Brevet FR2271894A1 — publié le 19751219

La présente invention est relative aux outils frittés et en partic.lier aux outils de coupe frittés se présentant sous forme de plaquettes. L'objet de l'invention est un outil fritté possédant une surface périphérique s'étendant à peu près circonférentiellement autour d'un axe de l'outil, qui est caractérisé en ce que cette surface périphérique comprend une série d'au moins cinq facettes eontiguts-qui sont chacune situées peu près àla utne distance dudit axe, de manière que l'outil puisse Etre indexé par une rotation autour de cet axe et par rapport à un porteoutil sur lequel est monté l'outil, pour amener différentes parties de cette surface périphérique à facettes en position de travail.Par conséquent, lorsqu'une partie de la surface de travail è facettes est usée, l'outil peut autre indexé de manière qu'une autre partie de la surface de travail a facettes soit amenée en position de travail. La série de facettes peut s'étendre sur au moins un demi-cercle autour de l'axe de l'outil, auquel cas l'outil est indexable sur b peu près un demi-cercle, mais ltoutil peut également avoir une section transversale a peu près circulaire et porter des facettes sur toute sa circonférence, auquel cas l'outil est indexable sur un cercle complet. L'outil peut entièrement titre composé de diament polycristallin etjou de nitrure de bore cubique; l'outil est dans ce cas réalisé b la façon des outils frittés dits "compacts" et disposé sur une matrice métallique ou incorporé dans une matrice métallique. L'outil peut également comprendre un substrat - formé par exemple de carbure de tungstène dans une matrice de cobalt - revêtu d'une couche du matériau polycristallin (soit seul soit, si cette couche est réalisée d la façon d'un comptact fritté, inclus éventuellement dans une matrice métallique) constituant la partie active ou la partie de travail de l'outil. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'outil a une forme sensiblement cylindrique et est pourvu d'un alésage axial destiné au montage rotatif de l'outil sur un porte-outil Il est possible aussi de monter un tel outil sensiblement cylindrique sur une assise métallique pourvue d'un alésage axial pour le montage de l'outil sur un porte-outil. L'angle formé entre les facettes adjacentes est compris entre 90 et 1800 et l'outil comprend de préférence entre 8 et 32 facettes. Les plans des facettes peuvent être parallèles b l'axe de l'outil mais ils peuvent également etre inclinés par rapport à cet axe Le porte-outil peut etre composé d'rne queue et d'une partie portant l'outil dont la position par rapport à la queue est ajustable La partie portant l'outil comprend un élément supportant l'outil de manière que celui-ci puisse tourner autour de son axe et un dispositif pour bloquer l'outil dans la position de travail de l'une quelconque de ses parties à facettes. De préférence, un dispositif d'indexage est prévu pour définir plusieurs positions déterminées de l'outil autour de son axe, chacune de ces positions correspondant à la disposition d'une partie à facettes différente dans la position de travail. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue en plan d'un outil fritté selon un exemple de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une coupe axiale de outil, suivant la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 est une vue en plan de ltextrémité d'un porte-outil et d'un outil comme celui représenté sur les figures 1 et 2; - la figure 4 est une coupe suivant la ligne 1V-TV de la figure 3; et - la figure 5 est une coupe semblable à une partie de celle de la figure 4 mais montrant un autre exemple de réalisation d'un outil et d'un porte-outil. La plaquette 1 constituant l'outil représenté sur les figures 1 et 2 se compose d'une couche 2 de diamant fritté reliée å un substrat 3 en carbure de tungstène. La plaquette a une forme générale cylindrique et est pourvue d'un alésage axial 4. La surface périphérique latérale de la plaquette est composée d'un certain nombre de facettes 5 contigues qui se rejoignent aux angles désignés par Sa et qui forment ensemble une surface périphérique à facettes. La plaquette de cet exemple comprend 24 facettes et le plan de chacune des facettes est incliné par rapport à l'axe longitudinal de la plaquette. Dans un exemple de réalisation d'une telle plaquette, l'épaisseur de la couche 2 de diamant fritté est de 0,5 mm environ, l'épaisseur du substrat 3 est de 2,5 mm environ, les facettes 5 ont chacune une largeur de 0,75 mm environ, l'angle inclus par les facettes est de l65#, et chacune des facettes est inclinée sous un angle de 836 par rapport à la face supé rieur plane 6 de la plaquette. tes figures 3 et 4 représentent un porte-outil sur lequel est montée une plaquette 1 comme celle qui vient d'etre décrite. Le porte-outil comprend une queue 7 et une partie portant la plaquette qui est composée d'une base 8 et d'un coin de serrage 9.La base 8 est reliée à la queue par un assemblage k queue d'aronde courbe 17 grâce auquel la partie portant la plaquette peut pivoter par rapport à la queue en vue de l'orientation de la plaquette sous l'angle de coupe désiré par rapport A la pièce usinée. Conne on le voit gur la figure 3, le dessus de la base 8 porte une échelle graduée en degrés d'angle pour faciliter cette orientation. ta queue présente une fente longitudinale 10 dans la région de l'asseiblage k queue d'aronde, ce qui permet, après l'orientation de la partie portant la plaquette, de bloquer, le tenon de la base 8 dans l'entaille en queue d'aronde ménagée dans l'extrémité de la queue 7 par le serrage de la vis ll dans le taraudage 12 de, la queue. Une vis 13 passant par un trou du coin de serrage 9 et par l'alésage de la plaquette est vissée dans un trou taraudé 14 de la base 8 et permet de bloquer la plaquette dans la position choisie, La plaquette et le porte-outil comprennent en outre un disposi- tif d'indexage qui est constitué dans cet exemple par deux, rondelles 47eatail-15 et-16.La rondelle 15 est reliée k la plaquette et la rondelle 16 est reliée k la base 8. le nombre des dents des rond, elles est égal au nombre des facettes de la plaquette, et les dents des deux rondelles ~'imbriquent de manibre k définir la position de différentes parties de la surface périphérique à facettes de la plaquette dans-la position de travail. Le desserrage de# la vis, 13 permet de soulever légèrement le coin de serrage 9 ainsi que la plaquette 1 et la tondelle 15 qui y est attachée, et de tourner ensuite la plaquette avec la rondelle 1-5 par rapport & la rondelle 16 pour amener ainsi une autre partie & facettes de la plaquette en position de travail. La partie de la surface à facettes utilisée lors d'une opération d'usinage peut comprendre plusieurs facettes ainsi que les angles formés entre elles, par exemple quatre facettes, en fonction des dimensions des facettes et de la profondeur de coupe. La plaquette la représentée sur la figure 5 diffère de la plaquette 1 en ce sens qu'elle-ne comprend pas d'alésage axial 4 et qu'elle est montée sur une assise cylindrique en acier 18 présentant un trou central taraudé 19. La plaquette et' l'assise sont dans ce cas fixées au moyen d'une vis 20 traversant la base 8 et permettant la rotation de la plaquette lorsqu'elle est desserrée. La plaquette et le porte-outil comprennent dans ce cas également un dispositif d'indexage (non représenté), constitué par exemple par deux rondelles éventail comme celles désignées par 15 et 16 dans l'exemple des figures 3 et 4 Bien entendu, de nombreuses modifications par rapport aux exen- ples qui viennent d'être décrits sont possibles sans sortir du cadre de l'invention.Par exemple, la plaquette frittée peut etre réalisée d'autres matériaux que ceux cités. tas rondelles 15 et 16 peuvent également être retplacécs par des saillies prévues sur les faces opposées de la plaquette 1 et de la base 8 les facettes peuvent avoir des largeurs égales ou inégales. Selon une variante de réalisation, la plaquette comprend plusieurs segments de travail, par exemple deux segments semi-circulaires ou quatre segments en quart de cercle, qui sont convenablewent reliés les uns aux autres. De telles plaquettes peuvent être réalisées par la récupération et la combinaison de parties encore intactes de plaquettes partiel liement usées, ce qui permet de réduire les frais.Une plaquette selon l'invention peut également comprendre un seul segment, par exemple un seul des segments décrits ci-dessus, Selon encore une autre variante, le tenon solidaire de la base 8 de l'assemblage k queue d'aronde 17 conprend un prolongement cylindrique forant un chemin de roulement intérieur pour des billes disposées dans une cavité ménagée dans la queue 7 et constituant un chemin de roulement extérieur afin de faciliter le pivotement de la base par rapport k la queue. L'invention permet l'indexage de différentes parties de la plaquette à la position de travails ce qui permet une plus longue durée d'utilibation entre les remplacement, d'outil qu'une plaquette semblable n'ayant qu'une seule position de travail, et la prévision de facettes permet d'obtenir un bon fini de surface de la piece usinée à differentes avances (c'est k-dire k différentes vitesses de mouvement de l'outil parallèlement b l'axe de rotation de la pièce). REVENDICATIONS 1 - Outil fritté ayant une surface périphérique s'étendant à peu près circonférentiellement autour d'un axe de l'outil, caractérisé en ce que cette surface périphérique comprend une série d'au moins cinq facettes contigus qui sont chacune situées à peu près à la même distance dudit axe, de manière que l'outil puisse etre indexé par une rotation autour de cet axe et par rapport & un porte-outil sur lequel est monté l'outil, pour amener-différentes parties de cette surface périphérique à à facettes en posi- tion de travail, 2 - Outil fritté selon la revendication 1, caractérisé en ce que la série de facettes s'étend sur au moins un demi-cercle autour de l'axe de l'outil, et en ce que l'outil est indexable sur à peu près un demi-cercle. 3 - Outil fritté selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section transversale de l'outil est sensiblement circulaire, en ce que la série de facettes s'étend sur toute la circonférence de l'outil,et en ce que l'outil est indexable sur un cercle#complet > 4 - Outil fritté selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend du diamant polycristallin et/ou du nitrure de bore cubique formant la totalité de l'outil ou formant une couche qui est portée par un substrat, par exemple en carbure de tungstène, et constituant la partie de travail de l'outil. 5 - Outil fritté selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en c##e qu'fil comprend entre 8 et 32 facettes. 6 - outil fritté selon l'une quelconque des revendications-pré cédentes, caractérisé en ce que les facettes sont situées dans des plans inclinés par rapport audit axe 7 - Outil fritté selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé on ce qu-'il comprend une partie d'un dispositif pour son indexage. 8 - outil fritté selon l'une quelconque des revendications précédentes, combiné avec un porte-outil, caractérisé en ce qu'il est monté sur le porte-outil de manière qu'il puisse titre tourné autour de son axe à plusieurs positions indexées, de manière que l'une quelconque des parties de sa surface périphérique à facettes puisse etre amenée a une position de travail choisie. 9 - Outil fritte combiné avec un porte-outil, selon la reven dilation 8, caractérisé en ce qu'un dispositif d'indexage est pré pour définir plusieurs positions détermindes de l'outil autour de son axe, chacune de ces positions corresponcant Z la disposition d'une partie différente de la surface périphérique à facettes dans la position de travail. 10 - Outil fritté combiné avec un porte-outil, selon la reven dication 9, caractérisé en ce que le dispositif d'indexage comprend une série de saillies prévues sur l'outil et coopérant avec une série de saillies prévues sur le porte-outil.