Brevet FR2357324A1 — publié le 19780203

La présente invention concerne un outil, notamment un outil pour perçage avec noyau, comprenant une tige de corps constituée au moins en partie comme un corps creux et une tête de per çage pourvus d'éléments coupants insérés, Des outils de ce genre, c'est-à-dire notamment des outils pour perçage avec noyau, mais également des forets à spirale, des outils d'alésage, des fraises, ou d'autres outils utilisables pour des usinages avec enlèvement de copeaux, sont pourvus, pour des modes d'emploi déterminés, d'éléments de coupe, constitues de préférence en métal trempé.Dans les outils connus et notamment les outils pour perçage avec noyau, de tels éléments de coupe sont à section transversale de forme rectangulaire et sont fixés sur ltextrémité antérieure de 11 outil dans un évidement de logement approprié, au moyen d'agrafage, par soudage à ltétain, par collage, ou analogue. Un inconvénient réside dans ce cas en ce que le travail de réalisation de ltévidement est relativement difficile et incommode. Dans le cas de plusieurs éléments de coupe prévus sur le pourtour de l'outil, il est nécessaire que les évidements soient réalisés séparément et l'un apres l'autre, de tels évidements sont réalisés en général par fraisage, ce qui nécessite, dans les outils sur lesquels les plaques seront soudées ou collées, de manière désavantageuse, de prévoir sur l'outil une sortie de dégagement, c'est-à-dire une surface de travail qui ne sera pas occupé plus tard par ltélément de coupe. Pour éviter l'usinage d'une telle sortie, il a été essayé de réaliser les évidements avec une fraise à queue, ce qui se révèle cependant plus difficile et plus lent. Un autre inconvénient réside en ce que la mise en place ultérieure de l'élément de coupe de forme rectangulaire, notamment le positionnement angulaire de l'arête de coupe par rapport à un plan longitudinal de l'autre, doit être déterminée avec précision pour chaque outil lors de la fabrication de l'ôvidement, car la position des éléments coupants est dépendante de la position précise de l'ôvidement. La présente invention a pour but d'améliorer un outil, notamment un outil pour perçage avec noyau du type mentionné plus haut, de telle manière que les évidements de logements, ou le siège pour le ou les éléments coupants, soient réalisables de maniere plus simple et plus rapide, et que la position de l'arete coupante ne doive être déterminée que lors du montage. Dans ce but, l'outil conforme à l'inventioe est caracté- risé en ce que les éléments coupants possèdent une forme de section transversale de base circulaire et sont insérés et nain tenus chaque fois dans un perçage frontal correspondant sur la toute de perçage. L'avantage essentiel de l'outil conforme a l'invention réside en ce que l'ôvidement, ou le siège pour les éléments coupants, sur l'extrômitô frontale de l'outil, ou, dans le cas de perceuses, sur la tete de perçage, peut etre réalisé, au lieu de fraisage, d'une manière simple et très précise par perçage. Plus particulie- rement, il est alors possible, dans le cas d'outils avec plusieurs éléments de coupe, répartis sur le pourtour frontal, de réaliser leurs évidements et sièges simultanément avec une texte de perçage à plusieurs broches, ou avec une perceuse à broches multiples. Un autre avantage réside en ce que le siège peut etre percé, sans dépense dtinstallation supplémentaire, dans toute direction choisie relativement à l'axe par exemple de la tete de perçage, de telle sorte qu'on peut déterminer directement la position désirée des éléments coupants.Tandis que, dans le cas des éléments coupants de forme rectangulaire connus, la position est définie, par rapport à un plan longitudinal médian de l'outil, lors de la réalisation du siège, et ne peut plus etre modifiée dans la suite, il est possible, dans le cas de 11 outil conforme à l'inven- tion, après réalisation du perçage de siège, directement, de faire tourner ltélément coupant inséré, dans l'une ou l'autre direction, de telle sorte que l'arsste de coupe principale peut prendre, par rapport par exemple à une direction de rayon, un angle d'inclinai- son positif ou négatif, de préférence un angle aigu.Cela signifie que plusieurs outils peuvent etre percés ensemble de la meme manière, car c'est seulement après leur montage, ctest-à-dire lors de la fixation des éléments coupants dans l'outil, que doit etre décide quelles sont les conditions auxquelles l'outil doit satisfaire Cela signifie que, suivant la position et la grandeur de l'angle d'inclinaison de l'arete principale de coupe, 1'outil peut être utilisé pour ébaucher ou pour planer, ou analogue, les copeaux étant évacués soit vers l'extôrieur, soit vers l'intérieur. Cela signifie également qu'il suffit de fabriquer un nombre beaucoup plus réduit d'outils de base, ce qui aboutit à une réduction importante de la défense à engager.Les éléments coupants sont, suivant le règlage en question de l'angle d'inclinaison de l'arête de coupe, soit soudés, soit collés dans leur perçage de logement. Mais il est également possible de monter les éléments de coupe de manière règlable dans leur perçage de logement, par exemple en les immobilisant de manière appropriée. Un autre avantage important de 11 outil conforme à l'invention réside en ce que les éléments coupants pourvus d'une forme de base à section transversale circulaire sont nettement plus stables que les éléments de coupe à section rectangulaire mentionnés précédemment, car ils possèdent, en direction de la coupe, un couple de résistance au déplacement beaucoup plus élevé, propre à la forme de section transversale choisie, De manière correspondante, la zone frontale de l'outil dans laquelle les éléments coupants sont insérés, est beaucoup plus robuste. En outre, avec ltévide- ment de logement de forme ronde dans le corps, est évité l'effet d'entaillage qui se produit dans le cas d'un profil à arêtes vives. La description ci-après se rapporte à un mode de réalisation d'un outil conforme à l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et décrit avec référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe longitudinale à travers une tête de perçage d'un outil pour perçage avec noyau, conforme à un exemple de réalisation de l'invention dans une représentation partielle la figure 2 est une vue en élévation frontale suivant la flèche Il de la figure 1, et la figure 3 est une vue en perspective dlun élément coupant rapporté dans l'outil pour perçage avec noyau. L'outil Il destiné à des perçages de trous avec noyau, possède une tête d'outil en forme de tête de perçage 12, qui est en une seule pièce avec un prolongement cylindrique qui, d'une manière non représentée, peut etre monté à rotation solidaire, le cas échéant par l'intermédiaire d'un second prolongement, dans un mandrin de perçage d'une broche montée dans une machine-outil. Il est évident que la tête de perçage 12 peut également etre constituée de telle manière quelle ne soit pas en une seule pièce avec le prolongement ou rallonge 13, mais simplement assemblée à lui de manière solidaire à la rotation. La rallonge 13 ainsi que la rallonge supplémentaire non représentée peut être choisie de longueur différente, suivant la longueur, c'est-à-dire la profondeur du trou à percer dans la pièce ébauche en question. La tête de perçage 12 peut également être échangée à volonté contre une autre tête d'outil, par exemple une tete vissée, ou à friction ou à roulement, de telle sorte que la paroi intérieure du perçage réalisé soit façonnée en finition de la manière désirée. Comme le montre la figure 2, la tete de pesage 12 est pourvue, sur sa surface frontale de forme annulaire 14 de quatre éléments coupants identiques 16 qui possèdent une forme de base à section transversale circulaire, qui sont insérés dans des perçages de logement correspondants 18, de préférence à axes parallèles à l'axe longitudinal médian 17 de la tête 12, qui forment les sièges pour les éléments-coupants 16 dans la tête 12.Chacun des éléments coupants 16 est pourvu, sur sa longueur, d'un découpage 21 à section transversale en forme de secteur de cercle, qui s'étend (figure 3) jusqu'au plan longitudinal médian 22 formant la surface de guidage de copeaux, et qui est limité, d'autre part, par une surface 23 qui s'étend, vue en section transversa#le, sous un angle de préférence supérieur à 900 par rapport au plan longitudinal médian 22. Dans le domaine de l'arete de coupe 24 de l'élément coupant 16, le découpage 21 s'retend sur toute la largeur du plan longitudinal médian 22, tandis qui va en se rétrécissant dans ce plan vers l'extrômitô arrière de l'élément coupant 16, de telle sorte que la surface 23 s'étend, sur la plus grande partie de la longueur de ltélément, coniquement vers l'intérieur, puis parallèlement à l'axe longitudinal médian 26 de l'ôlôment 16, à une faible distance de celui-ci.L'arête de coupe principale 24, qui s'étend dans le plan longitudinal médian 22, en forme de sécante par rap port à la surface de base circulaire, s'étend sous un angle k d'environ 15 , par rapport au plan perpendiculaire à l'axe longitudinal médian 26 de lTélément-coupant 16, incliné vers l'intôrieur. L'arê- te de coupe se raccorde ensuite, dans le domaine de son arete extérieure dans sa position de montage, à une are te de coupe secondaire courte 27 inclinée en sens opposé vers l'extôrieur. La largeur de la face frontale 14 de la tête de perçage 12 est un peu inférieure au diamètre de ltélément coupant 16 et les perçages servant de logement de siège 18 sont percés dans la surface frontale 14 de la tete 12, de telle manière que les éle, ments coupants 16 dépassent aussi bien de la paroi intérieure 28 qutégalement de la paroi extérieure 29 de la tête 12.Ces éléments coupants 16 sont alors disposés de telle manière que la paroi ex tôrieur 29 soit alignée avec le sommet 31 entre 1arête de coupe principale 24 et ltarete de coupe secondaire 27 (figure l), tandis que la paroi intérieure 28 est alignée avec le fond d'une surface de corde de cercle 32 sur ltélément coupant 16. Près de l t extrémité intérieure de ltélément coupant 16, la paroi intérieure 28 de la tête 12 est pourvue d'une gorge annulaire 33. La paroi intérieure 28 de la tete de perçage 12 est alignée avec la paroi intérieure de la rallonge 13, tandis que la paroi extérieure 29 de la tête possède un diamètre supérieur à celui de la rallonge 13.Comme le montre la figure 2, à la surface de dégagement de copeaux 22 de chaque élément coupant 16 est affectée une chambre à copeaux 34 dans la tête de perçage 12. Comme mentionné plus haut, dans cet exemple de réalisation, les perçages de siège 18 sont à axe parallèle avec l'axe longitudinal médian 17 de la tete de perçage 12, ou de la rallonge 13. Cependant, il est également possible de prévoir que ces perçages ou logements de siège 18 sont disposés dans la surface frontale 14, inclinés dans une direction choisie par rapport à l'axe 17. Dans l'exem- ple représenté, sont prévus quatre perçages de siège 18, répartis sur le pourtour de la surface frontale 14, leurs centres enfermant entre eux un angle égal alternativement#à 950 et à 850.Dans cet exemple, les éléments coupants 16 sont montés, c'est-à-dire orientés en rotation dans ces perçages de siège 18, de telle manière que l'arête de coupe principale 24 enferme un angle positif de 50 avec le rayon partant du centre du perçage vers leur arête extérieure. On entend ici par angle positif, un angle qui est en retard dans le sens de rotation de l'outil. Les éléments coupants 16 sont alors disposés de telle manière que, alternativement, soit le bord intérieur de l'arête de coupe principale 24, soit le bord de l'arête de coupe secondaire 27, c'est-à-dire le bord extérieur de l'arête de coupe principale 24, -se trouve dans l'un des plans longitudinaux médianS de la tête 12. Il est compréhensible que l'angle d'inclinaison de l'are- te de coupe principale 24 pourrait également être négatif, c'est-àdire être en avance par rapport au sens de rotation de la tête 12. Cet angle d'inclinais#on, positif ou négatif, peut également titre supérieur ou inférieur à 50 suivant le do#maine d'emploi prévu par l'outil. Selon que l'angle est positif ou négatif, les copeaux seront déviés soit vers l'extérieur, soit vers l'intérieur par la surface de guidage de copeaux 22. Il est, en outre, compréhensible que plus ou moins de quatre éléments coupants 16 peuvent etrerépar- tis sur la face frontale de la taste de perçage 14. Suivant le cas d'emploi, l'angle de répartition entre les éléments coupants 16, c'est-à-dire entre les perçages de siège 18 pourra être choisi à une valeur différente. Les éléments coupants 16 sont maintenus dans les perça- ges de logements de siège 18 par soudage à l'étain de leurs zones de pourtour indiquées en 36 et 37, ces surfaces soudées Constituant à un accroissement de la stabilité de l'outil 11. Les éléments coupants individuels 16 sont constitués de telle manière qu'ils pré sentent un angle d'attaque ou d'affûtageC d'environ 4 d'environ 4ou 5 et un angle de dépouille t de 00. Si la technique de division de copeaux le rend nécessaire, il peu* être prévus des épaulements de guidage de copeaux, d'une manière connue, d'oû résulte un angle de dépouille plus grand. Etant donné que les éléments coupants 16 dépassent au delà des parois 28 ou 29 de la tête de perçage 12, aussi bien vers l'intérieur que vers l'extérieur, les deux artels 38 et 39 (figure 2) sont dégagées, de sorte qu'elles ne nécessitent qu'un affûtage ultérieur peu important. Il est compréhensible que~ pour d'autres domaines dtemploi, l'angle d'attaque et l'angle de dépouille peuvent avoir des valeurs différentes. L'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et représenté. Diverses modifications et variantes de réalisation restent possibles sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. - REVENDICATIONS- 1. Outil, notamment outil pour un perçage avec noyau, comprenant une tige de corps constituée au moins en partie par un corps creux, et une tête de perçage pourvue d'éléments coupants insérés, outil caractérisé en ce que les éléments coupants possèdent une section transversale de base de forme circulaire et sont insérés et-maintenus chacun dans un logement de siège formé par un perçage frontal dans la tête. 2. Outil, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'arête de coupe principale est constituée par une sécante de la forme circulaire de section transversale, passant par le centre. 3. Outil, suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque élément coupant est pourvu d'un découpage en creux à section transversale en forme de secteur de cercle, qui, à partir de l'arête de coupe principale, occupe presque la totalité de la surface de section longitudinale et va en s'amincissant vers l'autre extrémité de l'élément coupant. 4. Outil, suivant la revendication 3, caractériséen ce que la surface de section longitudinale est la surface de guidage de copeaux, sur laquelle est disposée, au moins sur une partie de sa longueur, une surface de limitation qui s'étend en forme conique jusque dans le domaine de l'axe longitudinal médian et qui, vue en section transversale, forme un angle de 900 ou supérieur à 900 avec la surface de guidage de copeaux. 5. Outil, suivant la revendication 4, caractérisé en ce que dans la surface de guidage de copeaux, est usiné un épaulement de guidage de copeaux. 6. Outil, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'angle. d'attaque est égal à 4+2 degrés et l'angle de dépouille est égal à zéro. 7. Outil, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'axe longitudinal médian de l'élément coupant s'étend parallèlement à l'axe de la tête de perçage, et l'arête de coupe principale est inclinée de l'extérieur vers l'intérieur par rapport aux normales à l'axe longitudinal médian. 8. Outil, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les perçages de logements pour recevoir les éléments coupants, ou les éléments coupants eux-m#me possèdent un diamètre supérieur à la largeur de la surface frontale de forme annulaire de la tete de perçage. 9. Outil, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les éléments coupants sont pourvus chacun d'une arete de coupe secondaire extérieure. 10. Outil, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'arete de coupe principale forme un angle positif ou négatif égal à environ 5 degrés, avec la direction du rayon correspondant qui le coupe. il. Outil, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'intervalle angulaire entre les divers éléments coupants sur la surface frontale de la tette de perçage, est différent, et pour le cas de quatre éléments coupants, ces angles d'intervalle sont égaux alternativement à 950 et à 850.