Brevet FR2576814A1 — publié le 19860808

FRAISE TROIS TAILLES EXTENSIBLE A PLAQUETTES DE COUPE RAPPORTEES L'invention concerne une fraise trois tailles à plaquettes rapportées dont la largeur peut être modifiée de proche en proche et ceci pratiquement sans limite. Il existe des fraises extensibles en acier rapide ou à plaquettes rapportées dont la largeur peut varier dlenviron 10 %, en modifiant par exemple au moyen d'une vis de réglage la position du support de plaquette par rapport au moyeu de la fraise. On connait également des fraises classiques qui sont proposées en diverses largeurs variant de 1 mm ou de 2 mm. Ces systèmes sont peu flexibles et obligent à disposer d'un grand nombre d'outils, peu utilisés et représentant donc un investissement important peu rentable. Pour pallier à ces inconvénients, on a eu l'idée de réaliser une fraise trois tailles à plaquettes rapportées permettant de réaliser des rainures dont la largeur peut varier par exemple dans un rapport de 1 à 5 ou plus, et cela si on le désire de 1/100 mm en 1/100 mm. Selon une première caractéristique de la fraise selon l'invention, celleci est formée d'au moins deux coupelles extérieures droite et gauche dissymétriques, spposées par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe de rotation. Ces coupelles comportent un moyeu plan traversé par l'alésage recevant le mandrin comportant de préférence deux rainures de clavettes opposées par rapport à l'axe de rotation. A la périphérie de ce moyeu, se trouvent déportés vers le plan central plusieurs supports de plaquettes de coupe. Les supports de plaquettes forment une denture disposée à intervalles identiques autour de cette périphérie, leurs faces opposées parallèles à l'axe de rotation étant situées dans des plans convergents vers l'axe de rotation de la coupelle. Les espaces formés entre chaque support de plaquette ont une longueur développée identique à celle des supports de plaquettes. Le moyeu des coupelles, dans les espaces situés entre les supports de plaquettes, a une surface tronc conique tandis que la base des supports de plaquette présente également une surface tronc conique opposée mais de mêmes caractéristiques géométriques. On comprend que les coupelles droite et gauche peuvent s'emboiter l'une dans l'autre, chaque support de plaquette d'une coupelle s'emboitant dans l'espace situé entre deux supports de l'autre coupelle, les troncs de cone mâle et femelle étant approchés alternativement l'un face à l'autre. Les deux cpupelles sont ainsi crabotées ensemble. Les deux coupelles comportent le même nombre de supports et d'espaces intermédiaires. Le déport des supports par rapport au moyeu des coupelles dissymétriques est tel que lorsque celles-ci sont crabotées, tous les supports sont alignés, leur largeur donnant sa largeur de base à l'outil. Le déport sera de préférence égal à une demi-largeur d'outil, définie comme le Module M. Chaque support comporte au moins une dent sur sa partie externe ayant une face arrière (par rapport au sens de coupe) plane et inclinée et une face avant avec une goujure concave, destinée à recevoir une plaquette à dos arrondi convexe. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, chaque support comportera deux dents délimitant une encoche entre elles, deux décrochements de même profondeur que celle-ci étant disposés sur le support de part et d'autre des deux dents, de telle sorte que la somme des longueurs de ces décrochements soit de préférence identique à la lon-gueur du fond de l'encoche entre les deux dents. Au fond de l'encoche et des décrochements, se trouvent percés des trous taraudés. Chaque plaquette de coupe sera ainsi maintenue d'une part dans la gou jùre concave portée par la face avant d'une dent, et d'autre part par une cale de section convenable fixée par une vis utilisant les trous précités. Ces cales ont une face inclinée pour coopérer avec la face inclinée des encoches et bloquer la plaquette au fond de l'encoche concave opposée. On comprend que lorsque les coupelles sont assemblées, les décrochements situés alternativement à l'arrière d'un support et à l'avant du support suivant de l'autre coupelle forment une encoche de dimensions identiques à celle située entre deux dents d'un même support, pouvant donc recevoir les mêmes plaquettes et les mêmes cales. Selon une autre caractéristique de l'invention, les faces inclinées de l'encoche et de la cale formeront un angle identique par rapport au flanc des dents. Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, le système à deux coupelles précédemment décrit permet réaliser une fraise d'une largeur supérieure par interposition entre les coupelles - soit d'une ou plusieurs coupelles intermédiaires planes - soit d'une ou plusieurs entretoises d'épaisseur ou par combinaison des deux. Selon une autre caractéristique de l'invention, une coupelle intermédiaire plane comporte les mêmes supports, les mêmes dents espacées et dimensionnées de la meme façon que sur les supports des coupelles gauche et droite, de telle sorte que les supports d'une coupelle plane puissent se craboter avec les supports d'une coupelle déportée. L'épaisseur de la coupelle plane sera telle que ses supports se craboteront sur leur demi-largeur avec les supports soit de la coupelle gauche, soit de la coupelle droite. Cette épaisseur sera égale au module de base M de la largeur de l'outil précédemment définie. Les entretoises d'épaisseur sont des plats minces comportant un alésage et des rainures de clavettes, d'un-diamètre extérieur iégèrement inférieur à celui du moyeu des coupelles. Leur épaisseur peut varier depuis 5/100 de mm environ jusqu'à environ lis du module. On comprend qu'en faisant varier le nombre de coupelles Intermédiaires ou d'entretoises d'épaisseur, on puisse faire varier la largeur de l'outil porte plaquette ainsi obtenue suivant un très grand nombre de combinaisons. Afin de maintenir les plaquettes de coupes on peut utiliser quatre sortes de cales (définies par la vue de dessus) - rectangulaires - trapézoidale rectangulaire gauche - trapézoldale rectangulaire droite - isocèles. Le premier type de cales permet de bloquer une plaquette désalignée de moins d'un demi-module par rapport au support avant. Le deuxième et le troisième type de cales permet de bloquer une plaquette désalignée de plus d'un demi-module par rapport au support avant. Le quatrieme type de cales permet de bloquer simultanément deux plaquettes désalignées de part et d'autre par rapport au support avant. Les dessins annexés donnés à titre d'exemple -non limitatifs permettront de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. - Figure 1 : vue de face d'une coupelle "gauche" - Figure 2 : vue en coupe (section AA de la figure 1) de la coupelle "gau- che" - Figure 3 : vue en coupe (section BB de la figure 1) de la coupelle "droi te" - Figure 4 : vue de face d'une coupelle intermédiaire plane - Figure 5 : vue en coupe (section CC de la figure 4 d'une coupelle in termédiaire plane - Figure S : vue en coupe d'une coupelle "gauche" et "droite" assem blées - Figure 7 : vue en coupe de deux coupelles "droite1, et "gauche" as semblées avec une coupelle intermédiazre plane - Figure 8 : vue de face et de profiles cales de blocage des pla quettes de coupe - Figure 9 : vue développée de la périphérie de fraises selon l'in vention - Figure 10 : vue de côté d'une fraise assemblée selon l'invention. On a représenté sur la figure l une vue de face de la coupelle dissymétrique "gauche" la. Cette coupelle comporte un moyeu 2 avec un alésage central 3 et des rainures de clavettes 4 opposées. A la périphérie de ce moyeu 2, se trouvent des supports 5 disposés de façon régulière autour de ce moyeu 2 de telle sorte que les intervalles 6 entre ces supports aient une longueur développée identique à celle des supports 5. A la partie supérieure de ces supports, se trouvent des dents 7 séparées par une encoche 8. Ces dents comportent sur leur face avant, par rapport au sens de rotation 9, des goujures 10 permettant de recevoir le dos bombé des plaquettes de coupe. Les faces arrières 11 des dents 7 précédentes sont légèrement inclinées d'un angle de préférence- supérieur à 60. De part et d'autre des dents 7, se trouvent des décrochements 12, tels que la somme de leur longueur soit identique à la longueur d'une encoche 8. Enfin, des trous taraudés 13 sont prévus dans les encoches 8 et sur les décrochements. On a représente sur la figure 2 une vue en coupe (section AA. de la figure 1) de la coupelle dissymétrique la. Le support 5 est décalé par rapport au moyeu 2 de telle sorte que se trouve, sous chaque support 5, une surface tronc conique femelle 14, et à l'extérieur de la coupelle une surface inclinée 15. Dans les intervalles 6 compris entre les supports 5, on retrouve une surface tronc conique 16 mâle de mêmes caractéristiques géométriques que la surface 14. On a représenté sur la figure 3 une vue en coupe (section BB de la figure 1). Les surfaces tronc conique mâles 16 sont opposées aux surfaces tronc conique femelles 14 situées sous les supports 5. On a représenté sur la figure 4 une vue de face d'une coupelle intermédiaire 17 plane. Celle-ci comporte un nombre de supports 5 identique à celui des coupelles gauche et droite la et lb. Chaque support 5 comporte deux dents 7 et des décrochements 12 destinés à prolonger les décrochements 12 prévus sur les supports 5 des coupelles dissymétriques la et lb. Entre les dents 7, sont prévues des encoches 8 identiques à celles prévues sur les supports 5 des coupelles dissymétriques la et lb. La longueur développée des supports 5 et la longueur développée des intervalles 6 sont identiques à celles des coupelles dissymétriques la et lb de façon à pouvoir se craboter sur celles-ci. Les rainures de clavettes 4 sont décalées par rapport aux supports de façon à pouvoir s'aligner avec celles des coupelles dissymétriques la et lb. On a représenté sur la figure 5 une vue én coupe CC (figure 4) de la coupelle intermédiaire 17. L'épaisseur M des supports 5 est identique à celle des supports 5 des coupelles dissymétriques la et lb et égale à un module. La position des décrochements 12 est identique à celle des décrochements 12 des coupelles dissymétriques la et lb. On a représenté sur la figure 6 une vue en coupe de deux coupelles dissymétriques la "gauche" et lb "droite" assemblées. La surface tronc conique femelle 14 de la coupelle la vient face à la surface tronc conique mâle 16 de la coupelle lb et inversement. Les deux coupelles la et lb sont donc crabotées de telle sorte que les supports 5 soient alignés pour que les plaquettes fixées contre eux définissent une largeur de coupe sensiblement égale à un module M. On a représenté sur la figure 7 une vue en coupe de deux coupelles dissymétriques la et lb gauche et droite assemblées avec une coupelle intermédiaire plane 17. Dans cette configuration de montage, les supports 5 de la coupelle intermédiaire 17 se crabotent dans les intervalles 6 situés entre les supports 5 des coupelles la et lb, ces derniers venant s'appuyer les uns contre les autres au niveau du moyeu 2. On a donc réalisé une fraise dont la largeur est égale à 2 modules (M). On a représenté sur la figure 8 les différentes cales nécessaires pour bloquer les plaquettes de coupe 18 (carbure) dans les encoches 8 ou sur les plats 12. La cale 19 a des flancs 20 parallèles. Sa face avant 21 est inclinée pour coopérer avec la face avant inclinée des encoches 8. Cet angle sera de préférence supérieur à 60 pour éviter les phénomènes de coincement et faciliter le démontage. Elles comportent un perçage 22 pour permettre le passage d'une vis (par exemple à pans creux) pour fixer cette cale 19 dans l'encoche 8 et bloquer la plaquette de coupe 18. La cale 23 est trapézoidale rectangulaire à gauche. La cale 24 est trapézoidale rectangulaire à droite. La cale 25 est isocèle. Toutes ces cales (19, 23, 24, 25) ont le même profil destiné à coopérer avec la forme des encoches 8. On a représenté sur la figure 9 des vues développées de- la périphérie de fraises selon l'invention, données à titre d'exemple de combinaisons des divers éléments. La figure 9a représente une fraise assemblée avec des cales 19 à flancs parallèles permettant d'obtenir une largeur comprise entre M et 1,5 M. Les plaquettes 18 sont bloquées sur au moins leur demi-largeur et les plaquettes 18 sont désalignées de moins d'un demi-module par rapport au support avant 5. La figure 9breprésente des plaquettes 18 désalignées de plus d'un demimodule par rapport au support avant 5, maintenues par des cales trapézoidales 23 ou 24. La figure 9c est une variante d'utilisation de cales rectangulaires 19. La figure 9d est une variante combinant l'utilisation de cales 19, 23, 24, 25. On a représenté sur la figure 10 une vue de côté d'une fraise selon l'invention assemblée. Une coupelle extérieure dissymétrique la comportant des supports 5 coopère avec au moins une autre coupelle dissymétrique lb (ou plane intermé- diaire 17, la représentation étant identique). Les plaquettes de coupe 18 sont calées d'une part sur le- fond des goujures 10 à l'avant des dents 7, d'autre part par les cales 19 (ou 23, 24, 25) fixées dans les encoches 8. Les décrochements 12 situés respectivement à l'avant et à l'arrière des dents 7 coopèrent pour former des encoches 8 recevant également des cales 19. On reconstitue donc aussi une fraise complet. Les avantages de la fraise selon l'invention découlent de la description précédente. Au moyen de coupelles dissymétriques (la, lb) et de coupelles intermédiaires planes 17 (et/ou d'entretoises d'épaisseur 26, d'un diamètre légèrement inférieur à celui du moyeu 2 des coupelles), on peut constituer des fraises d'une épaisseur quelconque. Les plaquettes de coupe 18 sont maintenues par des cales 19 (ou 23, 24, 25) venant s'emboiter dans les encoches 8 comprises entre deux dents 7 ou formées par les décrochcrients 12 situés respectivement à l'avant et à l'arrière de ces dents 7. Au moyen d'un nombre d'éléments limités (cales 19, 23, 24, 25), coupelles dissymétriques 1 (la, lb), la coupelle intermédiaire plane 17, entretoises d'épaisseur 26, on peut constituer des fraises de largeur de coupe variant d'un module M à cinq modules ou plus, et ceci avec des plaquettes de coupe 18 d'un type unique. L'économie d'investissement est donc considérable, tous ces éléments étant de plus facilement interchangeables. $E-vENDICArTONS 1. Fraise extensible trois tailles à plaquettes de coupe rapportées, caractérisée en ce qu'elle est constituée au moins de deux coupelles dissymétriques ffa), (lob) et en combinaison variable des éléments suivants - cales de blocage (19, 23, 24, 5) des plaquettes de coupe (18) - coupelles intermédiaires planes (17) - entretoises d'épaisseur (26) permettant d'obtenir une largeur de coupe variable. 2. Fraise extensible trois tailles à plaquettes de coupe rapportées selon la revendication 1, caractérisée en ce que les coupelles dissymétriques (la), (lb) comportent un moyeu (2) plan alésé portant à se périphérie des supports (5) déportés par rapport au plan du moyeu (2) distribués de façon régulière et séparés par des intervalles (6) de longueur développée identique à celle des supports (5), les parties reliant le moyeu (2) aux supports (5) présentant une surface tronc conique femelle (14) alors que les intervalles (6) ont une surface tronc conique mâle (16) de caractéristiques géométriques identiques destinées à coopérer pour permettre de craboter les coupelles dissymétriques (la), (lb). 3. Fraise extensible trois tailles à plaquettes de coupe rapportées selon la revendication 2, caractérisée en ce que le déport des supports (5) par rapport au moyeu (2) est égal à un demi-module M, c'est-à-dire à une demi-largeur du support (5). 4. Fraise extensible trois tailles à plaquettes de coupe rapportées, selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les supports (5) des coupelles dissymétriques (la), (lob) comportent à leur partie supérieure au moins une dent (7), des décrochements (12) étant situés de part et d'autre de la dent (7). 5. Fraise extensible trois tailles à plaquettes de coupe rapportées selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 4, caractérisée en ce que les supports 5 comportent à leur partie supérieure deux dents (7) séparées par une encoche (â) de même profondeur que les décrochements (12) de telle sorte que la longueur totale de l'encoche (8) soit égale à la longueur totale des décrochements (12). 6. Fraise extensible trois tailles à plaquettes de coupe rapportées selon l'une quelconque des revendications 1 et 5, caractérisée en ce que les dents (7) comportent sur leur face avant une goujure (10) destinée à recevoir la plaquette (18), leur face arrière (11) étant plane et in clinée. 7. Fraise extensible trois tailles à plaquettes de coupe rapportées selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 5 et 6, caractérisée en ce que les coupelles planes intermédiaires (17) comportent des supports (5), des intervalles (6), des dents (7), des encoches (8) et des plats (12) ayant la même répartition angulaire et. les mêmes dimensions que les éléments correspondants des coupelles dissymétriques (la, lb). 8. Fraise extensible trois tailles à plaquettes de coupe rappportées selon la revendication 1, caractérisée en ce que les cales de blocage (19, 23, 24, 25) ont leurs faces avant 21 inclinées et planes et comportent au moins un perçage 22. 9. Fraise extensible trois tailles à plaquettes de coupe rapportées selon l'une quelconque des revendicationslet8,caractérisée en ce que - les cales 19 ont une section rectangulaire - les cales 23 et 24 ont une section trapézoidale rectangulaire - les cales 25 ont une section trapézoidale isocèle.