Brevet FR2624414A1 — publié le 19890616

La présente invention est relative à une plaquette de coupe pour l'usinage de pièces de travail métalliques avec enlèvement de copeaux, et en particulier à des plaquet- tes de coupe indexables qui sont utilisées avec des porte- outils et qui présentent une forme triangulaire, carrée, en losange ou autre. La forme de base de telles plaquettes de coupe est définie par deux surfaces opposées supérieure et inférieure et une paroi ou surface latérale périphérique qui s'étend entre celles-ci, les arêtes de coupe étant formées par la transition entre la surface supérieure et la surface latérale périphérique de la plaquette. La surface supérieure de la plaquette est une face pour les copeaux, c'est-à-dire qu'elle est en contact avec les copeaux qui se forment pen- dant l'opération d'usinage, la surface latérale périphérique étant une face en dépouille par rapport à la pièce de tra- vail. Il est généralement souhaitable que ces plaquettes présentent une géométrie telle qu'elles réduisent la puissan- ce nécessaire pour les opérations d'usinage du métal en agis- sant sur la géométrie des copeaux produits et que cette géo- métrie soit à même d'agir sur les copeaux sur une large gamme de paramètres, notamment la profondeur de coupe et la vites- se d'avance. Des plaquettes caractéristiques de l'art antérieur sont connues par les brevets américains 3 815 192 et 3 973 308. Dans le premier brevet cité, une pluralité de saillies sont espacées de manière à définir entre elles des zones de courbage des copeaux et', dans le second brevet ci- té, une pluralité d'encoches ou d'entailles sont prévues de manière que le copeau puisse passer ou glisser sur elles sans être rompu ou déformé de manière appréciable. La plaquette selon la présente invention présente une face de coopération avec les copeaux qui est modifiée de manière à présenter une forme plus favorable quant aux forcesde coupe et à l'usure de l'outil de coupe. A cet effet, la plaquette selon l'invention, qui présente les caractéristiques générales décrites ci-dessus, et qui comporte en outre une plage reliant les arêtes de coupe et s'étendant vers le centre de la plaquette, une surface des- cendante reliée à la zone marginale intérieure de ladite pla- ge et un certain nombre de saillies espacées qui sont cour- bées de manière convexe et qui sont prévues sur ladite surfa- ce descendante ou en adjacence à celle-ci en étant espacées des arêtes de coupe pour définir avec celles-ci des zones de courbage des copeaux, est caractérisée en ce qu'elle présente en outre une saillie primaire dans l'angle et une saillie se- condaire qui est espacée de la saillie primaire, et en ce que la surface supérieure de chacune desdites saillies est plane et située au-dessous du plan défini par lesdites arêtes de cou- pe. On comprendra bien l'invention à la lecture du complé- ment de description qui va suivre, et en référence aux dessins annexés qui font partie de la description et dans lesquels: Fig. 1 est une vue en perspective montrant une plaquette de coupe indexable selon un mode de réalisation de l'invention; Fig. 2 est une vue en plan de dessus de la plaquette de coupe de la Fig. 1; Fig.3 montre, en coupe suivant la ligne A-A de la Fig. 2, une partie de la plaquette des Figs. 1 et 2; Fig. 4 est une vue analogue à la Fig. 3 suivant la li- gne de coupe B-B de la Fig. 2; et Fig. 5 est une coupe complète de la plaquette suivant la ligne C-C de la Fig. 2. On a représenté sur les Figs. 1 et 2 une plaquette de coupe 10, en matière dure résistant à l'usure, par exemple en métal dur, qui comporte une surface supérieure 11, une surface inférieure 12 de support et une surface ou paroi la- térale périphérique 13 à angles arrondis qui relie la surface supérieure 11 et la surface inférieure 12, cette surface 13 étant perpendiculaire aux surfaces 11, 12. La plaquette 10 présente également une pluralité d'arêtes de coupe 14 qui s'étendent sur tout son contour à la jonction de la surface latérale périphérique 13 et d'au moins la surface supérieure 11.Chaque arête de coupe 14 est reliée à-une plage ou zone 15. d'arête de coupe qui s'étend vers l'intérieur à partir de l'arête de coupe associée. Cette plage 15 est perpendiculaire à la surface latérale périphérique 13. En outre, elle est plane et elle présente une largeur uniforme. Une surface descendante 16 s'étend à partir du bord intérieur de la plage 15 et elle est reliée à une surface descendante secondaire 17. Cette surface descendante secon- daire 17 est reliée à une surface plane de fond 18 qui est formée dans la région centrale de la plaquette en étant pa- rallèle à la surface inférieure 12. Cette surface de fond 18 est symétrique par rapport aux bisectrices des angles de la plaquette. Cette surface de fond présente les mêmes symétries que la forme de la plaquette mais elle est décalée angulairement par rapport à celle-ci. Un trou 19 dont l'axe est perpendiculaire à la surface de fond 18 est prévu au centre de la plaquette 10 pour la réception d'une broche appropriée de verrouillage qui est utilisée pour serrer la plaquette contre la paroi d'un logement d'un porte-outil La plage 15 est plane et.elle présente une partie suréle- vée 20 à chaque angle arrondi, cette partie 20 étant située dans un plan parallèle à la surface de fond 18. Les parties sont situées de manière à renforcer l'arête de coupe dans les zones difficiles et à réduire le contact entre les copeaux et la face de coupe de manière à retarder l'effet d'usure par cratérisation. La partie surélevée 20, en considérant la direction de l'arête de coupe 14, est reliée à une partie descendante 21 qui fait partie de la plage 15 et qui aboutit à une au- tre partie 22 qui fait également partie de la plage 15 et qui est plane et parallèle à la surface centrale de fond 18. Par conséquent, chaque partie de l'arête de coupe 14 est si- tuée à un niveau surélevé par rapport à la partie centrale de fond 18 de la surface supérieure 11 de la plaquette. La première surface descendante 16 peut présenter un angle e d'inclinaison de 15 à 250 et de préférence d'environ 20 . La largeur de cette première surface descendante 16 varie de telle manière qu'elle soit plus large dans la partie mé- diane entre deux angles adjacents de la plaquette. Comme mon- tré sur la Fig. 2, la largeur de cette première surface des- cendante 16 est d'environ deux fois la largeur de la plage 15. Dans chaque région d'angle de la plaquette, en consi- dérant la direction de la bissectrice correspondante, il est prévu une saillie primaire 23 descendante et allongée qui est courbée de manière convexe et qui constitue une transition en- tre deux parties adjacentes de surface 24 qui aboutissent cha- cune, à l'opposé de la saillie 23; à l'une des premières sur- faces descendantes 16. Comme on le voit également sur la Fig.2, chacune des parties de surface 24 est située dans un plan qui est incliné par rapport à la surface descendante associée 16 tout en présentant une largeur qui diminue vers la partie mé- diane de l'arête de coupe 14. La surface supérieure 25 de cha- que saillie 23 est plane et elle est située à un niveau au- dessous du niveau de la partie la plus haute 20 de la plage , comme on le voit sur les Figs. 1,4 et 5. Des saillies se- condaires 26 sont situées de part et d'autre de chaque pre- mière saillie 23 en étant également espacées de celle-ci. Les saillies secondaires 26 sont plus larges que les saillies 23 et elles sont également courbées de manière convexe suivant moins d'un demi-cercle; la surface supérieure 27 de chaque saillie 26 est plane et elle est située au même niveau que la surface supérieure 25 des saillies 23. Comme montré sur la Fig. 3, la première surface descen- dante 16 forme, avec le plan défini par la plage 15, un an- gleo 18, cet angle ayant de préférence une valeur de 2 à 5 . Comme montré sur la Fig. 4, la première surface descen- dante 16 coupe la surface supérieure plane 25 de la saillie primaire 23 suivant un angle qui est le même que l'angle'de la surface 16 de la Fig. 3, et la surface convexe de cette saillie primaire 23 descend suivant un angle o 3 qui est sen- siblement plus grand et qui présente une valeur de 20 à 30 , et de préférence 25 . La surface convexe descendante est re- liée à la surface descendante secondaire 17, laquelle à son tour descend vers la surface plane de fond 18 suivant l'angle P beaucoup plus faible, cet angle P étant le même que l'an- gle P de la Fig. 3. L'agencement est tel que les saillies primaires 23 doi- vent présenter une forme allongée dont la longueur est sensi- blement plus importante que celle des saillies secondaires 26, de préférence environ le double. De plus, les saillies se- condaires 26 doivent avoir une largeur qui est supérieure à celle des saillies primaires 23. Une autre caractéristique réside en ce que la distance entre une saillie primaire 23 et chacune des saillies secon- daires adjacentes doit être inférieure à la distance entre deux saillies secondaires adjacentes 26. Il est généralement recommandé que cette dernière distance soit d'environ le dou- ble de la première distance. Comme montré sur la Fig. 5, la surface inférieure 12 de la plaquette 10 présente un logement central 28 tel que les autres parties de surface de cette surface inférieure 12 deviennent des surfaces de butée coopérant avec la surface de base d'un logement de réception de la plaquette prévu dans le porte-outil. Ainsi, la plaquette est plus stable et elle ne présente pas de mouvements vibratoires. REVENDICATIONS 1. Plaquette de coupe pour l'usinage de pièces de tra- vail métalliques avec formation de copeaux, la plaquette pré- sentant un corps polygonal en matière résistant à l'usure, des surfaces supérieure(11) et inférieure (12) opposées et une surface ou paroi latérale périphérique (13) s'étendant entre celles-ci, des arêtes de coupe (14) étant formées à la jonc- tion entre la surface périphérique (13) et au moins l'une des surfaces supérieure et inférieure, une plage reliant les arê- tes de coupe et s'étendant vers le centre de la plaquette,une surface descendante reliée à la zone marginale intérieure de ladite plage et un certain nombre de saillies espacées qui sont courbées de manière convexe et qui sont prévues sur la- dite surface descendante ou en adjacence à celle-ci en étant espacées des arêtes de coupe pour définir avec celles-ci des zones de courbage des copeaux, caractérisée en ce qu'elle présente en outre une saillie primaire (23) dans l'angle et une saillie secondaire (26) qui est espacée de la saillie primaire, et en ce que la surface supérieure de chacune des- dites saillies est plane et située au-dessous du plan défini par lesdites arêtes de coupe (14). 2. Plaquette de coupe selon la revendication 1, carac- térisée en ce que la saillie primaire (23) est située dans un angle de la plaquette en une position surélevée et en ce que la plage plane (15) présente une partie plane surélevée (20) autour de l'angle et une partie (21) qui descend vers la partie centrale de ladite plage (15), les autres parties (22) de la plage (15) étant parallèles aux parties planes suré- levées (20). 3. Plaquette de coupe selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la saillie primaire (23) est prévue suivant une bissectrice de chaque région d'angle de la pla- quette et présente une forme allongée dont la longueur dépas- se celle des saillies secondaires (26) situées entre les saillies primaires (23). 4. Plaquette de coupe selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la largeur de chaque saillie 262 4 4 1 4 secondaire (26) est supérieure à celle des saillies primaires (23). 5. Plaquette de coupe selon la revendication 1, carac- térisée en ce que la largeur de la première surface descendan- te (16), entre deux saillies secondaires adjacentes (26), est d'environ le double de la largeur de la plage (15). 6. Plaquette de coupe selon la revendication 1, caracté- risée en ce qu'elle comporte des surfaces descendantes (24), de part et d'autre de chaque saillie primaire (23),suivant un plan incliné par rapport à la première surface descendante associée (16) et présentant une largeur qui diminue vers la partie médiane de l'arête de coupe (14). 7. Plaquette de coupe selon la revendication 6, carac- térisée en ce que les saillies secondaires (26)sont situées à la jonction entre la première surface descendante (16) et la surface (24) qui aboutit à une première saillie (23). 8. Plaquette de coupe selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la première surface descendan- te (16) est reliée à une seconde surface descendante (17), cette dernière présentant un angle de pente qui est bien in- férieur à celui de la première surface descendante (16), et en ce que ladite seconde surface descendante (17) est reliée à une surface plane de fond (18). 9. Plaquette de coupe selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la plage (15) est de largeur uni- forme, plane et perpendiculaire à la surface latérale (13). 10. Plaquette de coupe selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la première surface descendante (16) descend à partir de la plage (15) suivant un angle de 15 à 25 , et de préférence d'environ 20 . 11. Plaquette de coupe selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que la seconde surface (17), qui descend à partir de la première surface descendante (16), présente un angle de pente de 2 à 5 .