Brevet FR2489187A1 — publié le 19820305

La présente invention concerne d'une façon générale des dispositifs de retenue ou de serrage de pastilles de coupe. Plus spécialement, l'invention concerne une lame de support et de serrage d'une pastille de coupe de métaux d'un outil à tronçonner ou à saigner. - Les pastilles destinées à exécuter des opérations de coupe de métaux comme le tronçonnage et la saignée, sont maintenues par exemple en position de fonctionnement par des lames de support relativement étroites qui sont elles- mêmes serrées dans des supports en queue d'aronde assuje- tis à la machine-outil. Ces lames de support de l'art antérieur présentent nettement une encoche allongée pour positionner les surfaces de contact de la pastille de coupe, de manière que l'arête de coupe de ladite pastille fasse saillie au-delà d'un bord d'attaque de la lame de support. Les brevets antérieurs les plus pertinents*qui sont connus de la Demanderesse et concernent de telles lames de support) sont les brevets des Etats-Unis d'Amérique n0 3 894 322, n 3 785 021, n0 3 775 818, no 3 748 710, n0 3 655 969 et no 3 523 349. On connaît également dans l'art antérieur des outils à saigner qui comportent des cames destinées à bloquer une pastille de coupe en position. Les brevets antérieurs les plus pertinents dans ce domaine et qui sont connus de la Demanderesse sont les brevets des Etats-Unis d'Amérique n0 2 293 006, n0 2 343 855, no 2 223 831, no 1 480 938, n0 1 458 973, no 1 169 594, no 1 112 185, no 1 110 281 et n0 1 090 810. D'une façon générale, le premier groupe des brevets précités concerne l'utilisation d'une lame de support d'une pastille de coupeprésentant une ouverture de positionnement de la pastillejdans laquelle le serrage est effectué, soit par une partie de la lame proprement dite jouant un rôle de sollicitation élastique, soit en utili- sant des dispositifs supplémentaires de serrage relativement complexes qui coopèrent avec une saignée dans la lame. Les descriptions des documents antérieurs, dans lesquelles il n'est pas fait appel à des dispositifs de serrage distincts, repo- sent notamment sur les forces de coupe pour maintenir la pastille en position de fonctionnement. Ce mode de montage peut conduire à un pouvoir insuffisant de retenue de la pastille lorsque de tels outils sont utilisés, par exemple, dans une position d'usinage renversée. Les dispo- sitifs de serrage distincts décrits dans d'autres de ces brevets antérieurs sont de configuration complexe et par conséquent coûteux à réaliser et, en outre, ils ne sont notamment pas conformes à la faible épaisseur de la lame de support, ce qui pose des problèmes d'encombrement. Un autre inconvénient de certains des dispositifs antérieurs est la nécessité de faire appel à un outil spécial pour insérer ou dégager des pastilles de coupe sérrées par le dispositif de support décrit. Le second groupe des brevets énumérés ci-dessus concerne généralement l'utilisation de cames pour assurer le blocage de la pastille de coupe dans une encoche de positionnement d'une lame ou autre support de pastille de coupe. Toutefois, les dispositions décrites utilisent des cames qui portent directement sur les outils de coupe. Par suite de cette disposition, des forces gênantes s'exercent directement sur les surfaces de cames, ce qui se traduit par une usure dommageable de ces dernières. En outre, en présence des cames décrites, les forces de coupe imposées aux pastilles de coupe ou aux lames mainte- nues par lesdites cames ont tendance à provoquer une action inverse des éléments de cames utilisés. En conséquence, la présente invention a pour objet un moyen de retenue ou de serrage d'une pastille de coupe dans une lame de support étroite de manière à surmonter les inconvénients ci-dessus de la technique antérieure. Dans ce but, une lame de support destinée à une pastille de coupe d'un outil à saigner présente une pre- mière ouverture configurée pour coopérer étroitement avec la pastille de coupe. Une seconde ouverture est ménagée dans la lame de façon à former une partie flexible de ladite lame de support qui est généralement délimitée par les première et seconde ouvertures, un orifice s'éten- dant entre les surfaces latérales de la lame communiquant avec la seconde ouverture et étant conformé de façon à contenir un élément de came de forme complémentaire qui, lors d'une rotation, soit dextrorsum, soit sinistrorsum, porte contre une surface opposée de la seconde ouverture de manière à pousser, par l'intermédiaire de la partie flexible de la lame, les surfaces opposées de la première ouverture l'une vers l'autre afin d'exercer une force de serrage sur la pastille de coupe qui y est logée. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel: la figure 1 est une vue en perspective d'une lame de support, d'une pastille de coupe et d'un élément de came, chacun d'eux étant disposé selon la présente invention; la figure 2 est une--vue latérale de l'assemblage de la figure 1; la figure 3 est une vue partielle dans le sens de la flèche 3 de la figure 2; la figure 4 est une vue de l'élément de came des figures 1 et 2 dans le sens de son axe; et la figure 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 4. En ce qui concerne les figures du dessin, on a utilisé les mêmes références numériques pour désigner les mêmes composants ou parties du dispositif représenté sur les figures 1 à 5. Comme le montrent les figures 1 et 2, une lame de support 100 pour une pastille de coupe 140 d'un outil à saigner présente une épaisseur relativement faible et une configuration généralement rectangulaire lorsqu'on l'ob- serve d'un côté, comme sur la figure 2. La lame de support est délimitée par des surfaces marginales supérieure 102 et inférieure 104 profilées en V, par une surface posté- rieure 103 sensiblement plane et par des segments sensi- blement plats 122, 124, 126 et 128 de la surface antérieure. Le segment 128 est sensiblement perpendiculaire aux surfaces marginales supérieure et inférieure 102 et 104 tandis que les segments 124 et 126 sont dans un plan en retrait par rapport au plan antérieur de la lame ou barre de support. Le segment 122 reliant le segment 124 à le surface 102 est encore plus en retrait vers l'arrière pour assurer un dégage- ment correct lorsque la pastille de coupe 140 est en position pour effectuer une saignée ou un tronçonnageo La barre de support 100 présente une première ou- verture 106 débouchant entre les segments 124 et 126 et configurée de façon à positionner les surfaces complémen- taires d'mune pastille de coupe 140o Lmouverture 106 présente des surfaces sensiblement planes supérieure et postérieure 108 et 109erespectivement et une surface inférieure 110 présentant des côtés convergents générale- ment en forme de V, de manière à épouser des surfaces complémentaires du bord inférieur de la pastille de coupe (voir figure 3). Dans la forme de réalisation préférée représentée, l'ouverture 106 est par conséquent constituée par une encoche généralement rectangulaire dont l'axe longitudinal est perpendiculaire à sa surface postérieure 109 qui coupe l'axe longitudinal de la barre de support suivant un angle orienté vers l'avant de l'ordre de 0. Pour faciliter l'appui correct de la pastille de coupe contre la surface postérieure 109 de l'encoche 106, des découpes 105 et 107 sont ménagées à la jonction entre la surface postérieure 109 et les surfaces 108 et 110, respectivement)de l'encoche. En se référant encore aux figures 1 et 2, la lame de support 100 présente en outre une seconde ouver- ture 112 ménagée, dans la forme de réalisation préférée représentée, audessus et vers l'arrière de l'ouverture 106 de positionnement de la pastille de coupe. La forme préférée de l'ouverture 112 est une étroite saignée ou fente ayant des surfaces sensiblement parallèles supérieure et inférieure 116 et 118 et se terminant par une découpe 115. La fente 112 est inclinée vers l'arrière d'un angle de l'ordre de 300 par rapport à une ligne parallèle à l'axe longitudinal de la lame de support 100. Cette lame de support 100 présente en outre un orifice 114 s'étendant entre les surfaces latérales de la lame et placé de façon qu'il communique avec la fente 112 dans une région située approximativement à mi-chemin entre l'endroit o la fente débouche au bord supérieur 102 de la lame et l'extrémité interne de ladite fente correspondant à la découpe 115. Une surface de portée 120 légèrement en retrait est formée dans la surface supérieure 118 de la fente 112 à l'opposé de l'intersection entre l'orifice 114 et la fente 112. On voit également que l'orifice 114 a une périphérie circulaire se terminant selon une corde au niveau de la fente 112. Les positions relatives de l'encoche 106 et de la fente 1121comme représenté, assurent la formation d'une partie 180 de la lame de support qui est générale- ment délimitée par les surfaces antérieures 124 et 122, la surface supérieure 102 et les surfaces 108 et 118, ladite partie étant flexible dans le plan transversal de la lame de support 100. Un organe d'actionnement de la partie flexible de la lame de support 100 est constitué par un élément de came 130 (représenté plus en détail sur les figures 4 et 5). Ledit élément 130 a une épaisseur sensiblement identique à celle de la lame de support 100 et est configuré de manière à venir étroitement en contact avec la périphérie de l'orifice 114 et la zone en retrait 120 de la surface 118 de la fente. L'élément 130 est monté de façon sensible- ment permanente dans l'orifice 114 en rabattant des faces latérales de la lame de support 100 à proximité de la périphérie de l'orifice 114, comme représenté, par exemple par des traits ou hachures 150 sur la figure 2. Cependant, l'élément 130 pourrait être remplacé ultérieurement en le chassant à l'aide d'un outil, en introduisant un nou- vel élément de came et en reconditionnant (par exemple en rabattant) la surface de la lame entourant l'orifice 114. On voit sur les figures 4 et 5 que l'élément de came 130 présente une périphérie ayant la forme d'un cercle aplati, le segment circulaire 135 se raccordant au segment sensiblement linéaire 132 en 133 et 134. Le segment circulaire 135 a sensiblement le même rayon que la périphérie circulaire de l'orifice 114. L'élément 130 présente un trou hexagonal 131 dimensionné pour y intro- duire une clé hexagonale de dimension normalisée. Par suite, aucun outillage ou dispositif spécial n'est nécessaire pour actionner l'élément de came et assurer le serrage de la pastille de coupe comme on le décrira ci-après. Lorsque l'élément 130 est logé dans l'orifice 114 en plaçant son segment aplati 132 de façon qu'il soit sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la fente 112, ledit élément est à l'écart de la zone de portée de la surface supérieure 118 de la fente et aucune force de serrage n'est engendrée. En faisant tourner l'élément de came par rapport à cette position neutre ou inefficace, soit dextrorsum, soit sinistrorsum (flèches 136 ou 137 respectivement sur la figure 4), une partie arrondie de la surface 135 de l'élément porte contre la surface 120 en faisant ainsi fléchir la partie 180 de la lame de support,de manière à pousser une partie de la surface supérieure 108 en direction de la surface infé- rieure 110 de l'encoche. Par suite, si une pastille de coupe complémentaire 140 a été précédemment placée dans l'encoche 106, la rotation de l'élément 130 à partir de sa position neutre au-delà soit du point 133, soit du point 134, se traduit par l'application à la pastille de coupe d'une force de serrage transmise par la partie flexible 180. Au début de la transmission de la force de serrage, la partie 180 de la lame fléchit autour d'un point voisin de 160 jusqu!- ce qu'une partie de la surface 108 porte contre la pastille de coupe 140. Une légère rotation supplémentaire de l'élément 130 provoque alors la flexion de la partie 180 de la lame autour d'un point voisin de 170, ce qui se traduit par 1' application d'une force ayant tendance à coincer l'élément 130 dans une position de serrage bloquée. Les caractéristiques essentielles d'une pastille de coupe utilisable avec la lame de support décrite selon le concept de l'invention sont illustrées plus en détail sur les figures 2 et 3. La pastille de coupe 140 présente une surface postérieure qui est sensiblement en contact étroit avec la surface postérieure 109 de l'encoche, ce qui assure une butée efficace pour la pastille 140 et permet un positionnement plus précis de son arête de coupe 141. En outre, la pastille de coupe 140 présente un chanfrein 142 formant un angle de dégagement négatif qui renforce l'arête de coupe 141 en assurant une plus grande vitesse d'avance que celle qui serait possible en l'absence d'un tel chanfrein. De plus, le chanfrein 142 permet d'engendrer une surface taillée d'un fini plus lisse pendant l'opération d'usinage. A la partie supérieure avant de la pastille de coupe 140, derrière l'arête de coupe 141 et le chanfrein 142, se trouve une dépression 143 de formation de copeauxqui tend à réduire la largeur des copeaux taillés par l'arête 141 afin de minimiser le coincement des copeaux sur le trajet de l'outil de coupe qui est délimité sur ses deux parties latérales par la pièce en cours d'usinage. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif et à l'élément décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de retenue d'une pastille de coupe caractérisé en ce qu'il comporte une lame de support (100) présentant une première ouverture (106) ayant des surfaces supérieure (108) et inférieure (110), qui est configurée pour loger les surfaces complémentaires supérieure et inférieure d'une pastille de coupe (140), une seconde ouverture (112) ménagée de façon à former une partie flexible (180) de la lame de support, qui est 0 délimitée par les première (106) et seconde (112) ouvertures, un orifice (114) s'étendant d'une surface latérale à l'au- tre de la lame (100) et communiqcuant avec la seconde ouver- ture (112) et un organe d'actionnement (130) placé dans l'orifice (114) et qui, dans au moins une première posi- tion de rotation, porte contre une première surface (118) de la seconde ouverture (112) pour déplacer l'une vers l'autre les parties se faisant face des surfaces supérieure (108) et inférieure (114) de la première ouverture (106). Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la première ouverture (106)est constituée d'une encoche ayant une surface postérieure (109) sensi- blement perpendiculaire à l'axe longitudinal de ladite encoche et s'ouvrant au bord antérieur de la lame de support (100), la surface postérieure de l'encoche constituant une butée efficace pour une surface postérieure complémentaire d'une pastille de coupe (140) logée dans ladite encoche. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la seconde ouverture (112) est constituée par une fente s'étendant d'un bord supérieur (102) de la lame de support (100) jusqu'à un point situé généralement vers l'arrière de la première ouverture (106), la fente se prolongeant, à partir de son.ouverture au bord supérieur (102) de la lame (100), vers le bas et vers l'avant en direction de la première ouverture (106), de façon que la partie flexible (180) de la lame de support soit formée entre la surface supérieure (108) de l'encoche (106), une surface supérieure (118) de la fente (112), un segment du bord supérieur (102) situé entre l'ouverture de la fente et le bord antérieur de la lame (100), et un segment du bord antérieur de la lame situé entre la surface supérieure (108) de l'encoche (106) et le bord supérieur (102) de la lame (100). 4. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'organe d'actionnement (130) présente une cavité hexagonale (131) pour y introduire une clé hexagonale normalisée afin de l'animer d'un mouvement rotatif. 5. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'organe d'actionnement (130) porte contre la première surface (118) de la seconde ouverture (112) lorsqu'il est mis en rotation1aussi bien dans un premier que dans un second sens, autour de l'axe dudit organe d'actionnement (130). 6. Dispositif selon la revendication 3, caractéri- sé en ce que l'orifice (114) a la forme d'un cercle sous- tendu par la fente (112), l'organe d'actionnement (130) comprenant un élément de came présentant une première surface (135) de forme sensiblement circulaire épousant une surface correspondante de l'orifice (114) et une par- tie aplatie (132) placée de manière que l'élément de came repose dans l'orifice (114) lorsque cet élément se trouve dans une position ne transmettant pas de force et que la partie aplatie se situe dans la fente (112) et est orientée. de façon sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de cette dernière, et en ce que l'élé- ment de came porte contre la surface supérieure (118) de la fente (112) lorsqu'il est mis en rotation, à partir de la position ne transmettant pas de force;dans l'un ou l'autre des deux sens de rotation autour de l'axe dudit élément de came. 7. Dispositif selon la revendication 6, carac- térisé en ce que l'élément de came (130) a sensiblement la même épaisseur que la lame de support (100) et est maintenu de façon permanente dans l'orifice (114)>,de façon à y tourner, du fait du rabattement des surfaces laté- rales de la lame de support (100) autour de la périphérie de l'orifice (114). 8. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'axe longitudinal de l'encoche (106) coupe l'axe longitudinal de la lame (100) suivant un angle orienté vers l'avant> de l'ordre de 300. 9. Dispositif selon la revendication 3, carac- térisé en ce que l'axe longitudinal de la fente (112) coupe l'axe longitudinal de la lame (100) suivant un angle orienté vers l'arrièrede l'ordre de 30 . 10. Elément de support pour une pastille de coupe d'un outil à tronçonner ou à saigner, caractérisé en ce qu'il comporte une lame généralement rectangulaire (100) ayant une épaisseur relativement faible en comparai- son de sa longueur et de sa largeur, un bord antérieur de la lame présentant un segment en retrait (124, 126), une encoche (106) de positionnement d'une pastille de coupe débouchant dans le segment en retrait et se prolon- geant généralement vers l'arrière et vers le bas à partir dudit segment, l'encoche ayant un axe longitudinal qui est sensiblement perpendiculaire audit segment, l'encoche présentant en outre des surfaces supérieure (108) , inférieure (110) et postérieure (109) façonnées pour contenir des surfaces sensiblement complémentaires d'une pastille de coupe (140) d'un outil à tronçonner ou à saigner présentant une arête de coupe (141) perpendi- culaire aux surfaces latérales de la lame de support (100) et faisant saillie au-delà du segment en retrait (124, 126), une fente (112) se prolongeant d'une extrémité ouverte au bord supérieur (102) de la lame de support (100) généralement vers le bas et vers le bord antérieur de ladite lame de support suivant un angle de l'ordre de 30 par rapport à l'axe longitudinal de la lame de support, un orifice sensiblement circulaire (114) étant sous-tendu le long d'-une corde par la fente (112) et se prolongeant d'une surface latérale de la. lame à-l'autre, un élément de came (130) ayant sensible- ment la même épaisseur que la lame (100) et configuré pour être logé de façon sensiblement permanente dans l'orifice (114), une surface aplatie (132) étant placée de manière que l'élément de came (130) occupe dans l'orifice (114) une position ne transmettant pas de force, ladite surface aplatie (132) se trouvant dans la fente (112) et étant sensiblement parallèle à cette dernière, l'élément de came (130), lorsqu'il est mis en rotation dans l'un ou l'autre sens à partir de cette position/ dans laquelle il ne transmet pas de force, s'appuyant contre la surface supérieure (118) de la fente (112) pour pousser l'une contre l'autre les parties se faisant face des surfaces supérieure (108) et inférieure (110) de l'encoche (106) logeant la pastille de coupe (140) afin de serrer ladite pastille en position de fonctionnement.