Brevet FR2300646A1 — publié le 19760910

L'invention concerne une fraise à plaquettes de coupe rapportes à positionnement règlable. Ltobjet de l'invention se rattache au secteur technique des outils de coupe adaptables sur des machines outils. On connaît de nombreuses réalisations de fraises à plaquettes de coupe rapportées. En général, ces outils sont constitués d'un corps adaptable sur l'arbre d'entrainement de la machine et usiné périphérique- ment pour former des logements destinés à monter les plaquettes par l'intermédiaire de coins ou cales de serrage et de positionnement. Les plaquettes rapportées sont en général bloquées sans possibilités de règlage; si ce ntest paurleur alignement entre elles On peut simplement les faire pivoter dlun chant sur l'autre lore- qu'une arête de coupe est usée. Cela conduit à changer fréquemment les plaquettes qui sont réalisées en un matériau de prix de revient important. Suivant l'invention, on a voulu obtenir une fraise dont les plaquettes rapportées puissent être non seulement pivotées après usure d'un angle, maisaussi réaffûtées plusieurs fois sans pour cela modifier le diamètre de coupe de l'arête tranchante. Suivant une caractéristique de l'invention, les plaquettes de coupe rapportées sont montées dans le corps et plus particuliè- rement fixées sur leurs appuis et moyens de serrage, de manière à pouvoir être déplac4eygoutes ensemble en expansion diamètrale. Ces caractéristiques et d'autres ressortiront de la description qui suit. Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés La figure 1 est une vue perspective représentant les éléments séparés de la fraise suivant une première forme de réalisation, avec plaquette quadrangulaire, à coupe négative. La figure 2 est une vue perspective de plaquettes quadraneu- laire et triangulaire à coupe positive avec leurs pièces d'appui et de blocage correspondantes. La figure 3 est une vue de dessous de la fraise selon figure 1, avec coupes partielles au niveau de chaque pièce de blocage de la plaquette de coupe et avec une encoche oujlogement vide. ta figure 4 est une vue en coupe considérée suivant la 4-4 de la figure 3, de la fraise avec plaquette de coupe quadran gulaire, à coupe négative. La figure 5 est une vue en coupe partielle semblable à la figure 4, de la fraise avec plaquette de coupe triangulaire, à coupe positive. La figure 6 est une vue partielle selon flèche qde la figure 4. La figure 7 est une vue partielle suivant flèche F de la figure 5. La figure 8 est une vue en coupe partielle montrant une autre forme de réalisation de la fraise avec plaquette de coupe triangulaire, à coupe positive. La figure 9 est une vue en coupe partielle semblable à la figure 8, de la fraise avec plaquette de coupe quadrangulaire, à coupe négative. La figure 10 est une vue de côté partielle de la fraise selon la figure 8. La figure Il est une vue de dessous partielle de la fraise se lon la figure 9. Les figures 12 et 13 sont des vues perspectives représentant respectivement les plaquettes de coupe triangulaires et quadrangulaires et leurs pièces d'appui et de blocage respectives, selon la réalisation des figures 8 et 9. La figure 14 est une vue en coupe d'une fraise selon une autre forme de réalisation. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant sous des formes de réalisation non limitatives illustrées aux figures des dessins. Suivant une première forme de réalisation illustrée aux figures 1 à 4, la fraise est constituée d'un corps 1 formé d'une portée cylindrique la surmontée d'une deuxième portée cylindrique lb de plus petit diamètre, elle-même surmontée d'une troisième portée cylindrique lc de diamètre légèrement inférieur à la portée lb. Ces trois portées sont traversées par un alésage Id avec évidement fileté le à la partie inférieure pour le vissage d'un bouchon 2. La portée 1c présente une entaille diamètrale li pour 1' entrainement en rotation de la fraise par les moyens classiques tels que nez ou mandrin d'entraînement B illustré en traits interrompus à la figure 4. La fraise étant fixée et bloquée par un boulon B1 par exemple (traits interrompus figure 4). Le corps ou portée cylindrique la est agencé à sa périphérie pour constituer des logements pour le montage et la fixation des supports et des coins de blocage des plaquettes rapportées. Le nombre de logements est fonction du diamètre de la fraise. Dans l'exemple illustré on prévoit huit logements, donc huit plaquettes. Ces logements sont établis chacun de la manière suivante une première entaille lg , formant un angle A par rapport à l'a xede la fraise, est destinée à recevoir -le support ou pièce d' appui 3 de la plaquette rapportée 4. Une deuxième entaille 1h contiguë à l'entaille lg, forme un angle C par rapport à l'axe de la fraise qui est inférieur à angle A, mais avec une profondeur plus grande au départ sur la face supérieure du corps la et avec une face latérale li formant un angle D par rapport à la face latérale Ij~ de l'entaille lg . Cette deuxième entaille est destinée à recevoir les coins de blocage 5 et 6gue l'on décrit plus loin. L'entaille 1g reçoit le support 3 qui comprend a cet effet une face pentée 3a. Pour éviter le basculement et la chute du support au montage, on prévoit d'engager dans un trou 1k de la face > J~ un doigt 7 sur lequel peut coulisser le support 3 par une ouverture oblongue 3b. Le support 3 comprend encore une butée 3c ou partie en relief du côté opposé à la face d'appui contre la face j~ de l'entaille, avec deux portées 3d pour l'appui de la plaquette 4. Cette butée est orientée de telle sorte que la plaquette quadrangulaire mise en place présente une arête de coupe convenable (figure 4). Ce montage est valable que laplaquette soit quadrangulaire à coupe négative (figures 1, 4 et 5) ou quadrangulaire à coupe positive figure 2)i dans ce deuxième cas, la saillie 3c présente une face 3d pentée transversalement pour recevoir la plaquette à chats chanfreinés. Le montage des plaquettes s'opère une fois Xes supports 3 en place dans leur entaille et reposant sur la partie épaulée et pentée 2a du bouchon 2 (figure 4). Le coin de blocage 5 est vissé dans un trou fileté lm de l'entaille 1h au moyen d'une vis 8 à deux filets opposés, et par ses faces latérales pentées 5a 5b s'appuyant contre la face li de l'entaille 1h et contre le support 3, coince le support, tandis que sa face supérieure 5c est butée sous une couronne 9 avec alésage 9a concentrique à la portée lb, fixée par vis 10 sur la face supérieure du corps la. La plaquette 4 est butée en 5d sous le coin 5 ainsi fixé et l'on bloque alors la plaquette par vissage du coin de blocage 6 à l'aide d'une autre vis 11 à deux filets opposés, dans un trou fileté In de ventaille lh. Les faces latérales pentées 6a - 6b du coin 6 autorisant le coincement de la plaquette comme pour l'autre coin. On voit encore, notamment à la figure 1, que le corps la présente entre chaque logement une dépouille ou chanfrein lp facilitant le dégagement des copeaux. Bien entendu, avec les mêmes logements et comme on le voit aux figures 5 et 7, on peut utiliser aussi des plaquettes de coupe triangulaires 12 à coupe positive. Pour cela il suffit de prévoir un support de plaquette 12 dont la butée 13a de plaquette est orientée pour que la plaquette présente une arête de coupe convenable (figure 5). Le coin de blocage de cette plaquette étant le même que précédemment, tandis que le coin de blocage 30 du support ?3tgrésente une pente 30a sur un côté pour buter sur un coté de la plaquette (figure 5). Ces plaquettes étant chanfreinées sur leurs chcmps , il faut inverser ltorientation des logements comme le montre la figure 7, pour présenter correctement l'arête de coupe. Il en est de même pour la plaquette quadrangulaire à coupe positive (figure 2). On comprend , en se réfèrant aux figures 4 et 5, que par simple rotation du bouchon fileté 2, présentant à cet effet des moyens de préhension pour un organe de manoeuvre, les plaquettes 4 ou 12 peuvent être déplacées par poussée sur les supports 3 ou 13. Les plaquettes étant butées sous les coins 5 ou 30, elles ne peuvent que se déplacer suivant flèche f (figures 4 et 5). Cette opération de règlage étant exécutée après léger déblocage des coins 5 et 6. Suivant une autre forme de réalisation illustrée aux figures 8 à 13, le moyen de règlage en position des plaquettes n'est plus situé en-dessous de la fraise mais au-dessus. Cette réalisation permet de simplifier la construction et d'obtenir un bouchon de règlage couvrant toute la surface de la fraise, donc plus facile à manoeuvrer. A cet effet, la fraise 14 est formée d'un corps présentant une portée cylindrique 14a surmontée d'une portée filetée 14b de plus petit diamètre, elle-même surmontée dune portée cylin drique 14c légèrement inférieure et traversée radialement par une entaille 14d pour l'entraînement en rotation par la broche B. La fraise étant bloquée sur le nez d'entrainement par le boulon Bi logé dans un évidement 14e du corps faisant suite à l'alésage 14f de passage de la tige du boulon. Sur la périphérie de la portée 14a sont exécutés les logements pour les plaquettes et leurs coins de blocage. Dans ce cas les logements sont constitués d'une première entaille 14g de pente inverse à celle de la première réalisation et d'angle E. Cette entaille reçoit le support 15 de la plaquette 16 triangulaire à coupe positive (figures 8, 10, et 13) ou le support 17 de la plaquette 18 quadrangulaire à coupe négative (figures 9,11 et 12). Comme on le voit aux figures 12 et 13, les supports présentent une pente 15a - 17a correspondant à la fente de l'entaille i4g , une ouverture oblongue 15b - 17b pour l'en- gagement et le coulissement sur le doigt 19 de retenue, engagé dans le coté latéral 14h de l'entaille 14g et une partie en relief ou butée 15c - 17c convenablement orientée pour l'appui correct des plaquettes 16 ou 18.Les supports 15 ou 17 sont montés sur la fraise par le doigt 19 et on présente les plaquettes 16 ou 18 en butée sur les parties 15c - 17c ; on met en place un coin de blocage 20, traversé par la vis 21 à deux filets opposés que l'on visse dans un trou fileté 141 exécuté dans une rainure 14i du corps; moins profonde que l'entaille 14g , formant un angle G inférieur à l'angle E par rapport à l'axe de la fraise, et dont le côté latéral 14k forme un angle H avec le côté 14h de l'entaille 14g .Les coins de blocage serrant légèrement les plaquettes, on opère leur règlage en position par rotation du bouchon 22 dont le moyeu 22a se visse sur la portée 14b du corps, tandis que sa face inférieure pousse les faces supérieures 15d ou 17d des supports qui suivent la pente des entailles en obligeant les plaquettes à s'écarter radialement l'une de l'autre suivant flèches f1 des figures 8 et 9. Dans une autre réalisation très simplifiée, illustrée à la figure 14, la fraise 23 est formée d'un corps 23a et d'une queue 23b conique pour le montage et l'entraînement en rotation dans le cone correspondant du nez d'entrainement de la machine, par tige filetée vissée - dans la queue. Le corps 23a présente comme dans la première réalisation, des entailles 23c - 23d différemment pentées, pour le logement des supports 24 des plaquettes 25 et des coins de blocage, non représentés. Les supports 24 étant articulés aux doigts 26 de retenue et les coins supérieurs sont butés en hauteur par la couronne 27 fixée sur la àce supérieure du corps 23a. Le règlage des plaquettes s'opèrant par rotation d'un bouchon 28 à épaulement penté 28a, se vissant sous le corps 24a. Bien entendu, la forme de réalisation illustrée aux figures 8 à 13 peut aussi être adaptée dans cette variante. On peut également prévoir un blocage du bouchon fileté, pour éviter les effets possibles des vibrations. Par exemple on prévoit des vis 29 (figures 4 et 6 notamment) situées sur les chanfreins lp~ (1 vis au moins, de préférence 3). Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne - le règlage possible du diamètre de travail des plaquettes sur plusieurs millimètres, soit pour ajuster à une cote précise, soit pour rattraper l'usure des arêtes de coupe. - le règlage ci-dessus permet le réaffûtage répété des plaquettes avant leur rotation sur un autre angle, ou l'utilisation de plaquettes entièrement réaffutées, et cela plusieurs fois. - une pose commune pour toutes plaquettes à coupe négative. - ltéconomie d'utilisation découlant des précédents avantages cités. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d' application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiqués ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1- Fraise à plaquettes de coupe rapportées, caractérisée en ce que les plaquettes de coupe quadrangulaires ou triangulaires sont montées sur le corps de la fraise par l'intermédiaire de supports de positionnement pouvant être déplacés simultanément en expansion diamètrale par un organe rotatif, par rapport à leurs logements et par rapport aux moyens de serrage des supports et des plaquettes , de manière à obtenir un diamètre de travail variable des arêtes actives des plaquettes. 2- Fraise suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le règlage du position men pes plaquettes de coupe est obtenu par un bouchon de manoeuvre vissé dans le corps de la fraise et dont ltépaulement est en-contact avec lune des faces des supports de plaquettes montés dans le corps. 3- Fraise suivant les revendications 1 et 2 ensemble, caractérisée en ce que les supports de plaquettes sont logés dans des entailles exécutées à la périphérie du corps de la fraise et formant une pente par rapport à l'axe de la fraise. 4- Fraise suivant les revendications 1,2 et 3 ensemble, caractérisée en re que les supports de plaquettes sont retenus à coulis- sement et à articulation libre dans leurs entailles, par des foigts fixés dans un coté latéral des entailles, sur lesquels sont montés les supports par une ouverture oblongue. 5- Fraise suivant les revendications 1,2,3 et 4 ensemble, caractérisée en ce que dans une première forme de réalisation, les entailles ou logements des supports de plaquettes présentent une pente ou angle tel que la partie la plus profonde de l'entaille soit située à la base ou face inférieure du corps de la fraise ; les supports étant en appui sur un épaulement penté du bouchon de manoeuvre vissé dans un évidement de la partie inférieure du corps. 6- Fraise suivant la revendication 5, caractérisée en ce que les coins de blocage des supports de plaquettes , vissés dans une entaille conique contiguë à l'entaille des supports et de pente différente, sont butés à leur face supérieure par une couronne fixée sur la face supérieure du corps et servant de butée aux plaquettes de coupe. 7- Fraise suivant la revendication 6, caractérisée en ce que les plaquettes de coupe de forme quadrangulaire butent sous la face inférieure des coins de blocage des supports, tandis que les plaquettes de coupe triangulaires butent sous un chanfrein latéral des coins de blocage des supports, qu'elles soient à coupe positive ou négative. 8- Fraise suivant les revendications 1,2,3 et 4 ensemble, caractérisée en ce que dans une autre forme de réalisation, les entailles ou logements des supports de plaquettes présentent une pente ou angle tel que la partie la plus profonde deA'entaille soit située à la partie supérieure du corps de la fraise ; les supports de plaquettes étant en contact par leur face supérieure avec la face inférieure du bouchon de manoeuvre vissé dans une portée filetée faisant suite au corps de fraise. 9- Fraise suivant la revendication 8, caractérisée en ce que les supports de plaquettes et les plaquettes sont bloqués ensemble par un seul coin de blocage vissé dans une entaille contigue à l'entaille des supports et de pente différente. 10- Fraise suivant les revendications 5,6,7 et 8 ensemble, caractérisée en ce que les supports de plaquettes présentent une butée ou partie en relief excécutée sur leur côté opposé à celui qui prend appui contre le côté latéral de leurs entailles, et qui est orientée pour que l'arrête de coupe des plaquettes, qu'elles soient de forme quadrangulaire à coupe positive ou négative ou triangulaire, à coupe positive, se présentent dans une position correcte sur la pièce à usiner. 11- Fraise suivant les revendications 1-2-3-4-5-6-7-8-9 et 10 ensemble, caractérisée en ce qu'elle est montée sur le nez ou mandrin d'entraînement de la machine par tous moyens classiques adaptés dans ces réalisations, c'est-à-dire soit par emmanchement qu'une queue conique formée à la partie supérieure du corps, avec filetage intérieur, et coopèrant avec l'alésage conique du nez et une tige filetée de la machine, soit par blocage par boulon traversant un alésage du corps et se vissant dans le nez, et entrainement par entaille diamètrale d'une portée supérieure du corps coopèrant avec des tenons du nez.