Brevet FR2446690A1 — publié le 19800814

La présente invention concerne les outils de coupe utilisés sur les machines-outils. Elle est destinée principalement au tronçonnage et au gorgeage des pièces usinées notamment sur les tours. Sur les dispositifs connus de ce genre, les possibilités des outils actuels sont relativement limitées de par leur conception.En effet, les simples lames maintenues dans un corps d'outil sont réalisées dans un matériau convenant à l'usinage des pièces ou sont munies d'une pastille de coupe ne permettant guère que le tronçonnage des pièces dont le diamètre est en relation avec le porte-à-faux admissible. Pour remédier à cet inconvénient, des outils à tronçonner appelés "outils à col de cygne",ont été conçus. Ceus-ci permettent le tronçonnage des pièces de plus gros diamètre,grce à leur profil qui autorise des porte-à-faux plus importants. Cependant, ces outils à col de cygne nécessitent d'être forgés. De plus, leur réalisation est généralement monobloc, ce qui les rend relativement onéreux. D'autres outils,tels que les outils à tronçonner multiples composés de plusieurs pastilles de coupe rapportées ou indexables et d'un support ayant un profil étoilé,permettent l'interchangeabilité des pastilles par simple rotation du support autour d'un axe parallèle à celui de la pièce à tronçonner. Ces outils présentent l'avantage de permettre un changement rapide de la pastille de coupe lorsque celle-ci est émoussée, mais présentent l'inconvénient d'être encombrants dans le cas de porte-à-faux importants imposés par le tronçonnage des pièces de gros diamètre. Le dispositif selon l'invention permet d'éliminer la majeure partie de ces inconvénients. Avec celui-ci, en effet, les problèmes de porte-à-faux sont pratiquement résolus; ce qui permet un large éventail de possibilités de positionnement de la pastille de coupe par rapport au porte-outil, sans pour cela diminuer les capacités de coupe de l'outil pour les pièces de gros diamètre. De plus, cet outil permet l'interchangeabilité rapide des pastilles sans avoir à régler de nouveau la hauteur de l'arête de coupe de l'outil par rapport à l'axe central de la pièce. Composé d'éléments standards, cet outil peut être réalisé très rapidement et satisfaire aux travaux d'usinage les plus particuliers; ce qui augmente ses diverses possibilités de tronçonnage court ou long, de gorgeage ou de rainurage. Le dispositif, objet de l'invention, comporte une plaque métallique de faible épaisseur présentant un profil déterminé#pùur offrir une résistance suffisante aux efforts tangentiels de coupe et de pénétration. Par sa faible épaisseur la plaque métallique permet de positionner les pastilles de coupe au ras des mors du mandrin ou des pinces de la broche du tour; ce qui évite des porte-à-faux supplémentaires de la pièce et des déformations parasites en cours d'usinage. Lors de l'usinage, l'effort tangentiel de coupe est transformé,par l'intermédiaire de la pastille de coupe, en un effort de traction dans la partie basse de la plaque et non plus en un effort de flexion sur le corps de l'outil. Le profil de la plaque est déterminé en fonction des efforts de coupe de façon à offrir la résistance optimum sans pour cela être encombrant. Cette plaque métallique comporte des encoches symétriques ou asymétriques par rapport à l'axe vertical de l'outil, qui sont destinées à recevoir les pastilles de coupe. Par cette symétrie ou cette asymétrie, l'opérateur bénéficie, avec le même outil, d'une large gamme de porte-à-faux admissibles qui se traduit par de nombreuses possibilités de tronçonnage de pièces de diamètres les plus divers. Les pastilles de coupe sont maintenues dans les encoches pratiquées dans la plaque métallique par soudage, brasage, vissage ou par autocoincement. Les pastilles de coupe peuvent être facilement interchangées comme c'est le cas des pastilles indexables maintenues par vissage ou auto coincement. Lorsque les pastilles de coupe sont rapportées et rendues solidaires de la plaque métallique par soudage ou brasage, l'affûtage des surfaces de coupe ne pose aucun problème et s'effectue selon les inclinaisons de surface eppropriées aux conditions favorables à l'usinage. Par l'emploi de ces pastilles de coupe rapportées,amovibles' ou solidaires de la plaque métallique, il est possible d'effectuer l'usinage de gorges de profils très divers dépendant essentiellement du choix des pastilles', sans modifier la conception même de l'outil. Ce qui élargit notablement le domaine d'utilisation de cet outil. Les encoches destinées à recevoir les pastilles de coupe forment, selon l'emploi de la pastille, un angle déterminé de façon à obtenir l'autocoincement et le maintien de celle-ci sous l'effort tangentiel de coupe. Cet angle respecte les conditions favorables au maintien de la pastille en fonction des états des surfaces en contact, des déformations élastiques de la plaque métallique dueg aux efforts et de la chaleur à évacuer. Cet outil, muni de surfaces de coupe appropriées à l'usinage, est monté sur le porte-outil de la machine par l'intermédiaire d'une queue d'outil. Cette queue d'outil est fixée et positionnée dans un évidement pratiqué dans la plaque et est rendue solidaire de celle-ci par soudage, rivetage, sertissage ou par emmanchement à force. Ainsi, l'immobilisation complète de la queue d'outil par rapport à la plaque est obtenue et l'arête de la surface de coupe est automatiquement positionnée par rapport à l'axe de la pièce à usiner. Ceci, afin d'éviter un réglage supplémentaire de la hauteur de la surface de coupe lorsque le porte-outil autorise un déplacement vertical de l'outil. Selon un autre mode de réalisation, la queue d'outil est montée fixe ou réglable directement sur le flanc de la plaque par soudage, rivetage, sertissage ou vissage. Le réglage de la position de la queue d'outil sur le flanc de la plaque peut être obtenu par divers trous réalisés dans la plaque au travers desquels viennent se loger des vis qui solidarisent temporairement la queue d'outil et la rendent démontable. La queue d'outil précédemment citée, peut être située d'un seul côté de la plaque ou placée symétriquement par rapport à celle-ci. La première configuration, c'est à dire lorsque la queue d'outil est sur l'un des flancs de la plaque, permet le tronçonnage de la pièce à ras des mors du mandrin sans aucune gêne1 puisque le flanc laissé libre est en retrait par rapport à l'extrémité de la surface de coupe de la pastille ou aligné avec, par rapport à celle-ci. Cependant, lorsque la queue d'outil est située symétriquement par rapport à la plaque, cette configuration présente l'avantage de pouvoir positionner au moins deux outils de part et d'autre du porte-outil de la machine et d'effectuer deux tronçonnages successifs pour des pièces de faibles dimensions. L'outil, composé d'une plaque métallique, d'une queue d'outil à position fixe ou réglable, et de pastilles de coupe rapportées, peut être conçu en une seule pièce ayant des caractéristiques mécaniques appropriées aux conditions d'usinage. Selon l'utilisation, outil peut être simple et comporter une seule pastille de coupe ou en comporter plusieurs et être reversible. Ainsi, l'opérateur peut changer rapidement de surface de coupe lorsque celle-ci est jugée usagée ou à aff#ter,sans pour cela arrêter l'usinage des pièces. L'interchangeabilité des surfaces de coupe est obtenue par rotation de l'outil autour de son axe horizontal ou de son axe vertical sans provoquer le déréglage de la position de l'arête de coupe des pastilles par rapport à l'axe de la pièce. l'autres caractéristiques et avantages se rattachant à cet outil ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif d'une forme de réalisation de l'invention en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure I est une vue de l'outil selon l'invention représentant le profil général de l'outil équipé de deux pastilles de coupe. - la figure Il est une vue en coupe de l'outil montrant la fixation de la queue d'outil sur la plaque. - la figure III est une vue en coupe de l'outil représentant un des positionnements' possibles de la queue d'outil symétrique par rapport à la plaque métallique. - la figure IV montre un mode de réalisation du réglage possible de la queue d'outil sur le flanc de la plaque métallique. On se référera tout d'abord à la figure I pour décrire la conception de l'outil selon l'invention. La plaque métallique I comporte deux encoches 2 dans lesquelles viennent se loger les pastilles de coupe 3. Ces pastilles de coupe 3 sont rendues solidaires de la plaque I par soudage, brasage, vissage ou par autocoincement grbce à l'angle déterminé des encoches. A cette plaque métallique I est rapportée une queue d'outil 4 logée dans un évidement 5 de la plaque. La figure Il montre la-fixation de la queue d'outil 4 par l'intermédiaire des soudures. Dans ce mode de réalisation, la queue d'outil 4 est située asymétriquement par rapport à la plaque I. La figure IV représente un mode de fixation de la queue d'outil 4 sur la plaque I permettant son réglage en position. La queue d'outil 4 est placée sur un des flancs de la plaque I et est fixée à celle-ci par des vis 6 logées au travers des trous 7 pratiqués dans la plaque I. Dans ce mode de réalisation, la queue d'outS 4est démontable de la plaque I et est réglable en position axiale ou verticale par rapport à la plaque I. L'outil,objet de l'invention, peut être utilisé pour le tronçonnage, le gorgeage ou le rainurage des pièces de toutes dimensions susceptibles d'être usinées sur les machines outils n'autorisant guère les porte-à-faux importants d'outils trop encombrants, comme c'est le cas sur les tours. RETESDICA?IONS I. Outil destiné au tronçonnage des pièces dont l'usinage s'effeCtue principalement sur des tours, caractérisé par le fait qu'il comprend un corps composé d'une plaque métallique, sur laquelle sont fixées des pastilles de coupe, et d'une queue d'outil fixe ou réglable en position par rapport à ladite plaque, permettant la fixation de l'outil. 2. Outil selon la revendication Is caractérisé par le fait que la plaque métallique, de faible épaisseur, présente un profil déterminé pour offrir une résistance suffisante aux efforts tangentiels de coupe et de pénétration lors de l'utilisation. 3. Outil selon les revendications I et 2, caractérisé par le fait que la plaque comporte des epcoches, symétriques ou asymétriques par rapport à l'axe vertical de l'outil, qui sont destinées à recevoir les pastilles de coupe. 4. Outil selon les revendications I, 2 et 3, caractérisé par le fait que les pastilles de coupe sont maintenues dans les encoches par soudage, brasage, vissage, ou par autocoincement sous l'effort tangentiel de coupe. 5. Outil selon les revendications I, 2 et 3, caractérisé par le fait que la queue d'outil permettant la fixation sur le porte-outil, est fixée par soudage, rivetage, sertissage ou emmanchement à force, dans un évidement de même section pratiqué dans la plaque, de façon à obtenir son immobilisation complète. 6. Outil selon les revendications I à 5, caractérisé par le fait que la queue d'outil est située d'un seul côté de la plaque métallique ou symétriquement par rapport à celle-ci. 7. Outil selon les revendications I, 2, 3 et 6, caractérisé par le fait que la queue d'outil est rapportée directement sur le flanc de la plaque de façon fixé, par soudage, rivetage ou vissage. 8. Outil selon les revendications I, 2, 3 et 6, caractérisé par le fait que la-queue d'outil est rapportée directement sur le flanc de la plaque de façon à obtenir un réglage de sa position axiale et verticale. 9. Outil selon les revendications précédentes, caractérisé par le fait que celui-ci peut être monobloc. IO. Outil selon l'une quelconque des revendications, caractérisé par le fait qu'il peut être simple et comporter une seule pastille de coupe ou en comporter plusieurs et être reversible.