Brevet FR2511905A1 — publié le 19830304

L'invention concerne une plaquette amovible triangulai- re pour outils de tournage, en particulier, pour l'usinage fin, plaquette dans laquelle un tranchant principal fait un angle aigu avec le tranchant secondaire adjacent, un arrondi étant prévu à la transition des deux tranchants, tandis que les trois côtés ont tous la même longueur. Dans des plaquettes amovibles triangulaires de ce type, une partie d'un bord de la plaquette forme chaque fois un tranchant principal En règle générale, lors d'un tournage de précision, ce tranchant principal s'étend radialement par rapport à -a pièce de travail La partie du bord voisin qui est adjacente au coin du tranchant principal en service, for- me alors chaque fois un tranchant secondaire, tandis que la partie restante de ce bord voisin constitue également à nou- veau un tranchant principal qui n'est toutefois pas en ser- vice Ce n'3st que lorsqu'un tranchant principal est use que l'on détache la plaquette amovible de son support pour-la faire tourner de 1200 et la réintroduire ensuite dans l'évi- dement qui lui est réservé dans ce support, une partie d'un autre bord du triangle formant alors le tranchant principal. Dans les plaquettes amovibles connues de ce type, à la tran- sition entre le tranchant principal et le tranchant secondai- re, on prévoit chaque fois un arrondi de rayon d'environ 0,4 à 0,8 mm Le centre de cet arrondi est chaque fois écarté du tranchant principal et du tranchant secondaire d'une distan- ce correspondant au rayon lui-même, si bi en que l'arrondi se raccorde de manière continue au tranchant principal et au tranchant secondaire Un petit arrondi de ce type à la tran- sition entre le tranchant principal et le tranchant secon- daire présente un inconvénient du fait que, lors d'un tour- nage de précision, on ne peut avoir qu'une avance limitée, sinon la surface usinée présente de fines rainures qui sont très souvent inopportunes Cette faible avance donne lieu à des temps d'usinage plus longs et, partant, à des frais d'u- sinage également plus élevés De plus, la pointe de coupe comportant un arrondi d'un rayon relativement petit est très sensible. Dans les plaquettes amovibles comportant des gradins de guidage de copeaux, vient encore s'ajouter un inconvé- nient supplémentaire du fait que la transition (adjacente à chaque surface usinée) entre le gradin de guidage de copeaux et la face supérieure de la plaquette amovible est située à une plus grande distance de la surface de la pièce de tra- vail De la sorte, des copeaux peuvent passer à travers l'es- pace ménagé entre la pièce de travail et la plaquette amovi- ble, ce qui peut conduire à une détérioration de la surface usinée De plus, étant donné que le gradin de guidage de co- peaux n'est pas formé complètement dans la zone de la pointe de coupe, lescopeaux ne sont très souvent-pas brisés et il se forme des copeaux allongés défavorables. La présente invention a pour objet de fournir une pla- quette amovible triangulaire pour outils de tournage du type indiqué dans l'introduction ci-dessus, en particulier, pour l'usinage fin, plaquette avec laquelle, sans altérer l-a sur- face usinée de la pièce de travail, on peut obtenir des avan- ces beaucoup plus grandes et, partant, des temps d'usinage plus courts tandis que, en même temps, la durabilité des tranchants est plus élevée et leur sensibilité à la rupture à la pointe est réduite; de plus, dans des plaquettes amovi- bles comportant des gradins de guidage de copeaux, on ob- tient une cassure parfaite des copeaux sans que ceux-ci ris- quent de passer à travers l'espace ménagé entre la surface de la pièce de travail et la plaquette amovible A cet ef- fet, suivant l'invention, le rayon de l'arrondi est égal à environ 0,15-0, 3 fois la longueur des côtés de la plaquette amovible, tandis que le centre de cet arrondi est décalé du tranchant principal vers le centre de la plaquette amovible d'une distance correspondant à environ 0-0,3 fois le rayon. Dès lors, comparativement aux plaquettes amovibles triangulaires connues, l'arrondi prévu à la transition entre le tranchant principal et le tranchant secondaire est rela- tivement grand Tandis que cet arrondi se raccorde de maniè- re continue, c'est-à-dire tangentiellement au tranchant se- condaire, l'arrondi se raccorde au tranchant principal, sui- vant un angle au sommet de 900 ou un peu plus Grâce à cet angle au sommet relativement important, la plaquette amovible est très stable et insensible à la rupture à la pointe De façon étonnante, on a constaté qu'avec la nouvelle plaquette amovible et en présence de la même qualité de surface, on pouvait travailler avec des avances plusieurs fois plus éle- vées, raccourcissant ainsi les temps d'usinage en réduisant également ipso facto les frais d'usinage De plus, de façon étonnante, on a constaté que, gr&ce aux caractéristiques re- lativement simples suivant l'invention, on pouvait essentiel- lement supprimer les vibrations De même, la durabilité des tranchants est plus élevée que dans les plaquettes amovibles connues antérieurement En outre, dans les plaquettes com- portant des gradins de guidage de copeaux, on peut obtenir des copeaux d'une forme plus favorable qui sont également mieux évacués Cette caractéristique est attribuable au fait que, gr Ace au grand rayon de l'arrondi, la transition entre le gradin de guidage de copeaux et la face supérieure de la plaquette amovible s'approche relativement près de la sur- face de la pièce de travail De la sorte, le gradin de guida- ge de copeaux est également réalisé de manière optimale dans la zone de la pointe de coupe, assurant ainsi la courbure dé- sirée des copeaux et la rupture de ces derniers De même, les copeaux sont empêchés de passer à travers l'espace ména- gé entre la surface de la pièce de travail et le tranchant secondaire, ce qui est particulièrement important lors de l'usinage d'alésages Gr Ace à la meilleure durabilité des tranchants, on peut également réaliser des alésages de plus grandes longueurs avec un diamètre constant ou pratiquement constant, ce qui est-problématique, en particulier lorsqu'on a affaire à des alésages de grand diamètre et de grande lon- gueur car, par suite du long parcours de contact (lors d'un tournage de précision) entre le tranchant et la pièce de tra- vail, au cours de l'usinage d'un seul alésage, ce tranchant est déjà à ce point fortement usé que l'on obtient des dia- mètres d'alésage différents au début et à la fin de l'usina- ge. 11905 On donnera ci-après d'autres caractéristiques avanta- geuses de l'invention. Le rayon de l'arrondi est égal à environ 0,2 fois la longueur des côtés. -5 La distance entre le centre de l'arrondi et le tran- chant principal est égale à environ 0,2-0,25 fois le rayon. Près des tranchants principaux, la plaquette comporte chaque fois un gradin-de guidage de copeaux qui s'étend d'un coin jusqu'à proximité du gradin de guidage de copeaux du tranchant prinoeipal adjacent. L'invention sera décrite ci-après de manière plus dé- taillée en se référant e des exemples de réalisation illus- trés dans les dessins annexée dans lesquels: la figure i est une vue en plan d'un premier exemple de réalisation de la plaquette amovible suivant l'invention; la figure 2 est une vue latérale de cette plaquette, prise dans le sens de la f lèche Il de la figure 1; les figures 3 et 4 représentent deux autres exemples de réalisation de la plaquette amovible, un coin de celle-ci; la figure 5 représente le coin coupant d'une plaquette amovible connue, en cours d'utilisation. Vu en plan, la plaquette amovible i a essentiellement la forme d'un triangle équilatéral dont les côtés ont la mê- me longueur L Un tranchant principal 3, 3 a, 3 b part de cha- que coin 2 de la plaquette amovible Toutefois,-il n'y a ja- mais qu'un seul de ces trois tranchants principaux 3, 3 a, 3 b qui soit en service Dans l'exemple de réalisation illustré, il s'agit, en l'occurence, du tranchant principal 3 qui est disposé radialement par rapport à la pièce de travail à usi- ner W La partie 4 a du tranchant principal voisin 3 a, qui est adjacente au coin en service 2 du -tranchant principal 3, fait office de tranchant secondaire De manière similaire, des tranchants secondaires 4 et 4 b sont également prévus sur les autres bords de la plaquette amovible 1 A la transition entre les tranchants principaux 3, 3 a, 3 b et les tranchants secondaires 4 a, 4 b, 4, est chaque fois prévu un arrondi de rayon R En l'occurence, ce rayon R est égal à environ O,15- 0,3 fois la longueur L des côtés de la plaquette amovible 1. Dans ce cas, le centre X de cet arrondi est situé à une dis- tance a du tranchant principal correspondant 3 Cette dis- tance est égale à environ 0-0,3 fois le rayon lui-même De plus, le centre M de l'arrondi est Itsitué de telle sorte que cet arrondi se raccorde tangentiellement au tranchant secondaire ad- jacent. Le rayon R est avantageusement égal à environ 0,2 fois la longueur L des côtés de la plaquette amovible 1 On a dé- terminé qu'une distance a égale à environ 0,2-0,25 fois le rayon R était une distance favorable entre le centre M de l'arrondi et le tranchant principal 3 Dans l'exemple de réalisation illustré en figure 1, la longueur L des côtés de la plaquette amovible est de 9,12 mm, le rayon R est de 2 mm et la distance a est de 0,4 mm. Le nouveau type de transition entre le tranchant prin- cipal et le tranchant secondaire avec un arrondi de rayon relativement grand R s'avère particulièrement avantageux dans les plaquettes amovibles comportant un gradin de guida- ge de copeaux 5 près de chacun des tranchants principaux 3, 3 a, 3 b Ce gradin de guidage de copeaux s'étend chaque fois d'un coin 2 jusqu'à proximité du gradin de guidage de copeaux du tranchant principal adjacent, mais il ne s'étend pas jus- que dans le gradin de guidage de copeaux de ce tranchant principal adjacent Le profil des gradins de guidage de co- peaux 5 est illustré en figure 2 o l'on peut constater que le gradin de guidage de copeaux 5 aboutit par un arrondi de rayon r à la face supérieure la de la plaquette amovible. Cet arrondi de rayon r assure, de façon connue, la courbure ou la rupture des copeaux. Le progrès technique pouvant être réalisé avec la pla- quette amovible suivant l'invention sera expliqué ci-après plus en détail en comparant les figures 5 et 1 La figure 5 illustre la forme d'un coin d'une plaquette amovible trian- gulaire traditionnelle dans laquelle le tranchant principal actif 13 se raccorde par un arrondi de rayon relativement petit Rl au tranchant secondaire 14 Cette plaquette amovi- ble comporte également un gradin de guidage de copeaux 15- Au fur et à mesure de l'avance, la plaquette amovible connue il laisse, dans la surface usinée de la pièce de travail, des rainures dont le profil correspond à l'arrondi de rayon Ri. Si les saillies entre les rainures en vue d'obtenir une rugo- sitg superficielle maximale déterminée ne peuvent dépasser une hauteur définie, on doit alors travailler avec une faible avance De plus, en figure 2, on peut constater que le point B o l'arrondi de rayon r du gradin de guidage de copeaux 5 aboutit à la face supérieure de la plaquette amovible 11, est situé à une distance relativement importante bl de la surface usinée de la pièce de travail De la sorte, les copeaux peu- vent passer, dans la zone du gradin de guidage de copeaux 15, à travers l'espace ménagé entre le tranchant secondaire 14 et la surface de la pièce de travail De plus, le gradin de guidage de copeaux 15 n'est pas formé complètement et préci- sément dans la zone du coin de coupe 12 car, immédiatement à la suite de ce dernier, l'arrondi de rayon r fait défaut. En revanche, dans la plaquette amovible 1 suivant l'in- vention, avec la même rugosité superficielle, c'est-à-dire avec le même hauteur pour les saillies subsistant entre les rainures individuelles, l'avance peut être environ 3 à 4 fois plus importante que dans la plaquette amovible il connue an- térieurement Cette plus grande avance est illustrée en fi- gure 1 par le plus grand écartement des saillies E existant entre les creux Toutefois, on constate en même temps que la hauteur des saillies E est la même qu'en figure 5 De plus, d'après la figure 1, on peut également constater que le point o le gradin de guidage de odpeaux 5 aboutit à la face supé- rieure la dans la zone du tranchant secondaire 4 a, est beau- coup plus rapproché de la surface usinée avec un très faible écartement b De la sorte, dans la zone de ce gradin de gui- dage de copeaux 5, aucun copeau ne peut passer à travers l'es- pace ménagé entre le tranchant secondaire 4 a et la surface usinée de la pièce de travail De plus, on constate égale- ment que le gradin de guidage de copeaux 5 est également for- mé complètement dans la zone du coin de coupe 2,-c'est-à-di- rl re qu'à la suite de ce dernier, l'arrondi de rayon r assurant la courbure et la rupture des copeaux est également présent. De la sorte, précisément dans la zone du coin de coupe qui est importante lors d'un usinage fin, le gradin de guidage de co- peaux peut jouer pleinement son rôle En outre, en se réfé- rant à la figure 1, on constate que le tranchant principal 3 forme avec la tangente T à l'arrondi de rayon R dans la zone du coin de coupe 2, un angle P relativement important de plus de 900 De la sorte, le coin de coupe est trêsstable et in- sensible à la rupture En conséquence, le tranchant a égale- ment une plus grande durabilité Grâce à la structure rela- tivement stable du coin de coupe 2, ce dernier s'use moins fortement Grâce à l'avance plus importante qui peut être en- visagée, on peut, dorénavant, réaliser des alésages de plus grandes longueurs d'un diamètre constant ou pratiquement con- stant. En se référant aux figures 3 et 4, on constatera que l'on peut également faire varier l'écartement a du centre M de l'arrondi de rayon R Dans l'exemple de réalisation il- lustré en figure 3, l'écartement al est inférieur à celui de l'exemple de réalisation illustré en figure 1 Dans l'exem- ple de réalisation illustré en figure 4, cet écartement est égal à zéro, c'est-à-dire que le centre M de l'arrondi de raycn R est situé directement sur le tranchant principal 3. Bien entendu, on peut également choisir un écartement a plus grand que celui illustré en figure 1 Ainsi qu'on l'a déjà mentionné ci-dessus, on a constaté qu'un écartement égal à environ 0,2-0,25 fois le rayon R était favorable, car alors l'angle e est relativement important, tandis que la pression d'avance et la pression de recul se situent également dans un domaine favorable En outre, comparativement aux exemples de réalisation illustrés dans les figures 3 et 4, on peut également ainsi obtenir une rugosité superficielle minimale. Il convient encore de signaler que le sens d'avance est dési- gné par la lettre V dans les dessins. La structure suivant l'invention pourrait également s'appliquer d'une manière analogue à d'autres plaquettes amo- vibles dans lesquelles le tranchant principal se raccorde au tranchant secondaire suivant un angle aigu A cet égard, on envisage des plaquettes amovibles ayant, en plan, la forme d'un parallélogramme ou d'un losange. REVENDICATIONS. 1 Plaquette amovible triangulaire pour outils de tour- nage, en particulier, pour l'usinage fin, plaquette dans la- quelle un tranchant principal fait un angle aigu avec le tran- chant secondaire adjacent, un arrondi étant prévu à la tran- sition des deux tranchants, tandis que les trois côtés ont tous la même longueur, caractérisée en ce que le rayon (R) de l'arrondi est égal à environ 0,150,3 fois la longueur (L) des côtés de la plaquette amovible ( 1), tandis que le centre (M) de cet arrondi est décalé du tranchant principal ( 3, 3 a, 3 b) vers le centre de la plaquette amovible ( 1) d'une distan- ce (a, ai) correspondant a environ 0-0,3 fois le rayon (R). 2 Plaquette amovible suivant la revendication 1, ca- ractérisée en ce que le rayon (R) de l'arrondi est égal à environ 0,2 fois la longueur (L) des côtés. 3 Plaquette amovible suivant l'une quelconque des re- vendications 1 et 2, caractérisée en ce que la distance (a) entre le centre (M) de l'arrondi de rayon (R) et le tran- chant principal ( 3) est égale à environ 0,2-0,25 fois le rayon (R). 4 Plaquette amovible suivant l'une quelconque des re- vendications 1 à 3, caractérisée en ce que, près des tran- chants principaux ( 3, 3 a, 3 b), elle comporte chaque fois un gradin de guidage de copeaux ( 5) qui s'étend d'un coin ( 2) jusqu'à proximité du gradin de guidage de copeaux ( 5) du tranchant principal adjacent.