Brevet FR2042472A1 — publié le 19710212

î 2042472 la présente invention se rapporte d'une façon générale aux outils de coupe rotatifs et concerne plus particulièrement les fraises. On a décrit une fraise du type général considéré dans le 5 brevet des Etats Unis d'Amérique n° 3.133,339» toutefois, le problème fondamental auquel se rapporte 1'invention n'est pas l'outil terminé, qui travaille de la manière avantageuse indiquée dans ce "brevet antérieur, mais plutôt les difficultés qui interviennent pour la production (production initiale et réaffûtâgé) 10 des arêtes de coupe de l'outil* Les ar4fes de coupe de ce type d'outils sont produites en maintenant l'outil dans un montage relativement compliqué et assea coûteuxs qui le déplace de fa— çon appropriée (plus spécialement en ce qui concerne son arête de coupe) par rapport à une meulea Ceci fournit l'arête de coupe 15 de forme général© «ndulée telle que décrite dans le "brevet des Etats Unis d'Amérique précité© les utilisateurs de ce genre d'outils et ©a particulier les petits ateliers , trouvent habituellement qu'il est plus avantageux, du point de vae économique de renvoyer ees outils au pro-20 dueteur sn vue d9un ré affûtage,, au lieu d'effectuer l'investissement nécessaire à l'acquisition des montages précités# Ceci a pour conséquence un certain retard ©t dBautres inconvénients inhérents pour l'utilisateur. le but de l'invention est de créer un toutil de cœape rota-25 tif présentant une arête de e oupe du type indiqué ci-avant, cette arête de coupe pouvant être obtenue star l'outil au moyen d'un équipement relativement peu coûteux, que possèdent normalement même les petits ateliers, ees outils pouvant être réaffûtés également de façon aisée® 30 Un autre but de l'invention est de créer un «util perfec tionné dans lequel l'arête de coupe de forme générale ondulée puisse être judicieusement supprimée par des méthodes d'affûtage classique pour produire une arête de coupe classique sur les outils (par exemple les fraisés à queue,etc») dans lesquels sen-35 siblement tous les points de l'arête de coupe se trouvent sur un rayon constant mesuré à partir de lç axe longitudinal de 1®outil» l'invention est matérialisée dans une ébauche de fraise,caractérisée en ©e qu'elle comprend, en combinaison, une partie de coupe comportant des cannelures, chacune de ces cannelures 40 présentant un flâne de coupe avant, un flan© arrière et une plage 69 34107 2 2042472 reliant les deux flancs précités, la paroi de ce flanc de coupe avant de la cannelure présentant des dépressions axialement espacées qui forment des parties en retrait orientées vers le flanc arrière à partir d'une ligne imaginaire s'étendant sur ce flanc 5 de coupe avant, cette ligne étant d'une façon générale parallèle au flanc arrière» Ii* invention concerne encore une fraise fournissant une action de coupe amélioréej caractérisée en ce qu'elle comprend, en combinaison, une partie de coupe comportant des cannelures, XO chacune de ces cannelures présentant un flanc de coup» avant, un flanc arrière et une plage reliant les deux flancs précités,l'inr-tersection de ce flanc de coupe avant et de cette plage définissant une arête de coupe, ladite plage présentant une dépouille pao-a&apport àl*arête de cèupe, en direction du flanc arrière, la 15 paroi de ce flanc de coupe avant de la cannelure présentant des dépressions axialement espacées formant des parties en retrait orientées vers le flanc arrière». la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre 20 1* invention» la fig» 1 est une vue en élévation d'un outil réalisé selon l'invention» la fig. 2 est une vue à plus grande échelle prise en regardant selon la ligne 2—2 en fig» 1» 25 la fig» 3 est une vue en perspective à plus grande échelle encore de la partie terminale de coupe de l'outil visible sur la fig» 1» les fig» 4, 5 et 6 sont des vues prises en regardant respectivement selon les lignes 4—4, 5-5 et 6-6 sur la fig» 3» 30 la fig» 7 est une vue quelque peu schématique (prise en régardant dans la même direction que sur la fig» l) de l'une des cannelures de l'outil visible sur les fig» 1, 2 et 3* La fig» 8 est une vue prise en regardant d'une façon générale selon la ligne 8-8 en fig» %• la fig. 9 est une vue analogue à la fig» 4, mais montrant l'outil avant la formation de la surface en dépouille sur la cannelure» la fig» 10 est une vue analogue à la fig» 7, mais montrant l'arête de coupe rectifiée de nouveau pour produire un outil 69 34107 3 2042472 de ce.type muni d'une arête de coupe classique ou, en d'autres ternies, dont sensiblement tous les points de l'arête de coupe se trouvent sur un rayon en principe constant mesuré par rappàrt à l'aie de l'outil. 5 la fig. 11 est une vue en coupe par la ligne 11-11 en fig. 10, montrant d'une façon générale l'aspect en section droite de l*a£ête de coupe rectifiée visible sur la fig. 10. le mode de réalisation préféré de l'invention sera décrit dans le cas d'une fraise à queue désignée d'une façon générale Xo par la référence 20, mais les techniciens spécialisés dans ce domaine comprendront aisément que l'invention peut être appliquée facilement à d'autres outils de coupe rotatifs similaires, désignée d'une façon générale par le terme "fraises*, la fraise à queue 20 a un effet de coupe améliorée, comme décrit précédem-X5 ment, et comporte en combinaison (comme montré^ une queue 23 et une partie de coupe 25 , ces deux parties étant produites à partir d'une seule pièce de métal, comme cela est usuel dans cette technique, la partie terminale de coupe 25 présente des cannelures, qui sont au nombre de quatre dans le cas présent et 20 sont désignées par les références 28, 29, 30 et 31. les cannelures représentées s'étendent de façon générale selon un trajet hélicoïdal, l'angle d'hélice étant mesuré judicieusement par rapport à l'axe de l'outil. Suivant le mode de réalisation représenté, l'angle d'hélice est d'environ 30SChadune des canne-25 lures est identique aux autres et une seule d'entre elles sera en conséquence décrite én détail. Chacune des cannelures est munie de ee qui sera dénommé un flanc de coupe avant 34, un flanc arrière 36 et une surface formant plage 38f qui s'étend entre les flancs 34 et 36 an les reliant l'un à l'autre, l'intersection 30 du flanc de coupe 34 et de la plage 38 forme l'arête de coupe 40 de la fraise. Bans une réalisation classique de fraise à queue à flancs droits, les arêtes de coupe s'étendent selon un trajet hélicoïdal autour de l'axe de l'outil, ces arêtes de coupe se trouvant d'une 35 façon générale sur un rayon sensiblement constant par rapport à l'axe de l'outil. Il existe bien entendu dans cette technique des fraises qui sont dénommées "fraises à queué coniques", dans lesquelles"l'arête dé1coupe de chacune des cannelures présente un rayon croissant de façon constante par rapport à l'axe de 69 34107 4 2042472 l'outil si l'on considère cette arête depuis la pointe de l'outil en direction de sa queue» Toutefois, même dans ce type d * outils , des parties correspondantes de chacune des arêtes de coupe se trouvent sur un même rayon, qui augmente de façon constante à partir 5 de la pointe de l'outil, en direction de sa queue. Les techniciens spécialisés dans ce domaine comprendront également qu'il existe des outils tels que des outils à cannelures droites de ce type dans lesquels les cannelures ne s'étendent' pas en hélice, mais parallèlement à l'axe de l'outil» Sous ces types d'outils peuvent 10 être réalisés suivant l'invention» La fig» 7 est une représentation quelque peu schématique de l'une des cannelures 29 prise en regardant dans la même direction que sur la fig» 1, et la forme en configuration classique de la cannelure est celle indiquée par la ligne 36 représea-15 tant le flanc arrière et la ligne en traits mixtes 42» L'axe de l'outil 20 est désigné par la référence 43» L'invention consiste à prévoir, sur le flanc de coupe de chacune des cannelures, une paroi ménageant des dépressions 45 espacées axialement, qui comme indiqué forment des parties en retrait orientées vers le 20 flanc arrière 36 (à partir de la ligne 42), de sorte que ~l*a£ête de coupe 40 forme, lorsqu'on la regarde dans une direction en principe radiale par rapport à la fraise (Fig.7) une courbe munie de parties hautes 47 et de parties basses 49 qui sont plus rapprochées du flanc arrière 36. Une autre manière utilisable pour 25 décrire la courbe correspondant à ce mode de réalisation particulier consiste à se référer à une courbe régulière et continue, formant sensiblement une courbe sinusoïdale eu se rapprochant d'une telle courbe» Les dépressions 45 sont produites par enlèvement de métal à la forme initiale de la cannelure, en déplaçant de 30 façon appropriée une fraise à queue et l'outil l'un par rapport à l'autre» Les fig» 4> 5 et 6 sont des vues prises en regardant à partir des positions indiquées la plage 29 sur la fig» 3. et elles montrent le profil en section droite des cannelures dans des po-35 sitions axialement espacées» La plage 38 indiquée précédemment est visible sur la fig» 4» On a indiqué sur elle le point le plus bas de l'arête de coupe 40, qui est désignée par la référence 51» Ce point 51 se trouve sur l'une des zones basse* 49 mentionnées précédemment, qui résultent de la présence de l'une ' COPV 69 34107 5 2042472 des dépressions 45» "On des points hauts de 1* arête de coupe 40 est également visible sur cette figurej il a été désigné par la référence 53• On voit par suite à l'examen de cette figure que le point 51 se trouve sur un rayon plus petit, mesuré à partir 5 de l'axe de l'outil, que le point 53» Eta obtient par conséquent, quand on regarde dans la direction de la flèche 55 sur les fig» 4, 5 et 6 une série de points hauts et de points bas reliés par des points intermédiaires, pour former une arête de coupe 40 telle que celle visible sur la fig. 8. C'est cette arête de coupe 10 qui attaque la pièce sur laquelle un usinage est effectué. lia distance Y indiquée sur la fig. 6 correspond à l'amplitude visible sur la fig. 8. les fig» 4, 5 et 6, si l'arête de coupe 40 est émoussée, il 15 suffit de rectifier la plage 38 selon l'angle indiqué sur les fig. 4, 5 et 6 d'une manière usuelle, pour assurer le réaffûage de l'arête 40, l'ébauche de fraise munie des dépressions 45s avant que la plage 20 en dépouille 38 n'ait été produite sur elle. On voit que dans ce cas, la plage 38 qui est maintenant désignée par la référence 58, a*étend selon la surface d'un cylindre dont le rayon est mesuré entre cette surface et l'axe de l'outil» Suivant cet agencement, un point 63 qui correspond au point 53 but la fig. 4, 25 et un point 61, qui correspond au point 51 sur la fig. 4, se trouvent sur la circonférence du cylindre sus-mentionné » Quand en forme la plage en dépouille sur cette ébauche, le profil visible sur la fig. 9 est transformé en celui visible sur les fig. 4, 5 et 6. L'ébauche que montre la fig. 9 peut également être 30 transformée en un outil tel que visible sur les fig» 10 et 11» Cette ébauche est utilisable et eorrespond à l'outil visible sur les fig. 1 à 8. ' suivant l'invention quand il est désirable de praduire une arête 35 de coupe de type classique, c'est-à-dire que cette arête et en principe tous les points situés sur elle se trouvent sur un rayon constant mesuré à partir du centre de l'outil. Afin de parvenir à ce résultat final, il est nécessaire de rectifier l'outil d'une manière connue des techniciens spécialisés dans ce domaine, de On voit par suite qu'avec l'agencement représenté sur La fig» 9 est une vue analogue à la fig. 4, mais montre Les fig» 10 et 11 montrent la réalisation d'un outil 69 34107 6 2042472 façon à éliminer les points hauts et les^points bas désignés par les références 51 et 53 sur les fig. ^ 5 et 6, de telle sorte que ces points se trouvent sur le même raj#n par rapport à l'axe de l'outil, lesdits points son» désignés par les références 5 71 et 73 sur la fig. 10. Cet agencement présente une plage en dépouille primaire 78 et une plags- ©a dépouille secondaire 88, la plage ou surface 88 faisant u& angle plus grand, avec une "tangente passant par les points 71 et 73 que la plage ou surface 78. 10 Dans l'ébauche initiale à laquelle on se réfère ici et qui est visible sur la fige 9S on voit que la plage 58 a une forme d'arc de cercle et la plage 78, qui est finalement produite ea rectifiant la précédente, s'étend d'tuae façon générale selon une corde ou une portion de corde relativement à ce cercle# 15 Du fait de la construction considérée, les techniciens spécialisés dans ce domaine comprendront que la forme de l'arête de coupe 40 qui attaque la pièce et qui est visible sur la fig. 8 est obtenue de façon aisée et économique par les méthodes de rectification classique lorsqu'on a recours à l'invention. 20 If*arête de coupe ainsi produite présente de nombreux avantages en ce sens qu'on peut obtenir des copeaux continus et discontinus en forme de croissants; comme en le remarquera, la totalité de la longueur d'une arête de coupe n'attaque pas la pièce à un moment donné, de sorte qu'on obtient une durée de service plus longue 25 et un meilleur effet de coupe pour l'eutil. Un autre problème qui est résolu par l'arête de coupe suivant l'invention réside dans le fait qu'au cours d'opérations de mortaisage effectuées avec des fraises à queue classiques, des difficultés sont longtemps apparues du fait que la fraise a tendance à s'échapper vers un 30 côté ou vers l'autre par rapport au tracé désiré de la mortaise ou fente, à cause de la puissance d'attraction Inhérente de l'a£§te de ceupe, selon que l'outil est à pas à droite ou à paçrêi gauche. On voit que l'arête de coupe suivant l'invention passe continuellement d'un pas à gauche à un pas à droite lorsqu'on franchit les 35 points hauts et les points bas de la courbe correspondant à cette arête de coupe. En conséquence, on conçoit que la forme d'arête de coupe considérée ici évite de façon inhérente les problèmes fui se posent par exemple au cours des opérations de mortaisage avec des fraises à queue classiques. Les autres avantages mentionné 69 34107 7 2042472 Initialement sont également obtenus dans ce cas* Les points hauts et les points bas des arêtes de coupe des autres cannelures 28, 30 et 31 sont déphasés les uns par rapport aux autres, afin d'obtenir une action de coupe continue et constante lors de la rotation de l'outil# En d'autres termes, 1*arête de coupe 40 visible,sur la fig» 8 et prévue sur la cannelure 29 présente une série de zones ou de points hauts axialement espacés, et la distance entre ces points hauts est dénommée le NpasN • Les points hauts des arêtes 40 des cannelures 28, 30 et 31 sont décalés axialement les uns par rapport aux autres et par rapport à ceux de la cannelure 29. A titre d'exemple, si le pas des points hauts de l'arête 40 de la cannelure 29 est égal à 6,35 mm, les points hauts correspondants des cannelures 28, 30 et 31 sont décalés progressivement du quart de cette valeur. On obtient ainsi un écartement égal à 1,59 mm environ entre des points hauts voisins. Bien que l'invention ait été décrite dans le cas d'un mode de réalisation préféré, on comprendra que des modifications peuvent être apportées à ce mode de réalisation, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de cette invention» 69 34107 8 2042472 10 15 REVENDICATIONS 1» Ebauche dé fraise, caractérisée en ce qu'elle comprend, en combinaison, une partie de coupe comportant des cannelures, chacune de ces cannelures présentant aa flanc de coupe avant, un flanc arrière et une plage reliant les deux flancs précités, la paroi de ce flanc de coupe avant de la cannelure présentant des dépressions axialement espacées qui forment des parties en retrait orientées vers le flanc arrière à partir d'une ligne imaginaire s*étendant sur ce flanc de coupe avant, cette ligne étant d'unçta-çon générale parallèle au flanc arrière* 2* Ebauche de fraise suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les cannelures s'étendent selon un trajet hélicoïdal, avec un angle d'ftflico donné* 3. Fraise suivant la revendication 1, caractérisée en ce que « cette plage a la forme d'un arc de cercle* 4* Fraise suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'il d'une arête de fraise à queue dont la queue est reliée à la partie de coupe* 5* Fraise fournissant une action de coupe améliorée, caractérisée en ce qu'elle comprend, en combinaison, une partie de coupe comportant des cannelures$ chacune de ces cannelures présentant un flanc de coupe avant, un flanc arrière et une plage reliant les deux flancs précités, l'intersection de ce flanc do coupe avant et de cette plage définissant une arête de coupe, 2g ladite plage présentant une dépouille par rapport à l'arête do coupe, en direction du flanc arrière, la paroi de ce flanc de coupe avant de la cannelure présentant des dépressions axialement espacées formant des parties en retrait orientées vers lo flanc arrière* 6. Fraise suivant la revendication 5, caractérisée en ce que les cannelures s détendent dans une direction hélicoïdal^ avec tua angle d'hélice donné* 7. Fraise suivant la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle est constituée par une fraise à queue dont la queue est reliée à la partie de coupe* 8. Fraise à queue fournissant une action de coupe améliorée, caractérisée en ce qu'elle comprend une partie formant queue et une partie de coupe, cette dernière comportant des cannelures s'étendant dans une direction hélicoïdale, selon un angle d'hélice 20 69 34107 9 2042472 donné, chacune de ees cannelures présentant un flanc de coupe avant, 1221 flaae arrière et une plage reliant les deux flancs précités, 1*intersection du flanc de coupe avant et de la plage définissant l'arête de coupe de la fraise, la paroi de ce flanc g de coupe avant de 2a cannelure présentant des sones hautes et des zones basses axialement espacéesa de sorte que lorsqu'on la regarde dans la direction radiale de la fraise, l'arête de coupe forme une courbe munie de zones hautes et de sones basses, les zones basses étant plus rapprochées dm flanc arrière de cette jq «nnelure, la plage formant une partie d'une corde d'un are de cercle dont la circonférence passe par l'arête de coupe dans la zone haute, ladite plage faisant un angle aig& avec une tangente à ce cercle passant par l'arête de coupe dans cette zone haute#