Brevet FR2276892A1 — publié le 19760130

L'invention a pour objet des perfectionnements aux fraises d'usinage. Elle vise eh particulier des perfectionnements aux fraises comportant, en tant qu'éléments de coupe, des plaquettes de carbure, de forme généralement hélicoidale, rapportées sur un corps en acier rapide ou allié. On connait déjà de telles fraises dans lesquelles les éléments de coupe en carbure sont fixés sur le corps par brasage et, également, de telles fraises dans lesquelles les éléments de coupe sont maintenus sur le corps par des moyens de serrage mécanique. On peut, avec les fraises du premier type mentionné ci-dessus, remplacer un élément de coupe usagé par un élément neuf, pour redonner à ltoutil les caractéristiques requises, tandis que les fraises du second type permettent, outre l'échange d'un élément de coupe usé, un ajustage du diamètre de l'outil, par déplacement des éléments de coupe, pour maintenir ledit diamètre à une valeur constante comme souhaité, par exemple, sur certaines machines, notamment des machines d'usinage à commande numérique. De telles fraises, si elles répondent ainsi à certaines des exigences actuellement imposées aux outils d'usinage, ne permettent pas toutefois de résoudre l'ensemble des problèmes rencontrés au cours de l'utilisation de l'outil, notamment lors du travail en "plongée". En effet, en particulier mais non exclusivement dans ce mode de travail, on constate que la pointe de l'outil se détériore par usure, ébréchure ou cassure, beaucoup plus rapidement que le reste de l'outil. De plus, en cas de cassure ou rupture de ladite pointe, le corps de l'outil est lui aussi très souvent détérioré, dans une mesure telle qu'une réparation de l'outil est rendue très difficile, voire impossible. C'est, d'une manière générale, un but de l'invention de fournir des perfectionnements aux fraises d'usinage qui permettent de pallier aux inconvénients rappelés ci-dessus. C'est, ainsi, un but de l'invention de fournir des fraises d'usinage perfectionnées dont la remise en état soit plus facile et, én tous les cas, plus économique que celle des fraises connues. Une fraise selon l'invention, comportant un corps d'outil en un matériau facilement usinable, comme de l'acier rapide ou allié, et des éléments de coupe rapportés sur ledit corps, par brasage ou à l'aide de moyens de serrage mécanique, est caractérisée en ce que chaque élément de coupe présente une partie d'ex trémité de pointe amovible du corps de l'outil indépendamment du reste de l'élément qu'elle constitue. Dans une réalisation, la partie d'extrémité de pointe de chaque élément de coupe est rapportée sur l'outil par des moyens de serrage mécanique indépendants de ceux prévus pour le maintien du reste de l'élément. Dans une autre réalisation, la partie d'extrémité de pointe de chaque élément de coupe est rapportée sur le corps de l'outil à l'aide d'une brasure dont le point de fusion est inférieur à celui de la brasure par laquelle le reste dudit élément est rendu solidaire du corps de l'outil, de sorte que, par chauffage à une température supérieure à celle du point de fusion de la première brasure mais inférieure à celle du point de fusion de la seconde brasure, il est possible de procéder à l'enlèvement de la seule partie d'extrémité de l'élément de coupe pour son remplacement, sans que soit modifié le reste de l'outil. Selon une autre caractéristique de l'invention, on prévoit, complémentairement, de durcir l'extrémité de pointe du corps de l'outil. L'augmentation de la dureté de l'extrémité de pointe du corps de l'outil peut être obtenue par un traitement local ou, en variante, en rapportant sur ledit corps une plaquette en matériau dur, par exemple par brasage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention appa raieront au cours de la description qui suit, de formes de réalisation, description faite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue schématique, en élévation, d'une fraise perfectionnée selon l'invention pour une première forme de réalisation - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1 - la figure 3 est une vue de côté de la fraise montrée sur la figure 1 - la figure 3a est une vue de la partie d'extrémité de pointe amovible d'un élément de coupe de la fraise montrée sur la figure 3 - la figure 3b est une vue de l'outil démuni de la partie d'extrémité de pointe montrée sur la figure 3a - la figure 4 illustre une autre forme de réalisation d'une fraise perfectionnée selon l'invention - la figure 4a est une vue de la fraise montrée sur la figure 4, suivant la flèche A de cette figure - la figure 5 est une vue montrant une forme de réalisation particulière d'une partie d'extrémité de pointe d'un élément de coupe d'une fraise selon l'invention ; - la figure 6 est une vue schématique d'une fraise selon l'invention pour encore une autre forme de réalisation. On se réfère d'abord aux figures 1 à 3 qui illustrent une première forme de réalisation d'une fraise perfectionnée selon l'invention. Dans cette réalisation, la fraise est à denture héli cotidale et comprend un corps 10 en un matériau facilement usinable, par exemple en acier rapide ou allié sur lequel sont rapportés deux éléments de coupe en carbure, 11 et 12. Les deux éléments comprennent chacun une partie principale lla et 12a, respectivement, et une partie d'extrémité de pointe îlb et 12b, respectivement. Les parties principales lla et 12a sont fixées sur le corps 10 par brasage, ou à l'aide de moyens mécaniques de serrage connus. Selon l'invention, les parties lld et 12b sont fixées sur l'extrémité lOa du corps 10 par des moyens de serrage mécanique, par exemple une vis 13 coopérant avec un forage fileté 14 du corps, et lesdits moyens sont indépendants des moyens de fixation des parties lla et 12a lorsque celles-ci sont fixées sur le corps 10 de l'outil par des moyens mécaniques de serrage, étant bien entendu que les moyens de fixation mécanique des parties d'extrémité de pointe llk et 12b sont à fortiori indépendants des moyens de solidarisation des parties lla et 12a sur le corps 10 lorsque lesdits moyens consistent en un brasage. En d'autres termes, quel que soit le mode de fixation des parties ila et 12a sur le corps 10 de la fraise, les parties d'extrémité de pointe llb et 12b peuvent, par desserrage d'une ou de vis 13, être désolidarisées du corps de l'outil indépendamment du reste des éléments de coupe, permettant ainsi l'échange des seules parties lld et 12b en cas de détérioration desdites parties. Selon une autre caractéristique de l'invention on prévoit, comme montré sur les figures 3, 3a et 3b, de conformer les parties d'extrémité de pointe llk et 12b des éléments de coupe, dans leurs zones de raccordement au reste desdits éléments, suivant un volume géométrique tel que lesdites parties de pointe a d'extré- mité s'encastrent entre le corps 10 et le reste des parties lla et 12a des éléments de coupe. C'est ainsi que la zone de raccordement des parties llb et 12b au reste de l'élément de coupe peut comporter un trièdre limité par des faces 15, 16 et 17 (figure 3a) conjugué d'un trièdre supplémentaire (figure 3b) ménagé sur le corps 10 de l'outil et sur la partie lla ou 12a de l'élément de coupe dont l'arête est montrée en 18 sur la partie 12b et en 19 sur la partie 12a. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la face de joint de la partie îlb ou 12b et de la partie lla ou 12a d'un élément de coupe est inclinée sur l'axe de l'outil, comme montré en 20 sur la figure 1, ce qui permet de diminuer l'usure du joint par les copeaux usinés, cet effet favorable étant encore accru en prévoyant des hauteurs de joints différentes, -par rapport à la pointe de l'outil-, pour les différents éléments de coupe constitutifs de la fraise. Afin d'améliorer encore la tenue de l'outil en cours d'utilisation, notamment lors du travail en "plongée", la pointe du corps 10 est avantageusement durcie préalablement à la mise en place des parties d'extrémité de pointe llb et 12b. Cette dureté accrue de la pointe du corps peut être obtenue par un traitement approprié, par exemple un traitement thermique ou thermo-chimique. En variante, l'invention prévoit (figures 4 et 4a) d'interposer, entre l'extrémité 10a du corps 10 et la partie d'extrémité de pointe llb ou 12b de l'élément coupant, une plaquette 21 en un matériau de dureté appropriée, dont la forme est identique ou différente de celle de ladite partie llb ou 12b et qui est maintenue sur le corps de l'outil soit par les moyens de serrage mécanique prévus pour la fixation de la partie lld ou 12b, soit indépendamment desdits moyens, par exemple par brasage. Les parties d'extrémité de pointe llb et 12b peuvent être monobloc ou, en variante, comme montré sur la figure 5, peuvent être composites, c'est-à-dire être constituées par l'assemblage, à l'aide d'un cordon de brasure 22, de deux parties élémentaires 23 et 24, par exemple en des carbures de nuances différentes. L'utilisation a d'une partie a d'extrémité de pointe composite permet, en cas de brisure ou de cassure de la partie antérieure 23, de ne pas transmettre ladite brisure à la partie postérieure 24 et cela en raison de'la barrière à la propagation de la cassure que forme le joint de brasure 22. On remédie ainsi à l'inconvé nient des fraises connues en ce qui concerne l'usure préférentielle de la partie d'extrémité de pointe d'un élément de coupe tout en protégeant simultanément le corps même de l'outil. Dans la forme de réalisation montrée sur la figure 6, le corps 10 est identique à celui des formes de réalisation décrites précédemment, c'est-à-dire est en un matériau facilement usinable dont la pointe est, le cas échéant, durcie par un traitement approprié ou par fixation par brasage sur sa partie lOa d'extrémité, de plaquettes analogues aux plaquettes 21 décrites en référence aux figures 4 et 4a.Dans cette forme de réalisation, cependant, les parties lla et 12a des éléments de coupe 11 et 12, respectivement, sont rapportées sur le corps 10 de l'outil par brasage à l'aide d'une brasure à point de fusion relativement élevé, tandis que les parties d'extrémité de pointe llb et 12b, -simples ou composites, et conformées ou non pour présenter un volume a d'encastrement à leur partie supérieure-, sont rapportées sur le corps 10 de l'outil par brasage à l'aide d'une brasure de point de fusion inférieur à celui utilisé pour la fixation des parties lla et 12a. C'est ainsi, par exemple, que la brasure utilisée pour la fixation des parties lla et 12a peut avoir un point de fusion de l'ordre de 9O00C et celle utilisée pour la fixation des parties Ilb et 12b peut avoir un point de fusion de l'ordre de 6000C. Il en résulte que, pour la réparation d'un outil, le chauffage à une température supérieure à celle du point de fusion de la brasure utilisée pbur les parties d'extrémité de pointe permet de désolidariser lesdites parties du corps de l'outil sans que l'intégrité de la liaison des parties lla et 12a audit corps ne soit affectée. REVENDICATIONS 1. Fraise d'usinage comportant un corps d'outil en un matériau facilement usinable, comme de l'acier rapide ou allié, et des éléments de coupe rapportés sur ledit corps, par brasage ou à l'aide de moyens de serrage mécanique, caractérisée en ce que chaque élément de coupe présente une partie d'extrémité de pointe amovible du corps de l'outil indépendamment du reste de l'élément qu'elle constitue. 2. Fraise selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie d'extrémité de pointe de chaque élément de coupe est rapportée sur l'outil par des moyens de serrage mécanique indépendants de ceux prévus pour le maintien du reste de l'élément. 3. Fraise selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie d'extrémité de pointe de chaque élément de coupe est rapportée par brasage sur le corps de l'outil à l'aide d'une brasure dont le point de fusion est inférieur à celui de la brasure à l'aide de laquelle le reste dudit élément est rapporté sur le corps de l'outil. 4. Fraise selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'extrémité de pointe du corps de l'outil est de dureté plus grande que le reste dudit corps. 5. Fraise selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'extrémité de pointe du corps de l'outil est rendue plus dure que le reste dudit corps par un traitement local thermique ou thermo-chimique. 6. Fraise selon la revendication 4, caractérisée en ce que la pointe du corps de l'outil est rendue plus dure que le reste dudit corps par interposition, dans la zone de pointe dudit corps, entre ce dernier et la partie d'extrémité de pointe de l'élément de coupe, d'une plaquette en un matériau de plus grande dureté que celui constitutif du corps. 7. Fraise selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite plaquette est rapportée sur le corps par brasage. 8. Fraise selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie d'extrémité de pointe amovible est conformée dans sa zone de raccordement au reste de l'élément de coupe de manière à s'encastrer entre le corps de l'outil et le reste de l'élément de coupe qu'elle constitue. 9. Fraise selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie d'extrémité de pointe amovible, de même que le reste de l'élément de coupe qu'elle constitue sont conformés, dans leur zone de joint, de manière telle que ladite zone de joint soit inclinée sur l'axe de l'outil d'un angle différent d'un angle droit. 10. Fraise selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les hauteurs des zones de joint des parties d'extrémité de pointe amovible au reste des éléments de coupe qu'elles prolongent, -par rapport à la pointe de l'outil-, diffèrent entre elles pour les différents éléments de coupe constitutifs de la fraise. 11. Fraise selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie d'extrémité de pointe amovible est composite, c'est-à-dire est constituée par l'assemblage d'au moins deux parties élémentaires en matériaux de caractéristiques différentes. 12. Fraise selon la revendication 11, caractérisée en ce que les parties élémentaires constitutives d'une partie d'extrémité de pointe sont réunies entre elles par brasage.