Brevet FR2541157A1 — publié le 19840824

L'invention se rapporte à un outil à raboter les flancs des dents d'une pièce déjà dentée, comportant un porte-plaquettes et des plaquettes fixées dessus Elle con- cerne en particulier un outil dont les plaquettes compren- nent, conformément à la demande de brevet allemand antérieu- re P 32 11 727 2-14, une base en carbure et un revêtement rapporté par frittage, en une matière de coupe polycristal- line, de dureté élevée, et sont montées, par rapport à la direction de coupe, de telle façon que la surface du revê- tement constitue la face de dépouille et qu'une seule face de ce revêtement se trouve dans la face de coupe. Les outils pourvus de plaquettes de ce genre, con- formes à la demande de brevet antérieure, ont donné des ré- sultats extrêmement bons; en particulier, ils ont permis, pour la première fois, le rabotage de flancs de dents trem- pés Les plaquettes atteignent des durées de vie inattendues, ce qui permet d'ébaucher par rabotage même des roues dentées ayant un grand nombre de dents, le plus souvent en une fois, sans qu'il soit nécessaire de retourner les plaquettes ou de les changer Des problèmes sont cependant apparus pour le rabotage de dentures ayant un module supérieur à 8, car les plaquettes disponibles actuellement sont trop petites pour permettre de raboter, des flancs de dents ayant un mo- dule supérieur à 8, par le procédé par génération. C'est pourquoi la déposante a fabriqué des outils du genre indiqué plus haut, dans lesquels plusieurs plaquet- tes sont fixées l'une à côté de l'autre sur le porte-pla- quettes, sans espaces vides, de telle manière que leurs arê- tes principales de coupe sont alignées et qu'ainsi leur lon- gueur totale suffit pour la génération sur des flancs de dents importants, d'un module supérieur à 8 Toutefois, les résultats obtenus ne sont pas pleinement satisfaisants car, aux points de contact, malgré un passage aussi exempt de discontinuité que possible d'une plaquette à la suivante ces dernières ont tendance tôt ou tard à s'effriter êine les endroits effrités qui sont à peine vîsi'bles-à l'oeil nu peu- vent accroître la pression de coupe à un point tel que le porteplaquettes et/ou la dent sur laquelle il travaille, reculent par élasticité Cela provoque des défauts de préci- sion qui interdisent l'emploi direct de la denture ainsi ra- botée et rendent nécessaire une forte surépaisseur pour la rectification de finissage Etant donné la durée de vie des plaquettes, qui, malgré tout, de même, est encore considérable, leur emploi à la place de la rectification d'ébauchage peut encore être rentable pour des dentures ayant un module su- périeur à 8, s'il est nécessaire de réaffûter ou de remplacer l'outil pendant un tour de la pièce Cependant, il est diffi- cile de centrer l'outil réaffûté ou le nouvel outil de telle façon que la précision d'usinage de la pièce ne souffre pas du changement, et cela prend du temps C'est aussi pour cette raison que, jusqu'à présent, il fallait, par précaution, une forte surépaisseur pour la rectification de finissage. Par conséquent, le but de l'invention est de perfec- tionner un outil du genre indiqué plus haut de telle façon que l'on puisse également obtenir, sans les limitations men- tionnées dans le cas des dentures ayant un module supérieur à 8, les gains de temps considérables par rapport à la recti- fication d'ébauchage obtenus jusqu'à présent pour les roues dentées ayant un module allant jusqu'à 8. Dans ce but l'invention a pour objet:u n outil dans lequel au moins deux plaquettes sont décalées l'une par rapport à l'autre, dans la direction de la coupe, de telle sorte que leurs arêtes de coupe principales actives, formées chacune par une face de coupe et une face de dépouille, se chevauchent La caractéristique "décalées l'une par rapport à l'autre dans la direction de la coupe" signifie que les arêtes de coupe principales actives des plaquettes considérées sont parallèles, au moins approximativement dans un plan com- mun qui contient aussi la direction de coupe. Les plaquettes de l'outil selon l'invention n'ont pas tendance, ce qui est surprenant, à s'effriter aux extrémités de leurs arêtes de coupe quand, lors du rabotage, le mouve- ment de roulement entre l'outil et la pièce passe par ces extrémités Un fait surprenant est que les plaquettes décalées l'une par rapport à l'autre résistent mieux à l'effritement que celles qui se touchent bord à bord Mais, s'il arrive que l'extrémité de l'arête de coupe principale d'une plaquet- te s'effrite prématurément, cela n'a pas d'effet néfaste sur l'enlèvementdematière, grâce au chevauchement avec l'arête de coupe principale dela plaquette voisine Il en résulte que le flanc de dent considéré de la pièce reste exempt de toute irrégularité perturbatrice C'est pourquoi la surépais- seur de finissage pour la rectification peut être aussi ré- duite que pour l'usinage classique, avec lequel la rectifica- tion de finissage est précédée d'une rectification d'ébau- chage beaucoup plus lente que pour le rabotage de l'inven- tion. Il s'est révélé qu'il était judicieux de placer les plaquettes de telle façon que le chevauchement des arêtes de coupe décalées soit de 0,5 à 6 mm, de préférence 1,0 à 2,0 mm. S'il faut monter plus de deux plaquettes l'une der- rière l'autre afin d'avoir la longueur totale nécessaire à l'obtention de la développante sur un flanc de dent ayant une hauteur importante, ces plaquettes peuvent être placées l'une derrière l'autre, en gradins Cependant, dans des modes de réalisation préférés de l'outil de l'invention, deux pla- quettes sont placées de telle façon que leurs arêtes de coupe principales sont alignées et, entre ces deux plaquettes, est placée une troisième plaquette, décalée, dont l'arête de coupe principale chevauche chacune des arêtes de coupe prin- cipales qui sont alignées entre elles. Il est approprié qu'au moins les deux plaquettes dont les arêtes de coupe principales sont alignées soient trian- gulaires et que le décalage de la troisième soit inférieur - à la hauteur du triangle Cela donne un montage particuliè- rement peu encombrant des plaquettes. L'outil de l'invention est de préférence perfection- né du fait que le porte-plaquettes comporte, entre les pla- quettes dont les arêtes de coupe principales sont alignées, ûne échancrure servant à l'évacuation des copeaux produits par la troisième plaquette. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, d' exemples de réalisation représentés au dessin schématique annexé, et donnés à titre d'exemple non limitatifs. La figure 1 est une vue de biais d'un premier outil conforme à l'invention. La figure 2 est une vue en élévation dans le sens de la flèche Il de la figure 1. La figure 3 est la vue de dessus correspondante. La figure 4 est une coupe partielle suivant la ligne IV-IV de la figure 3. La figure 5 est une vue en perspective d'un autre mode de réalisation de l'invention. La figure 6 montre un exemple de montage de plusieurs outils sensiblement identiques à celui des figures 1 à 4. L'outil représenté sur les figures 1 à 4 a un corps dont l'une des extrémités forme le porte-plaquettes 12 et comporte, sur chacune de ses deux faces, trois sièges de plaquettes 14 Sur chacune dés deux faces, du porte-pla- quettes 12 deux sièges de plaquettes 14 sont fixés à la nmoe hauteur, à une certaine distance l'un de l'autre, et un troi- sième siège 14 est fixé entre eux, plus bas Chacun des siè- ges 14 est un renfoncement sensiblement triangulaire ouvert vers le haut, qui reçoit une plaquette 16 en forme de trian- gle équilatéral - Les plaquettes 16 ont deux faces planes parallèles et leur forme en plan est celle d'un triangle équilatéral légèrement arrondi aux coins, de côté "a" et de hauteur "h" Chacune des plaquettes M 6 est constituée par une base 18 d'environ 4 à 6 mm d'épaisseur et par un revêtement 20 rapporté par frittage sur cette base, d'environ 0,8 à 1,0 mm d'épaisseur La base 10 est en métal dur, par exemple du car- bure de tungstène, le revêtement 20 est en nitrure de bord cubique (NBC) La surface plane du revêtement 20 forme une face de dépouille 22 délimitée par trois arêtes de coupe 24, 24 ' et 24 " Les faces étroites du revêtement 20 font chacune partie d'une face de coupe 26 qui est formée principalement par la base 18 de la plaquette 16 correspondante et qui est perpendiculaire à la face de dépouille voisine 22. La face de dépouille 22 de chaque plaquette 16 forme avec la direction S du déplacement de coupe de l'outil par rapport à une pièce W (fig 6) un angle de dépouille d, qui est le même pour toutes les plaquettes 16 L'arête de coupe principale 24 de chaque plaquette 16 qui est perpendiculaire à la direction de coupe S est appelée "arête de coupe prin- cipale active"; les deux autres arêtes de coupe principales, 24 ' et 24 ", sont en réserve et peuvent devenir arête de cou- pe principale active si la plaquette concernée est retirée de son siège et remontée après avoir été tournée de 600 dans un sens ou dans l'autre Pour la fixation amovible des pla- quettes 16, les sièges 14 présentent chacun un trou taraudé 28 perpendiculaire à leur fond et destiné à recevoir une vis 30 qui traverse la plaquette 16 au centre, avec un jeu radial. Sur chacune des deux faces du porte-plaquettes 12, les arêtes de coupe principales actives 24 des deux plaquet- tes supérieures 16 sont alignées Par rapport à ces deux arêtes de coupe principales 24, celle dela troisième plaquet- te 16 est décalée vers le bas, dans la direction de coupe, S Le décalage v est nettement inférieur à la hauteur h, du triangle des plaquettes 16 L'espace compris entre les ex- trémités en regard des arêtes de coupe principales actives 24 des deux plaquettes 16 supérieures est plus petit que la longueur a, du côté des triangles, de sorte que, vues dans la direction de la coupe, S, les arêtes de coupe principales actives 24 des trois plaquettes 16 qui vont ensemble se che- vauchent l'une l'autre Le chevauchement se fait sur une lon- gueur u d'environ 1,5 mmt Pour les plaquettes supérieures 26 montées sur chaque face du porte-plaquettes 12, l'évacuation des copeaux se fait d'elle-même Pour éviter aussi les difficultés d'évacuation des copeaux pour la plaquette inférieure 16, une échancrure 32 est pratiquée dans le porte-plaquettes 12, entre les siè- ges 14 des deux plaquettes supérieures 16 Cette échancrure 32 s'évase vers le haut, et vers le bas elle va jusqu'au siège 14 de la plaquette inférieure 16. L'outil de la figure 5 se distingue de celui des fi- gures 1 à 4 par le fait que sur les deux faces du porte-plaquet- tes 12, entre les deux sièges de plaquettes triangulaire 14 mais plus bas que ceux-ci, un siège de plaquette rectangulai- re 34 qui supporte une plaquette rectangulaire correspondan- te remplace le troisième siège de plaquette triangulaire. La figure 6 représente des éléments d'une raboteuse lors de l'usinage d'une pièce W présentant des flancs de dents trempés Z La raboteuse comporte un dispositif de ser- rage 38 dans lequel sont montés trois outils, comportant chacun un porteplaquettes 12 qui a la forme représentée sur les figures 1 à 4, et montés de telle façon, les uns à côté des autres, qu'ils correspondent à une crémaillère Les faces de coupe actives 26 de toutes' les plaquettes 16 sont tournées vers le bas, de sorte que les copeaux tombent d'eux-mêmes. R E V E N D I C A T I O N S 1 Outil à raboter les flancs (Z) des dents d'une pièce (W) déjà dentée, comportant un porte-plaquettes ( 12) et des plaquettes ( 16, 36) montées dessus, en particu- lier des plaquettes comprenant une base ( 18) en carbure et un revêtement par frittage ( 20) en matière de coupe poly- cristalline, de grande dureté, et montées par rapport à la direction de coupe (S), de telle facon que la surface du revêtement ( 20) forme la face de dépouille ( 22) et qu'une seule face de revêtement ( 20) se trouve dans la face de dé- pouille,caractérisé en ce qu'au moins deux plaquettes ( 16, 36) sont décalées l'une par rapport à l'autre, dans la direc- tion de coupe (S), de telle sorte que leurs arêtes de coupe principales actives ( 24), formées dhacune par une face de cou- pe ( 26) et une face de dépouille ( 22), se chevauchent. 2 Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chevauchement (u) des arêtes de coupe ( 24) décalées l'une par rapport à l'autre est de 0,5 à 6 mm, de préférence 1,0 à 2, O mm. 3 Outil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte entre deux plaquettes ( 16) dont les arêtes de coupe principales ( 24) sont alignées, une troisième plaquette ( 16, 36) décalée par rapport aux précé- dentes, dont l'arête de coupe principale ( 24) chevauchent chacune des arêtes de coupe principales alignées ( 24). 4 Outil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'au moins les deux plaquettes ( 16) dont les arêtes de coupe principales ( 24) sont alignées, sont triangulaires et en ce que le décalage (v) de la troisième plaquette ( 16, 36) par rapport aux autres est inférieur à la hauteur (h) des triangles. Outil selon l'une des revendications 3 et 4 caractérisé en ce que le porte-plaquettes ( 12) comporte, entre les plaquettes ( 16) dont les arêtes de coupe principale ( 24-) sont alignées, une échancrure ( 32) servant à l'évacuation des copeaux produits par la troisième plaquette ( 16, 36).