0.085 mm ;

Les zones référencées 66 et 70, plus espacées subissent quant-à-elles des déformations par exemple comprises entre 0.085 mm et 0.165 mm, les zones référencées 67 et 69 subissant des déformations plus importantes (ici comprises entre 0.165 mm et 0.190 mm soit jusqu'à 30% de la tolérance sur la précision de découpe), la zone médiane référencée 68, étant quant à elle celle qui engendre (sans rigidification) la déformation la plus grande (ici comprise entre 0.190 mm et 0.3 mm) .

En fonction de cette analyse et de ces calculs, il va donc pouvoir être déterminé l'emplacement et la composition du système de rigidification (orifices/barres) .

Ainsi les orifices vont être réalisés dans les zones où les déformations du guide 8 seraient les plus importantes, notamment au milieu du guide 8 principalement mais aussi aux changements de direction du guide et/ou proches des zones où il y a le moins d'épaisseur de matière entre le trait 6 de coupe réalisé par les moyens 7 de coupe et la géométrie théorique de la pièce finie à partir de 1' ébauche .

Bien entendu ces orifices doivent être réalisés dans des portions du bloc qui ne font pas partie d'une pièce dont la géométrie est intégrée au programme de calcul des emplacements optimisés.

Les figures 5A et 5B montrent un bloc 1 avant découpe comprenant deux orifices 72, 73 de guidage, les moyens 7 de coupe étant en position pour démarrer la découpe.

Ils comprennent donc un guide 8 d'une longueur L et d'une largeur 1.

La largeur par exemple supérieure à 100 mm permet d'assurer une partie de la reprise des efforts par collaboration avec les barres mais diminue le glissement du guide 8 dans le bloc 1. Plus la longueur L' du guide, correspondant au guide déplié, est importante, plus les efforts qu'il endure sont importants.

La figure 5B montrent les barres 74, 75 insérées dans les orifices 72, 73. Elles sont par exemple formées par des tubes creux, ce qui permet de réduire leur poids par exemple en acier référencé XC38 dans les normes AFNOR.

Chaque tube (obturé sur sa face avant du côté des plaquettes de coupe) peut être ajouré en vis-à-vis de l'organe de coupe et peut être utilisé comme canal de lubrification .

On a représenté sur la figure 6 un mode de réalisation de la barre de rigidification 75 qui est constituée d'une première portion de tube 76 fixée sur le guide 8 et filetée à sa portion d'extrémité 77. Cette portion d'extrémité 77 est reliée à une deuxième portion 78 de même diamètre que la première portion, filetée radialement à son extrémité 79 pour se fixer sur la portion d'extrémité 77 de sorte qu'il n'y ait pas de surépaisseur.

La première portion de tube 76 comporte une lumière 80 de passage des moyens 7 de coupe et de leur guide 8.

Celle-ci est par exemple formée par combinaison de deux ajours sur deux demi-tubes emboîtés, en vis-à- vis formant la portion de tube 76.

Le bord de cette lumière dirigée du côté de la deuxième portion de tube 78 comporte au moins un épaulement 81 de butée formant un système de blocage en translation de la barre 75 au niveau du guide 8. Ceci évite les risques d'avoir un glissement de l'un par rapport à l'autre qui viendrait réduire cette zone de dégagement.

On va maintenant décrire une découpe réalisée suivant un mode de réalisation de l'invention en utilisant le dispositif de la figure 3.

Après choix du bloc en matériau métallique ou composite correspondant aux pièces que l'on veut fabriquer, on programme par l'intermédiaire de l'automate, la découpe que l'on veut réaliser.

Cette programmation comprend par exemple les étapes de :

- choix d'une référence de bloc dans une base de données comportant par exemple la modélisation numérique de la géométrie dudit bloc,

modélisation numérique de la géométrie des ébauches et/ou du trait de coupe,

détermination de la géométrie notamment la taille, la position et la trajectoire des orifices. Cette détermination se fait pour que les orifices soient dans une zone où il n'y a pas d'interférence et/ou de recouvrement avec la pièce finie, et de sorte que la reprise des efforts de gravité et de coupe par des barres de forme et de constitution déterminées, soit optimisée pour limiter les déformations aux tolérances admises.

Après mise en place du bloc sur le bâti d'usinage, on réalise les perçages, puis on introduit les barres de guidage simultanément avec la découpe des pièces et/ou postérieurement. Le guide est ainsi rigidifié à proximité et/ou en contact des zones déterminées.

Par exemple pour une trajectoire comprenant deux segments de droites débouchant sur deux faces opposées du bloc et formant un angle, par exemple de 5°, on réalise deux perçages correspondant de part et d'autre de la ligne de coupe et on insère dans les orifices ainsi réalisés, préalablement à la découpe, deux barres de rigidification .

Le guide est quant-à-lui choisi en fonction des paramètres nécessaires à la fabrication et peut par exemple être conçu de façon démontable et amovible pour permettre des épaisseurs de traits de coupe 2e de largeurs différentes, par exemple comprises entre 1cm et 2cm.

Si dans un mode de réalisation, les orifices sont réalisés préalablement à la découpe, et les barres insérées entièrement avant découpe ou, les barres étant fixées au guide, simultanément à la découpe (en faisant pénétrer et avancer dans le bloc les barres au fur et à mesure de l'avancée du guide), dans un autre mode de réalisation, le perçage est concomitant à la découpe.

Celle-ci est alors réalisée de façon connue en elle-même, la lubrification de la chaîne étant effectuée en permanence, par exemple par l'intermédiaire d'une injection de liquide lubrifiant en différents points d'injection du guide régulièrement répartis le long de celui-ci et/ou par amenée du liquide via les tubes de rigidification . Les efforts sont alors répercutés sur les barres qui évitent les déformations du guide.

Le bloc 1 peut être déplacé pour effectuer la découpe ou a contrario, c'est le dispositif lui-même qui vient se déplacer sur le bloc 1 qui a alors été préalablement fixé sur un support (non représenté) jouant également un rôle de rigidificateur .

On décrit ci-après le cas où l'outil de coupe est formé d'un guide et de plaquettes de coupe fixés sur une chaîne.

Mais il va de soi que ce n'est qu'un mode de réalisation nullement limitatif.

En référence à la figure 3 et pour réaliser la découpe, guide et chaîne sont progressivement poussés en vis à vis du bloc 1 séparant petit à petit les pièces supérieure et inférieure 2 et 3, la chaîne 26 étant ici poussée dans le sens transversal du bloc 1.

Les barres de rigidification permettent alors de maintenir le guide en position dans les tolérances requises pendant toute la durée de la découpe.

Au fur et à mesure que les plaquettes découpent les copeaux sont évacués facilement, notamment du fait de l'existence du brise-copeaux.

Les ébauches sont par ailleurs progressivement saisies et maintenues de façon connue en elle-même, pour être ensuite évacuées.

Grâce à l'invention il est ainsi possible d'obtenir des pièces avec une précision exceptionnelle le guide ayant pu être maintenu parfaitement en place sans déformation et ce avec une très petite perte de matériau et/ou de métal. Les pièces très proches de la forme usinée définitive peuvent par ailleurs être finalisées sans trop de difficultés.

Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs de ce qui précède, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation plus particulièrement décrits. Elle en embrasse au contraire toutes les variantes et notamment celles où les barres et orifices sont de formes et géométrie différentes ou celles où l'outil de découpe est différent (lame de scie, câble, fil ... ) .