Brevet FR2308481A1 — publié le 19761119

La présente invention concerne les outils d'usinage et a plus précisément pour objet un outil pour le perçage de trous et pour le taillage de rainures, comportant une partie coupante réalisée en une matière contenant des abrasifs. L'invention peut être appliquée le plus efficacement au perçage de trous de préférence de petit diamètre, ainsi qu'au perçage de trous borgnes et au taillage de rainures de préférence dans des matériaux durs et fragiles tels que, par exemple, le verre, le verre cristallisé, la céramique, etc. On connait des outils pour le perçage de trous et pour le taillage de rainures, composés d'une queue et d'une partie coupante réalisée en une matière contenant des abrasifs et ayant une rainure longitudinale dans laquelle est fixée une tige en matière moins résistante à l'usure par frottement et plus résistante à la flexion que la matière de la partie coupante, le profil de la tige étant identique au profil de la rainure longitudinale, tandis qu > en bout de la partie coupante est pratiquée une gorge de telle sorte que les particules abrasives sur la surface en bout de la partie coupante se trouvent à une certaine distance de l'axe de rotation de l'outil et que le fond de la gorge constitue une surface curviligne (cf, par exemple, le brevet d'invention de Grande-Bretagne no 1343236, cl. 3 24t 7/OC). Ces forets, caractérisés par une grande solidité et une haute tenue, sont employés avec succès pour le perçage de trous de petit diamètre, de l'ordre de 1 à 3 mm, à une profondeur allant approximativement jusqu'à 10 mm dans des matériaux à capacité abrasive élevée tels que, par exemple, le quartz, etc. Cependant, la pratique de l'utilisation de l'outil a démontré que la fabrication de la tige sous forme d > e pièce pleine diminue quelque peu la capacité de travail de l'outil, surtout lors du perçage de trous dans des matériaux à faible capacité abrasive1 qui usent dune manière peu efficace la matière de la tige, ce qui rend difficile lXauto-affûtage de l'outil. En outre, en cas de perçage de trous profonds, l'évacuation du liquide de lubrification et de refroidissement et des copeaux depuis la zone de coupe deviennent difficiles une fois que la rainure de l'outil est entrée complétement dans le trou en cours de perçage. C'est pourquoi on doit réaliser un perçage discontinu en retirant fréquemment le foret du trou, ce qui diminue le rendement de l'opération de perçage. Le but de la présente invention est d'éliminer les inconvénients précités. On s'est donc proposé de mettre au point un outil pour le perçage de trous et pour le taillage de rainures, dont la partie coupante serait réalisée de manière à assurer lsauto- affûtage de l'outil et à augmenter ainsi le rendement de l'outil et à améliorer les conditions de son exploitation. Ce problème posé est résolu du fait que dans l'outil pour le perçage de trous et pour le taillage de rainures, composé d'une queue et d'une partie coupante réalisée en une matière contenant des abrasifs et pourvue d'une rainure longitudinale, dans laquelle est fixée une tige en matière moins résistante à l'usure par frottement et plus résistante à la flexion que la matière de la partie coupante, le profil extérieur de la tige étant identique à celui de la rainure longitudinale, une gorge étant taillée en bout de la partie coupante de sorte que les particules abrasives sur la surface en bout de la partie coupante se trouvent à une certaine distance de lXaxe de rotation de l'outil, la surface de cette gorge étant curviligne, suivant l'invention ladite tige est réalisée sous forme d'une rigole. Un tel profil permet de réduire le volume de la matière de la tige sujette à l'usure par la carotte qui se forme au cours du perçage. En conséquence, la tige s'use plus facilement et plus rapidement, en assurant l'auto-affûtage plus complet de l'outil. En même temps, on n'a pas besoin de déposer l'outil de la machine en vue de son réaffutage. Tout ceci contribue à l'augmentation du rendement de l'outil et à l'amélioration des conditions de son utilisation. L > éxécution de la tige sous forme d'une rigole assure un accès facile du liquide de lubrification et de refroidissement à la zone de coupe et l'évacuation des copeaux à partir de n'importe quelle profondeur de perçage, grâce à la présence de la rainure suivant toute la longueur de la partie coupante du foret. Ceci assure un rendement plus élevé lors du perçage de trous profonds. Il est avantageux d'exécuter le profil de la rigole en forme de V allant en S'élargissant vers la périphérie de l'outil. Comme le montrent les résultats des essais, ceci assure de meilleures conditions de refroidissement et d'évacuation des copeaux depuis la zone de coupe. La profondeur de la rigole n'est pas inférieure à 1/3 de la dimension maximale de la section transversale de la partie coupante de l'outil ; sinon, comme le montrent les essais, la gorge assure pas de conditions suffisantes pour le passage du liquide de lubrification et de refroidissement et pour l'évacuation des copeaux depuis la zone de coupe. La hauteur de la rigole est choisie par voie expérimentale, en fonction des propriétés de la matière à usiner. Ainsi, par exemple, pour le perçage de trous dans des matériaux d'une haute capacité abrasive, la profondeur de la rigole est supérieure à la moitié de la dimension de la section transversale de la partie coupante de l'outil. Pour le perçage de trous dans des matériaux à faible capacité abrasive, la profondeur de larrigole est inférieure à la moitié de la dimension de la section transversale de la partie coupante de l'outil. Pour une meilleure compréhension de l'invention, on décrit ci-après des exemples concrets mais non limitatifs de sa réalisation, avec références aux dessins annexés qui représentent : - la figure 1, l'outil proposé pour le perçage de trous et pour l'exécution de rainures (vue latérale, avec coupe partielle) 7 - la figure 2, idem (vue de face) ; - la figure 3, une autre variante d'exécution du profil de l'outil (vue de face). L'outil se compose d'une queue 1 (figure 1) et d'une partie coupante 2 fixée sur la queue et contenant des abrasifs. En qualité de matière contenant des abrasifs on peut utiliser, par exemple, une matière constituée de grains de diamant avec un liant métallique. Dans la partie coupante 2 est pratiquée une rainure longitudinale 3 (figure 2) dans laquelle est fixée une tige 4 en matière moins résistante à l'usure par frottement et plus résistante à la flexion que la matière de la partie coupante 2 le profil extérieur de la tige 4 en section transversale est identique à celui de la rainure longitudinale 3, ce qui assure leur adhérence intime. Le choix de la matière de la tige du point de vue de ses propriétés de résistance à l'usure est déterminé par les exigences d'auto-affûtage de l'outil, et du point de vue de sa dureté, par la solidité requise de l'ensemble de l'outil. En qualité de matière pour la tige on peut employer par exemple un liant métallique utilisé pour la fixation des grains de diamant, de même que le bronze, l'acier, etc. La tige 4 est réalisée sous forme dune rigole à profil en forme de V allant en s'élargissant vers la périphérie de l'outil, comme montré sur la figure 2. La profondeur "h" de la rigole n'est pas inférieure à 1/3 de la dimension maximale de la section transversale de la partie coupante. Pour le perçage de trous dans des matériaux à haute capacité abrasive1 la profondeur h est supérieure à 1/2 D, où D est le diamètre du foret. Si le profil de la partie coupante 2 n'est pas rond, par exemple s'il a la forme d'une ellipse, comme on le voit sur la figure 3, la profondeur h est supérieure à 1/2 H, où H est la longueur du grand axe de l'ellipse. Pour le perçage de trous dans des matériaux à faible capacité abrasive, h Du côté de la face en bout 5 (figure 1) de ia partie coupante 2 est ménagée une gorge 6 de telle sorte que les particules abrasives sur la surface en bout 5 de la partie coupante 2 se trouvent à une certaine distance tfagl de l'axe 7 de rotation de l'outil, et que le fond 8 de la gorge 6 présente une surface curviligne. Le processus de perçage s'effectue de la manière suivante. Pendant la rotation de l'outil, grâce au fait que les particules abrasives situées à la surface en bout 5 de l'outil se trouvent à une certaine distance 1a11 de l'axe 7 de rotation, elles se déplacent à une certaine vitesse sur la matière à usiner, ce qui permet d'effectuer l'opération de coupe. La petite tige-carotte non usinée qui se forme au milieu du trou en cours de perçage, bute contre la surface curviligne 8 du fond de la gorge 6 et s'use ou se casse contre celle-ci, en usant en même temps le fond même de la gorge de l'outil. La forme en rigole de la tige 4 fixée dans la partie coupante 2 de la tige 4 facilite, d'une part l'usure de la tige elle-même par suite de la quantité plus petite, par rapport à une tige pleine, de la matière à user, et d'autre part elle simplifie la pénétration du liquide de lubrification et de refroidissement et l'évacuation des copeaux depuis la zone de coupe. Ceci assure de meilleures conditions d'auto- affûtage du foret et un naut rendement du perçage. Bien entendu, l'invention n > est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre 'exoe3e. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Outil pour le perçage de trous et pour le taillage de rainures, du tvpe composé diune queue et d'une partie coupante constituée d'une matière contenant des abrasifs et pourvue d'une rainure longitudinale dans laquelle est fixée une tige en matière moins résistante à l'usure par frottement et plus résistante à la flexion que la matière de ladite partie coupante, le profil extérieur de ladite tige étant identique à celui de ladite rainure longitudinale, tandis qu'unie gorge est taillée en bout de ladite partie coupante de telle sorte que sur la surface en bout de ladite partie coupante les particules abrasives se trouvent à une certaine distance de l'axe de rotation de l'outil et que la surface de ladite gorge soit curviligne, c a r a c t é r i s é en ce que la tige précitée a la forme d'une rigole. 2. Outil conforme à la revendication 1, c a r a c t e r i s é en ce que ladite rigole est en forme d'un V allant en s'élargissant vers la périphérie de l'outil. 3. Outil conforme à l'une des revendications 1 et 2, c a r a c t é r i s é en ce que la profondeur de ladite rigole constitue au moins 1/3 de la dimension maximale de de la section transversale de ladite partie coupante.