Brevet FR2616367A1 — publié le 19881216

La présente invention est relative aux fraises d'usinage du type comportant un corps de fraise qui tourne autour d'un axe et qui porte à sa périphérie une pluralité d'outils ou plaquettes de coupe amovibles. Chaque plaquette est placée dans un logement et immobilisée par des moyens de blocage. L'invention a pour but de fournir une fraise de ce genre dans laquelle les plaquettes puissent facilement être mises en place et réglées. Un autre but de l'invention est de fournir une plaquette de ce genre dans laquelle on puisse adapter sur le même corps des plaquettes de coupe présentant des formes et/ ou des caractéristiques de coupe différentes. A cet effet, la fraise selon l'invention est caractérisée par le fait que chaque logement de réception d'une plaquette présente une première surface pour l'appui d'une première face principale de la plaquette, sous l'action des moyens de blocage, et une seconde surface d'appui pour une face latérale de la plaquette, cette seconde surface d'appui étant constituée par une rampe inclinée par rapport à l'axe de rotation de la fraise pour le réglage et/ou l'adaptation de la plaquette,les -moyens de blocage de chaque plaquette étant constitués par un dispositif à coin agissant entre la seconde face principale de la plaquette et le corps de la fraise. La rampe, qui est en général plane et perpendiculaire à la première surface d'appui, constitue le fond du logement de réception de la plaquette. Cette rampe peut être tangente à un cône coaxial à la fraise, mais chaque plaquette peut également présenter un angle axial et/ou radial non nul. Suivant un mode de réalisation préféré, le dispositif à coin comporte une pièce en forme de coin et une vis de blocage, le coin présentant une troisième surface d'appui coopérant avec la seconde face principale de la plaquette et la vis présentant, d'une part, une tige dont l'axe est incliné par rapport à la troisième surface d'appui et qui se visse dans le corps de la fraise et, d'autre part, une tête cylindrique logée partiellement dans le coin et sortant de celui-ci, à l'opposé de la troisième surface d'appui, pour coopérer par réaction avec une quatrième surface cylindrique d'appui appartenant au corps de fraise et coaxiale à la tige de la vis. Le logement de réception de la plaquette débouche, à l'opposé de la première surface d'appui, dans une cavité de réception du coin et de la vis, cette cavité présentant un alésage cylindrique qui définit la quatrième surface d'appui et un alésage taraudé étant ménagé à partir de son fond pour la réception de la tige de la vis. De préférence, le coin est symétrique par rapport à un plan passant par l'axe de la vis , pour l'adaptation du même dispositif à coin à une fraise à droite ou à gauche. Le coin peut présenter, sur sa face radialement extérieure, une dépression débDuchant sur la troisième surface d'appui pour faciliter la saisie manuelle de la plaquette. En général, la plaquette présente une épaisseur qui est au moins égale à la largeur de la rampe. La rampe est inclinée sur l'axe de la fraise d'un angle standardisé, par exemple 300, 450 ou 600. Suivant une caractéristique avantageuse, la fraise comporte également, associée à chaque plaquette et située axialement et radialement à l'arrière de cette plaquette par rapport à la face de coupe de la fraise, une butée amovible placée dans le logement de réception de la plaquette pour retenir celle-ci lors du réglage des posi tions des diverses plaquettes de la fraise, la fraise étant alors posée à plat sur une surface de référence,avec sa face de coupe à la partie supérieure et une partie au moins des moyens de blocage étant inactifs. Suivant un mode de réalisation avantageux, cette butée amovible est constituée par une goupille, de préférence fendue, qui est logée dans un alésage pratiqué dans le corps de la fraise à partir du fond de la rampe et recevant une cale creuse faisant saillie dans le logement pour retenir la plaquette associée non immobilisée. De préférence encore, cette butée amovible est symétrique pour pouvoir être utilisée sur une fraise à droite ou à gauche. On comprendra bien l'invention à la lecture du complément de description qui va suivre et en référence aux dessins annexés qui font partie de la présente description et dans lesquels : Fig. 1 est une vue extérieure axiale éclatée prise dans la direction de la flèche I de la Fig. 3, d'une partie d'une fraise établie selon un mode de réalisation préféré de l'invention Fig. 2 est une vue extérieure du corps de fraise seul prise dans la direction de la flèche II de la Fig. 3 ; Fig. 3 est une coupe axiale du corps de fraise de la Fig. 2, prise dans le plan de coupe III-III de celleci, les éléments équipant le corps de fraise étant représentés en vue éclatée ; Fig. 4 est une vue extérieure analogue à la Fig.2 montrant le corps de fraise équipé de ses éléments, cette vue étant prise dans la direction de la flèche IV de la Fig. 6 ;; Fig. 5 est une coupe prise dans le plan V-V des Figs. 4 et 6 Fig. 6 est une coupe axiale de la fraise de la Fig. 4, prise dans le plan axial VI-VI de celle-ci Fig. 7 est une vue latérale schématique montrant le réglage de la position des plaquettes de coupe de la fraise ; et Figs. 8 à 13 montrent schématiquement le montage de plaquettes différentes sur le même corps de la fraise selon l'invention. On a représenté sur les Figs. 1 à 7 une partie d'un corps de fraise 1 qui tourne autour d'un axe schématiquement représenté en 2 et qui porte à sa périphérie une pluralité d'outils ou plaquettes de coupe amovibles 3. Le corps 1, de façon connue, peut être monobloc ou en au moins deux parties. Il est monté sur son support ou sa broche d'entraînement (non représentés) par tout moyen habituel connu. Le nombre de plaquettes 3 portées par le corps 1 dépend notamment du diamètre du corps ; par exemple, il existe quarante plaquettes pour un diamètre de 250cm, qua rante huit plaquettes pour un diamètre de 315cm, et soixante plaquettes pour un diamètre de 400cm. Le corps de fraise 1 présente une face radiale avant 4 de travail ou de coupe et une face arrière 5. Chaque plaquette 3 fait saillie de la face de coupe 4 (Fig. 6) d'une distance axiale réglable dé finissant la profondeur de coupe pour l'usinage d'une pièce de travail 6. Dans un but de simplification des dassins, la plaquette 3 représentée présente un angle de coupe axial et un angle de coupe radial nuls, mais cette plaquette pourrait, bien entendu, présenter des valeurs non nulles pour ces an gles. Chaque plaquette 3 est portée, à la périphérie du corps 1, en étant placée dans un logement 7 dans lequel elle est immobilisée par des moyens de blocage propres désignés d'une manière générale en 8. Dans l'exemple représenté, la plaquette 3 est d'une forme générale carrée, avec angles coupés, et elle présente deus faces principales parallèles 9,10 et des faces latérales 11 qui relient les faces principales 9,10 et qui sont perpendiculaires à celles-ci. Chaque logement 7 présente une première surface 12 pour l'appui facial de la face principale 9 de la plaquette, sous l'action des moyens de blocage 8. Dans l'exemple représenté, la surface 12 est située dans un plan qui contient l'axe 2 de la fraise. Le logement 7 présente également une seconde surface d'appui 13 pour la plaquette. Cette surface 13 constitue le fond du logement 7 ; elle est généralement plane et elle est perpendiculaire à la première surface d'appui 12. Dans l'exemple représenté, cette surface 13 est donc tangente à un cône coaxial à la fraise. La seconde surface d'appui 13 est destinée à rece -voir une face latérale 11 de la plaquette 3 et elle est constituée par une rampe qui est inclinée par rapport à l'axe de rotation de la fraise. Cet angle d'inclinaison est établi pour avoir une valeur standardisée, par exemple 300, 450 ou 600. Dans l'exemple représenté, on a adopté une inclinaison de 450 La rampe 13 débouche à l'avant sur la face de coupe 4 et à l'arrière sur la périphérie du corps de fraise 1. La rampe 13 est destinée au réglage de la position de la plaquette associée 3, pour la définition de a profondeur de coupe. Elle est également destinée, suivant une caractéristique avantageuse de l'invention, à l'adaptation au même corps de fraise 1 de plaquettes qui présentent des caractéristiques de coupe ou des formes différentes, comme indiqué plus loin. En avant de la plaquette 3 en considérant le sens de rotation A de la fraise, le corps 1 présente, à sa périphérie, un évidement 14 pour la formation et l'évacuation des copeaux, cet évidement débouchant sur la première surface d'appui 12. Le logement 7 de réception de la plaquette débouche, à l'arrière, dans une cavité 15 qui reçoit les moyens de blocage 8 et qui débouche, à l'avant, sur la face de coupe 4 et, à l'arrière, sur la surface périphérique du corps 1. La cavité 15 présente un fond 16 qui peut être incliné par rapport à la rampe 13 tout en s'étendant dans une direction parallèle à celle-ci. La cavité 15 peut être plus profonde que le logement 7. A l'arrière, elle est définie par une surface plane 17 qui est inclinée par rapport à la première surface appui 12 pour la réalisation d'un effet de coin, comme décrit ci-après. Les moyens de blocage 8 d'une plaquette 3 sont constitués par un dispositif à coin qui agit entre l'autre face principale 10 de la plaquette et le corps de la fraise. Dans le mode de réalisation représenté, ce dispositif à coin comporte une pièce 18 en forme de coin et une vis de blocage 19. Le coin 18 présente une surface d'appui 20 destinée à coopérer, en appui facial, avec la face principale arrière 10 de la plaquette 3. A l'arrière de la surface 20, le coin 18 présente un évidement cylindrique 21 qui débouche sur la face arrière du coin. Cet évidement est destiné à recevoir la tête cylindrique 22 de la vis 19. D'un côté, l'évidement 21 est prolongé par un alésage 23, de plus faible diamètre, pour le passage de la tige 24 de la vis. De l'autre côté, l'évidement 21 débouche sur la surface radialement extérieure du coin par une échancrure 25 servant au passage de la tige 26 d'une clé de serrage 27 coopérant avec le profil creux hexagonal 28 de la tête de vis 22. La tête cylindrique 22 de la vis 19 fait saillie par rapport à la face arrière du coin 18 et elle coopère avec une surface d'appui cylindrique 29 qui est ménagée en creux à partir de la surface arrière 17 de la cavité 15. La surface d'appui 29 appartient à un alésage dont l'axe, qui correspond à celui de la vis 19, est incliné par rapport à la première surface d'appui 12. A partir dJ fond 16 de la cavité 15, un alésage taraudé 30, coaxial à l'alésage cylindrique 29, est percé dans le corps 1 pour le vissage de la tige 24 de la vis 19. Avantageusement, le coin 18 est symétrique par rapport à un plan passant par l'axe commun de son alésage 23 et de la vis 19 pour pouvoir être utilisé indifféremment sur une fraise à droite ou à gauche. Sur sa surface radialement extérieure, le coin 18 peut présenter une dépression 31 qui débouche à l'avant sur la surface d'appui 20 pour faciliter la saisie manuelle de la plaquette 3 associée. En général, la rampe 13 a une largeur qui correspond à l'épaisseur de la plaquette 3, mais il n'est pas à exclure que la plaquette ait une épaisseur supérieure. Comme on le voit en particulier sur la Fig. 6, chaque plaquette 3 peut être réglée en position par coulissement sur la rampe inclinée 13 pour l'obtention de la profondeur de coupe voulue. Pour ce réglage, comme montré sur la Fig. 7, le corps de fraise 1 est placé sur la surface horizontale de référence 32 d'un marbre 33, la position de chaque plaquette 3 est obtenue à l'aide d'un instrument de mesure 34, et la plaquette ainsi réglée est immobilisée en position à l'aide d'un outil 27. Lors de ces réglages, le corps de fraise 1 repose sur la surface 32 par sa face arrière inactive 5 pour que sa face de coupe 4 soit située à la partie supérieure. Suivant une caractéristique avantageuse de l'invention,pour éviter que les plaquettes 3, lors de leur réglage ou avant celui-ci, c'est-à-dire alors que les moyens de blocage associés 8 sont desserrés, ne s'échappent par gravité de leur logement 7 et ne tombent sur le marbre 33, on prévoit, axialement et radialement à l'arrière de chaque plaquette par rapport à la face de coupe 4, une butée amovible 35 qui est placée dans le logement 7 pour retenir la plaquette associée. Dans le mode de réalisation représenté, la butée amovible 35 est constituée par une goupille 36, de préférence fendue, qui est logée dans un alésage lisse 37 pratiqué dans le corps 1 à partir du fond 13 du logement 7, et par une cale creuse 38 qui est enfilée sur la goupille 36 et qui fait saillie dans le logement 7. De préférence, la cale 38 est symétrique pour pouvoir être utilisée indifféremment sur une fraise à droite ou à gauche. La cale 38 et la goupille 36 ne sont utilisées que lors du réglage de la position de la plaquette associée 3. La cale 38 présente donc une épaisseur inférieure à celle de la plaquette 3, de manière à ne pas être serrée par le coin 18 contre la surface d'appui 12. L'amovibilité de la cale 38 et de la goupille 36 permet également l'utilisation de plaquettes qui, en position d'utilisation, empiètent sur l'alésage 37. En variante, la cale et la goupille pourraient être gardées en place lorsque la fraise est utilisée. Il est à noter que la cale 38 sert également à empêcher le coin de tourner sur lui-même lorsqu'il est desserré lors du réglage de la plaquette. La plaquette illustrée à titre d'exemple sur les Figs. 1 à 8 présente une forme carrée dont les angles sont coupés pour présenter une petite arête de coupe. Cette pla quette peut être utilisée pour des travaux d'ébauche et de-finition. On a représenté sur les Figs. 9 à 13 d'autres exemples de plaquettes pouvant être utilisées sur une même fraise selon l'invention. Sur la Fig. 9, la plaquette est également de forme carrée avec angles arrondis. Cette plaquette peut être utilisée pour des travaux d'ébauche. La plaquette représentée sur la Fig. 10 est de forme circulaire. Elle peut être utilisée pour des travaux d'ébauche et de finition. La plaquette représentée sur la Fig. 11 est de forme hexagonale. Elle peut être utilisée également pour des travaux d'ébauche et de finition. La plaquette représentée sur la Fig. 12-est en forme de pentagone irrégulier. Elle peut être utilisée pour des travaux de finition. La plaquette représentée sur la Fig. 13 est sensiblement en forme de losange. Elle peut être également utilisée pour des travaux de finition. La fraise selon l'-invention présente l'avantage important de pouvoir recevoir des plaquettes de formes différentes. Cette forme peut être polygonale, par exemple triangulaire, carrée, rectangulaire, en losange, pentagonale, hexagonale, ou encore circulaire. Un autre avantage de la fraise selon l'invention est de permettre un réglage facile et précis de la position des plaquettes. Un autre avantage encore réside dans la possibilité de monter à la fois sur la même fraise des plaquettes différentes, par exemple pour augmenter la profondeur des passes et pour fragmenter le copeau. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation représenté; on pourrait au contraire concevoir diverses variantes sans sortir pour autant de son cadre. REVENDICATIONS 1. Fraise d'usinage, comprenant un corps de fraise (1) tournant autour d'un axe (2) et portant à sa périphérie une pluralité d'outils ou plaquettes de coupe amovibles(3) chacun placé dans un logement (7) et immobilisé par des moyens de blocage (8),caractérisée par le fait que chaque logement de plaquette (7) présente une première surface (12) pour l'appui d'une première face principale (9) de la plaquette sous l'action des moyens de blocage (8) et une seconde surface d'appui (13) pour une face latérale (11) de la plaquette, cette seconde surface d'appui (13) étant constituée par une rampe inclinée par rapport à l'axe de rotation (2) de la fraise pour le réglage set/ou l'adaptation de la plaquette (3), les moyens de blocage(8) de chaque plaquette (3) étant constitués par un dispositif à coin (18,19) agissant entre la seconde face principale (10) de la plaquette (3) et le corps de fraise (1). 2. Fraise selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la rampe (13) constitue le fond du logement (7) de réception de la plaquette (3). 3. Fraise selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que la rampe (13) est plane. 4. Fraise selon la revendication 3,caractérisée par le fait que le plan de la rampe (13) est perpendiculaire à la première surface d'appui (12). 5. Fraise selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que la rampe (13) est tangente à un cône coaxial au corps de fraise (1). 6. Fraise-selon l'une des revendications 1 à 5,caractérisée par le fait que le dispositif à coin(18,19)comporte une pièce en forme de coin(18) et une vis de blocage(19),le coin (18) présentant une troisième surface d'appui (20) coopérant avec la seconde face principale (10) de la plaquette (3) et la vis (19) présentant, d'une part, une tige (24) dont l'axe est incliné par rapport à la troisièmes surface d'appui (20) et qui se visse dans le corps de fraise (1) et, d'autre part, une tête cylindrique (22) logée partiellement dans le coin (18) et sortant de celuici , à l'opposé de la troisième surface d'appui (20)pour co3pérer par réaction avec une quatrième surface cylindrique d'appui (29) appartenant au corps de fraise (1) et coaxiale à la tige (24) de la vis (19). 7. Fra-ise selon la revendication 6, caractérisée par le fait que le logement de plaquette (7) débouche, à l'opposé de la première surface d'appui (12), dans une cavité (15) de réception du coin (18) et de la vis (19), cette cavité (15) présentant un alésage cylindrique définissant la quatrième surface d'appui (29) et un alésage taraudé (30) étant ménagé à partir de son fond (16) dans le corps de fraise (1) pour la réception de la tige (24) de la vis. 8. Fraise selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisée par le fait que le coin (18) est symétrique par rapport à un plan passant par l'axe de la vis (19) pour l'adaptation du même dispositif à coin à Jne fraise à droite ou à gauche. 9. Fraise selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisée par le fait que le coin (18) présente sur sa face radialement extérieure une dépression (31) débouchant sur la troisième surface d'appui (20) pour faciliter la saisie manuelle de la plaquette (3). 10. Fraise selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisée par le fait que l'épaisseur de la plaquette (3) est au moins égale à la largeur de la rampe (13). 11. Fraise selon l'une des revendications 1 à a, caractérisé-e-par le fait que la rampe (13) est inclinée sur l'axe (2) du corps de fraise d'un angle standardisé, notamnent de 300, 450 ou 600. 12 . Fraise selon l'une des revendications 1 à 11., caractérisée par le fait qu'elle comporte, axialement et radialement à l'arrière de la plaquette (3) par rapport à la face de coupe (4) de la fraise, une butée amovible (35) placée dans ledit logement (7) de réception de la plaquette,pour retenir celle-ci et le cas échéant le coin lors du réglage des positions des diverses plaquettes de la fraise, cette dernière étant posée à plat sur une surface de référence (32) avec sa face de coupe (4) à la partie supérieure et une partie au moins des moyens de blocage (8) étant inactifs, la butée amovible étant enlevée ou gardée en place lors de l'utilisation de fraise. 13. Fraise selon la revendication 12,caractérisée par le fait que la butée amovible (35) est constituée par une goupille (36), notamment fendue,logée dans un alésage (37) pratiqué dans le corps de fraise (1) à partir du fond (13) du logement(7)de réception de la plaquette et recevant une cale creuse (38) qui fait saillie dans le logement (7) pour retenir la plaquette associée (3) non immobilisée. 14. Fraise selon l'une des revendications 12 et 13, caractérisée par le fait que la butée amovible (35) est symétrique pour son utilisation sur une fraise à droite ou à gauche. 15. Fraise selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée par le fait qu'une partie au moins des plaquettes de coupe (3) portées par le corps de fraise (1) présentent des formes et/ou des caractéristiques de coupe différentes, les plaquettes étant par exemple polygonales (triangulaires, carrées,rectangulaires,en losange, pentagonales, hexagonales) ou circulaires.