Brevet FR2401728A1 — publié le 19790330

La présente invention concerne une mise de coupe interchangeable pour un porte-outil, -pour rectifications intérieures en plongée d'alésages et compo#tant au moins un support d'outil à fût cylindrique dans lequel est logée la mise de coupe en métal dur. Dans un porte-outil connu de ce genre, la mise de coupe en métal dur est soudée sur un appendice aminci du support d'outil. Pour immobiliser le support d'outil dans l'alésage qui le reçoit, on se sert d'une vis de blocage agissant directement sur le fût du support d'outil. Dans les porte-outils connus, il n'est absolument pas prévu de dispositifs permettant de régler la position de la mise de coupe en direction radiale. Les mises de coupe utilisées habituellement, soudées à demeure, ont ltinconvénient de perdre la précision de leur profil à la suite du réaffûtage fréquent indispensable. C'est pourquoi, non seulementon est astreint à maintenir un fort approvisionnement mais aussi à acquérir et entretenir des équipements de réaffûtage. La présente invention a pour objet une mise de coupe pour rectification intérieure, en plongée, d'alésages, qui est interchangeable et peut être tenue ajustable en direction radiale du porte-outil, est de dimensions aussi faibles que possible et de fabrication simple. Il est capital pour de telles mises interchangeables que d'un côté elles soient de fabrication aussi peu onéreuse que possible, et de l'autre qu'elles puissent être immobilisées en toute sûreté dans le porte-outil. Il faut en outre que les outils servant à l'usinage interne d'alésages étroits assurent un dégagement particulièrement bon des copeaux.Pour remplir ces diverses conditions, une mise de coupe suivant l'invention est caractérisée en ce qu'elle présente des arêtes de coupe à ses deux extrémités, en ce qu'elle est de section trapézoidale allant en s'elargissant vers sa face supérieure et en ce que sa face supérieure, constituant la face de dégagement des copeaux, est de courbure concave profilée en arc de cercle, le rayon de courbure déterminant l'angle de dépouille et les deux aretes de coupe étant disposées symé- triquement par rapport au centre de courbure. Comme la mise de coupe présente des arêtes de coupe à ses deux extrémités, on peut après usure d'une arête retourner la mise très simplement et l'utiliser à nouveau. On compense ainsi au mieux la cherté du métal dur. La section trapézoldale de la mise de coupe, en combinaison avec la courbure concave profilée en arc de cercle de la face supérieure, a un rôle multiple. Tout d'abord, grâce à cette section trapézoldale de la mise de coupe associée à une section trapézoidale complémentaire de la rainure du support d'outil, on peut monter la mise de coupe sans jeu. Grâce à la courbure concave de la face supérieure de la mise, la face de dégagement des copeaux de celle-ci va en se rétrécissant depuis chaque arête jusqu'au centre de la mise. On est ainsi assuré que la mise de coupe n'appuie toujours sur la pièce à usiner que par son arête la plus avancée et que ses flancs ne peuvent jamais entrer en contact avec la pièce à usiner. On peut obtenir aisément la courbure de la face supérieure de la mise de coupe au moyen d'une meule cylindrique, dont l'axe de rotation est orienté perpendiculairement au plan longitudinal moyen de la mise, la meule plongeant de haut en bas sur la face supérieure de la mise de coupe pour l'usiner. On donne ainsi naissance à des stries de meulage qui s'étendent perpendiculairement aux arêtes de coupe, donc en direction du dégagement des copeaux.Ces stries en direction du dégagement des copeaux favorisent très nettement ce dégagement. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de deux modes de réalisation, donnés à titre d'exemple en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure I montre une vue en coupe, grossie à lté- chelle 5 environ et prise suivant la ligne I-I de la figure 2 d'un porte-outil avec une mise de coupe suivant l'invention - la figure 2 est une vue partielle du porte-outil de la figure 1, vue prise en direction Il de cette figure - la figure 3 est une vue partielle analogue à celle de la figure 2 mais correspondant à une seconde forme de réalisation de la mise de coupe - la figure 4 est une vue latérale d'une mise de coupe suivant l'invention, grossie à une échelle d'environ 10. Tel qu'il est représenté à la figure 1, un porte-outil 1 présente une section cylindrique. A un endroit voulu, il présente un alésage borgne 2 orienté radialement. Dans cet alésage borgne 2 est disposé un support d'outil 3 comportant un fût sensiblement cylindrique. Le support d'outil 3 peut, en fonction de son usinage et de son montage dans l'alésage borgne 2, être empêché de sortir de celui-ci et d'y tourner au moyen d'une goupille d'arrêt 4. Le porte-outil 1 comporte en outre une vis de blocage 6 dont l'axe est orienté perpendiculairement à celui de l'alésage borgne. Le support d'outil 3 présente une rainure 9, traversière et d'axe parallèle à celui de son fût, rainure ouverte en direction de la vis de blocage 6. Fonctionnellement cette rainure 9 est de section trapézoïdale, allant en s'élargissant vers la vis de blocage 6, les faces latérales de la rainure faisant judicieusement un angle d'environ 50 avec son plan longitudinal de symétrie. Dans la rainure 9 est disposée une mise de coupe 8 en métal dur, de section trapézoldale correspondant à la précédente et allant en s'élargissant vers sa face supérieure 7. La mise de coupe 8 ne remplit que la partie inférieure de la rainure 9. Dans la partie supérieure restante de la rainure est logée une pièce de serrage 10 qui, sous l'action de la vis de blocage 6, s'appuie par sa face inférieure 10a sur la face supérieure 7 de la mise de coupe 8.La face inférieure 10a de la pièce de serrage est de forme adaptée à celle de la face supérieure 7 de la mise 8. La pièce de serrage 10 présente élle-même à sa face supérieure tournée vers la vis de blocage 6 une rainure Il de section en V, dans laquelle s'engage l'extrémité pointue conique 6a de la vis de blocage 6. Dans le prolongement de l'alésage borgne 2 est disposée une vis de réglage 13, s'étendant parallèlement à l'axe de l'alésage borgne ou même coaxialement à celui-ci et sur l'extrémité pointue conique avant 13a de laquelle s'appuie la mise de coupe 8. L'extrémité arrière 13b de la vis de réglage 13 est librement accessible de l'extérieur par un trou taraudé 14 pratiqué dans le fût du porte-outil 1. Pour que la vis de réglage 13 puisse attaquer librement le support d'outil 3, celui-ci présente un alésage de dégagement 12. Au moyen de la vis de réglage 13, on peut régler de façon précise la distance radiale entre chaque arête active de coupe 8a se trouvant à l'extérieur et l'axe du porte-outil 1. Après quoi on serre à fond la vis de blocage 6 et la mise de coupe 8 se trouve alors immobilisée par la pièce de serrage 10.On peut préciser que tous les éléments du porte-outil 1 suivant l'invention sont représentés aux figures 1 et 2, grossis à l'échelle 5 environ. Ces éléments sont donc en réalité cinq fois plus petits et l'alésage borgne 2, notamment destiné à recevoir le support d'outil 3, n'a donc qu'un diamètre de 9 mm. Le diamètre du porte-outil 1 est de 18 mm. Par rapport à sa position représentée à la figure 1, la mise de coupe 8 pourrait être poussée davantage vers la droite de cette figure, de sorte que l'on peut introduire le porte-outil muni d'une mise de coupe dans un alésage de 20 mm seulement d'une pièce à usiner et que l'on peut pratiquer la rainure voulue de rectification à un endroit quelconque de cet alésage.Ces faibles dimensions permettent non seulement de construire un porte-outil à mise interchangeable et réglable pour alésages très petits, mais aussi de rapporter ce porte-outil, y compris sa mise de coupe et sa pièce de serrage, sur des outillages spéciaux, tels que barres d'alésage par exemple, comportant plusieurs outils à la fois. Grâce aux faibles dimensions du porte-outil, de sa mise de coupe et de sa pièce de serrage, on a la possibilité de les rapporter au voisinage immédiat d'autres outils d'usinage et en outre la section du support d'outil - ou de la barre d'alésage - est à peine affaiblie par un alésage borgne n'ayant que 9 mm de diamètre. On a représenté à la figure 4, grossie à une échelle d'environ 10, une mise de coupe 8, utilisée avantageusement en combinaison avec le porte-outil suivant l'invention. On peut aussi utiliser avantageusement cette mise 8 suivant les cas sur des outils d'autres conceptions, mais grâce à ses faibles dimensions et à sa conformation spéciale elle convient particulièrement bien à l'emploi sur le porte-outil suivant l'invention. La mise de coupe 8 présente des arêtes de coupe 8a, 8b à ses deux extrémités respectivement. Elle a en outre, comme on l'a déjà mentionné, une section trapézoïdale allant en stélargissant vers la face supérieure, et représentée en traits mixtes, tournée de 900, à la figure 4. La face supérieure 7 de la mise 8 est courbée concave et profilée en arcs de cercle.A ce sujet la face supérieure de la mise 8 peut être formée de trois arcs de cercles. Deux arcs de cercle 7a, 7b qui aboutissent aux arêtes de coupe 8a, 8b et dont le rayon de courbure R1 détermine l'angle de dépouille & , se raccordent entre eux par un arc de cercle 7 intermédiaire d'un rayon de courbure R2 un peu plus petit. Dans l'exemple représenté le rayon R1 est de 25 mm et le rayon R2 de 18 mm. Les centres de courbure des arcs de cercle de rayons R1 et R2 se trouvent sur une droite s, axe de symétrie pour les deux arêtes 8a, 8b.Le cas échéant, il serait également possible de donner à la face supérieure de ] a mise de coupe une courbure unique dont le rayon déterminerait l'angle de dépouille) La face supérieure 7 ou 7a, 7b de la mise est usinée au moyen de meules cylindriques dont les axes de rotation sont orientés perpendiculairement au plan longitudinal médian de la mise. Le rayon des meules utilisées à mettre en forme la face supérieure de la mise de coupe correspond alors judicieusement aux rayons de courbure voulus R1, R2. Par un usinage de ce genre de la face supérieure de la mise au moyen de meules cylindriques, les stries de meulage sont orientées en direction du dégagement des copeaux et favorisent en conséquence ce dégagement.Du fait de la forme trapézoïdale de la section de la mise de coupe 8 et de la courbure de.sa face supérieure, la face de dégagement des copeaux de l'arête de coupe, comme l'autre face libre de cette arête vont en se rétrécissant vers le centre de la mise et vers sa face inférieure respectivement. Ce rétrécissement suffit pour que les deux arêtes de coupe 8a, 8b, qui viennent au travail l'une après l'autre, coupent toujours librement. Pour obtenir dans chaque cas l'angle de dépouille 2' le plus favorable, adapté au matériau à usiner, on peut non seulement, comme on l'a déjà indiqué, utiliser une meule d'un rayon R1 donnant cet angle de dépouille, mais aussi utiliser une meule d'un rayon plus petit R2, dont l'axe de rotation est décalé de l'angle voulu en direction longitudinale de la mise de coupe. Comme on l'a déjà mentionné, le dégagement des copeaux, surtout dans le cas d'alésages étroits des pièces à usiner, est d'une grande importance; Pour améliorer encore de dégagement des copeaux, il est bon que les portions de la face supérieure de la mise de coupe 8, correspondant aux deux arcs de cercles extrêmes (voir figure 3), soient quelque peu inclinées en sens opposés par rapport au plan médian longitudinal M de la mise, de façon que les arêtes de coupe 8tua, 8'b soient elles aussi inclinées en sens opposés. Dans cet exemple de réalisation, les surfaces cylindriques correspondant aux deux arcs de cercles extrêmes 7a, 7b de l'exemple précédent ne sont donc plus perpendiculaires mais quelque peu inclinées par rapport au plan médian longitudinal M. Les arêtes de coupe 8'a, 8'b sont alors inclinées en sens opposés. De ce fait, dans cet exemple, les copeaux s'écoulant vers l'extrémité ouverte de l'alésage de la pièce à usiner sont dirigés vers la droite de la figure 3. Quand on retourne la mise de coupe 8', l'arête 8'b, précédemment non utilisée, prend vis-à-vis du flan médian longitudinal M la même inclinaison qu'avait auparavant ltarête 8'a. On peut obtenir les deux inclinaisons opposées# des arêtes 8'a, 8'b et en même temps des portions extrêmes de la face supérieure de la mise aboutissant à ces arêtes, en inclinant quelque peu l'axe de rotation de la meule mettant en forme ces faces de dégagement des copeaux, dans un plan perpendiculaire au plan médian longitudinal M de la mise de coupe. REVENDICATIONS 1. Mise de coupe pour porte-outil, pour rectifications intérieures, en plongée, d'alésages et pouvant être logée dans un support d'outil à fût cylindrique du porte-outil, caractérisée en ce qu'elle présente des arêtes de coupe (8a, 8b)àses deux exhe- mités, en ce qu'elle est de section trapézoïdale allant en s'élargissant vers sa face supérieure (7) et en ce que sa face supéreure (7 ou 7a, 7b) constituant la face de dégagement des copeaux, est de courbure concave profilée en arc de cercle, le rayon (R1) de cette courbure déterminant l'angle de dépouille ( t) et les deux arêtes de coupe (8a, 8b) étant disposées symétriquement par rapport au centre de courbure. 2. Mise de coupe selon la revendication 1, caractérisée en ce que sa face supérieure (7, 7a, 7~) est profilée selon trois arcs de cercles, dont deux extrêmes (7a, 7b) aboutissent aux arêtes de coupe (8a, 8b) et dont le rayon de courbure (R1) détermine l'angle de dépouille (#) et un arc central (7) d'un rayon de courbure (R2) un peu plus petit, reliant entre eux les deux précédents. 3. Mise de coupe selon la revendication 2, caractérisée en ce que les portions extrêmes de la face supérieure de la mise (8') sont quelque peu-inclinées en sens opposés par rapport à son plan médian longitudinal (M), de sorte que les arêtes de coupe (8'a, 8'b) sont elles aussi inclinées en sens opposés. 4. Mise de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que sa face supérieure (7 ou 7a, 7b) est usinée au moyen d'une meule cylindrique dont l'axe de rotation est orienté en direction perpendiculaire au plan médian longitudinal (M) de la mise ou légèrement incliné par rapport à cette direction. 5. Mise de coupe selon la revendication 4, caractérisée en ce que le rayon de la meule (ou des meules) utilisée(s) à usiner la face supérieure de la mise de coupe, correspond au(x) rayon(s) de courbure voulu(s) (R1, R2).