Brevet FR2708497A1 — publié le 19950210

OUTIL A PLAQUETTE AMOVIBLE POUR USINAGE PAR ENLèVEMENT DE COPEAUX La présente invention concerne les outils d'usinage par enlèvement de copeaux, utilisés par exemple sur les tours automatiques, dans lesquels une plaquette amovible réversible est fixée par vis sur un corps d'outil généralement appelé burin. On connaît déjà de nombreuses formes de plaquettes adaptables sur un corps d'outil. Les plaquettes sont généralement réalisées en carbure de tungstène ou carbure de silicium fritté. Des opérations d'usinage sont nécessaires pour mettre à dimension les faces d'appui et de tenue de la plaquette sur le corps d'outil, et pour réaliser les faces et arêtes de coupe. Ces opérations sont a priori difficiles et onéreuses, à cause de la grande dureté du matériau formant la plaquette. Le document EP-A-0 517 156 décrit un exemple d'une telle plaquette amovible, qui peut être fixée à l'extrémité d'un corps d'outil selon deux orientations opposées, permettant d'utiliser successivement deux arêtes de coupe de la même plaquette. Cette plaquette comporte une partie centrale munie d'un trou traversant de fixation par une vis sur un corps d'outil, la partie centrale reliant une première et une seconde parties dtextrémité similaires l'une de l'autre. La première partie d'extrémité a une section généralement rectangulaire limitée par deux petites faces latérales, par deux grandes latérales et par une face d'extrémité. L'une des petites faces latérales constitue une première face supérieure à arête de coupe de l'outil lorsque la partie d'extrémité est en position d'utilisation sur un tour automatique, cette première partie d'extrémité venant prolonger le corps d'outil. La seconde partie d'extrémité a une forme similaire, à section générale rectangulaire limitée par deux petites faces latérales, par deux grandes faces latérales et par une face d'extrémité, l'une des petites faces latérales constituant une seconde face supérieure à arête de coupe de l'outil lorsque la seconde partie d'extrémité est en position d'utilisation sur le tour automatique en prolongement du corps d'outil. Cette plaquette est fixée sur le côté du corps d'outil par une vis traversant de part en part la partie centrale de plaquette depuis une première grande face latérale jusqu'à une seconde grande face latérale. Cette seconde grande face latérale comporte une nervure anti-rotation destinée à s'engager dans une rainure correspondante du corps d'outil. Dans l'une et l'autre de ses positions d'utilisation, la plaquette est en appui sur le côté du corps d'outil par sa même seconde grande face d'appui comportant la nervure anti-rotation. Ainsi, la face d'attaque ou face supérieure de coupe de la plaquette est constituée par une première petite face latérale lorsque la plaquette est dans sa première position d'utilisation, et par la seconde petite face latérale lorsque la plaquette est en seconde position d'utilisation. On constate que ces deux petites faces latérales sont nécessairement situées sur des faces opposées de la plaquette. Il en résulte que la fabrication de cette plaquette nécessite un usinage précis de la seconde grande face latérale d'appui munie de la nervure anti-rotation, un usinage également précis de la face correspondante du corps d'outil, et une rectification et un polissage de l'une et l'autre des petites faces latérales devant constituer les faces supérieures de coupe de la plaquette. Ces nombreuses opérations d'usinage, effectuées sur un matériau à grande dureté, conduisent à un coût de fabrication élevé, réduisant très sensiblement l'intérêt économique d'une telle plaquette amovible. La présente invention résulte de l'observation minutieuse des causes du coût de production excessif de telles plaquettes. Le problème proposé par la présente invention est de concevoir une nouvelle structure d'outil à plaquette réversible amovible et à corps d'outil, permettant de diminuer sensiblement les opérations d'usinage nécessaires en cours de fabrication de la plaquette. En particulier, on cherche à diminuer le nombre des faces de plaquette sur lesquelles un usinage onéreux est nécessaire, en particulier le nombre des faces de coupe, et on cherche à supprimer l'utilisation de toute forme complexe non plane telle que les nervures anti-rotation. Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, une plaquette amovible réversible selon l'invention comprend une partie centrale munie d'au moins un trou traversant de fixation par vis sur un corps d'outil et reliant une première et une seconde parties d'extrémité similaires l'une de l'autre, chaque partie d'extrémité ayant une section généralement rectangulaire limitée par deux petites faces latérales, par deux grandes faces latérales et par une face d'extrémité. L'une des petites faces latérales de chaque partie d'extrémité constitue l'une des première et seconde faces supérieures à arête de coupe de l'outil lorsque respectivement la première ou la seconde partie d'extrémité est en position d'utilisation pour l'usinage. La première face supérieure et la seconde face supérieure de la plaquette selon l'invention sont coplanaires et en continuité de la face supérieure correspondante de partie centrale, formant une face supérieure continue contenant l'ensemble des arêtes de coupe de la plaquette. Le trou traversant de fixation par vis est sensiblement perpendiculaire à la face supérieure et à la face inférieure opposée de la plaquette. La plaquette est fixée sur le dessus du corps d'outil, dans un logement prévu à cet effet, avec sa face inférieure en appui sur le fond du logement, et avec des faces latérales en appui sur des faces latérales correspondantes du logement. De préférence, la plaquette présente un axe de symétrie parallèle à l'axe du trou de fixation. La première partie d'extrémité et la seconde partie d'extrémité se développent depuis la partie centrale selon deux plans parallèles et décalés symétriquement de part et d'autre de l'axe de symétrie. La partie centrale présente une section élargie limitée par les faces supérieure et inférieure, par deux faces latérales en continuité des faces latérales externes respectives des parties d'extrémité, et par deux faces latérales obliques de raccordement avec les faces latérales internes respectives des parties d'extrémité. Selon une réalisation avantageuse, la plaquette est tenue par une seule vis traversant un trou unique, et l'assemblage de la vis et du trou comprend une portée conique permettant, lors du serrage de la vis, de forcer la plaquette en appui sur les faces latérales d'appui du corps d'outil. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles: - la figure 1 illustre en vue de côté un outil à plaquette amovible en position d'usinage d'une pièce montée sur une broche rotative portepièce - la figure 2 est une vue de dessus de l'ensemble de la figure 1 - la figure 3 est une vue de dessus d'une plaquette amovible selon la présente invention ; - la figure 4 est une vue de côté de la plaquette de la figure 3 - la figure 5 est une vue en bout de la plaquette de la figure 3 - la figure 6 est une vue de dessus à plus grande échelle de la plaquette montée sur le corps d'outil - la figure 7 est une vue à plus grande échelle de côté de la plaquette montée sur le corps d'outil - la figure 8 est une vue partielle de dessus du corps d'outil montrant le logement d'adaptation d'une plaquette ; et - la figure 9 est une vue de côté partielle du corps d'outil de la figure 8. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, l'outil selon l'invention comprend un corps d'outil I sur lequel est adaptée une plaquette amovible réversible 2. Le corps d'outil 1 est une barre d'acier à section généralement carrée, par exemple un carré dont le côté peut être de 7 à 20 millimètres environ en fonction de la dimension des plaquettes à tenir. La plaquette amovible 2, représentée plus en détail sur les figures 3 à 5, comprend une partie centrale 3 munie d'un trou traversant 4 de fixation par vis 34 sur le corps 1, et reliant une première partie d'extrémité 5 et une seconde partie d'extrémité 6. Les parties d'extrémité 5 et 6 sont similaires l'une de l'autre. La première partie d'extrémité 5 a une section généralement rectangulaire, représentée sur la figure 5, limitée par deux petites faces latérales 7 et 8 respectivement opposées l'une à l'autre, par deux grandes faces latérales 9 et 10 respectivement opposées l'une à l'autre, et par une face d'extrémité 11. La petite face latérale 7 de première partie d'extrémité 5 constitue une première face supérieure à arête de coupe de l'outil lorsque la première partie d'extrémité 5 est en position d'utilisation sur un tour comme représenté sur les figures 1 et 2. Cette première face supérieure 7 comporte ainsi les arêtes de coupe7 par exemple une arête latérale 12 pour une coupe en chariotage, et une arête frontale 13 pour une coupe en plongée. les arêtes viennent porter contre une pièce 14 pour un usinage par enlèvement de matière. De façon similaire, la seconde partie d'extrémité 6 présente une section généralement rectangulaire limitée par deux petites faces latérales 15 et 16, par deux grandes faces latérales 17 et 18, et par une face d'extrémité 19. La petite face latérale 15 constitue une seconde face supérieure à arête de coupe de l'outil lorsque la seconde partie d'extrémité 6 est en position d'utilisation pour l'usinage d'une pièce 14. La première face supérieure 7 et la seconde face supérieure 15 sont coplanaires et en continuité de la face supérieure correspondante 20 de partie centrale 3, formant une face supérieure continue contenant l'ensemble des arêtes de coupe de la plaquette. On distingue ainsi, sur cette face supérieure, l'arête de coupe frontale 13 et l'arête de coupe latérale 12 de la première partie d'extrémité 5, ainsi que l'arête de coupe frontale 21 et l'arête de coupe latérale 22 de la seconde partie d'extrémité 6. Dans le mode de réalisation représenté, la plaquette 2 comprend un seul trou de fixation 4 pour recevoir une seule vis, mais on pourrait concevoir des plaquettes comprenant plusieurs trous pour recevoir plusieurs vis. Le mode de réalisation à un seul trou paraît toutefois plus avantageux. La plaquette 2 présente un axe de symétrie I-I parallèle à l'axe du trou de fixation. Cet axe de trou de fixation est sensiblement perpendiculaire à la face supérieure 20 et à la face inférieure opposée 23 de la plaquette. La première partie d'extrémité 5 et la seconde partie d'extrémité 6 se développent, depuis la partie centrale 3, selon deux plans A et B parallèles et décalés symétriquement de part et d'autre de l'axe de symétrie I-I, comme le représentent les figures. La partie centrale 3 présente une section élargie limitée par les faces supérieure 20 et inférieure 23, par deux faces latérales 24 et 25 en continuité des faces latérales externes respectives 9 et 17 des parties d'extrémité 5 et 6, et par deux faces latérales obliques 26 et 27 de raccordement avec les faces latérales internes respectives 10 et 18 des parties d'extrémité 5 et 6. Par rotation autour de l'axe I-I de symétrie, on peut disposer la plaquette 2 sur le corps d'outil 1 dans deux positions distinctes d'utilisation, une première position dans laquelle la première partie d'extrémité 5 prolonge le corps d'outil 1 et vient porter contre la pièce 14 par ses arêtes de coupe, et une seconde position d'utilisation dans laquelle la seconde partie d'extrémité 6 prolonge le corps d'outil 1 et vient porter contre ladite pièce 14 à usiner. Ainsi, les figures 6 et 7 représentent plus en détail la plaquette 2 fixée sur le corps d'outil 1, avec sa première partie d'extrémité 5 qui prolonge le corps d'outil 1, sa seconde partie d'extrémité 6 participant au maintien de la plaquette 2 sur le corps d'outil 1. Comme le représentent les figures 8 et 9, pour le maintien de la plaquette 2 sur le corps d'outil 1, le corps d'outil 1 comprend un logement 50 conformé pour recevoir et maintenir la plaquette 2 de façon rigide sur le corps d'outil 1. Ce logement 50 est ménagé à une extrémité du corps d'outil 1, et comprend un fond 27, une première face latérale d'appui 28 parallèle à l'axe longitudinal du corps d'outil 1, une face latérale de dégagement 29 généralement parallèle à la face latérale d'appui 28 et se raccordant à celle-ci par une paroi de dégagement 30, et se raccordant à son autre extrémité à une face d'appui oblique 31. Le logement 50 est ouvert sur le dessus et sur l'avant du corps d'outil 1, comme représenté sur les figures. Le fond 27 comprend un trou taraudé 32 pour l'adaptation de la vis 34 de fixation de plaquette. Comme illustré sur les figures 6 et 7, la plaquette 2 est fixée sur la face supérieure du corps d'outil 1 dans le logement 50 approprié du corps d'outil 1 avec sa face inférieure 23 en appui sur le fond 27 du logement, avec sa face latérale 25, 17 en appui sur la face latérale d'appui 28 du logement, et avec sa face oblique 26 en appui sur la face d'appui oblique 31 du logement. Un jeu 132 peut être prévu entre la face latérale de dégagement 29 du logement et la face latérale interne 18 opposée de la plaquette. De même, un jeu 33 est prévu entre la paroi de dégagement 30 et la face d'extrémité 19 de la plaquette 2. Le trou 32 du corps d'outil 1 est légèrement excentré en direction de la face latérale d'appui 28 et de la face d'appui oblique 31 du corps d'outil. De cette façon, lors de l'adaptation de la plaquette 2 dans le corps d'outil 1 et du serrage de la vis 34, la plaquette 2 est forcée en appui sur les deux faces d'appui 28 et 31 du logement 50, réalisant un encastrement en coin. Ainsi, dans le logement 50 de corps d'outil, la plaquette 2 est en appui sur des parois correspondantes du logement par sa face inférieure 23, par la face latérale externe 17 de partie d'extrémité 6 non utilisée, par la face latérale correspondante 25 de partie centrale 3, et par la face latérale oblique 26 opposée de partie centrale 3, de sorte que la plaquette 2 est engagée en coin dans le logement 50. De préférence, l'assemblage de la plaquette 2 sur le corps d'outil 1 est assuré par une vis 34 illustrée en traits mixtes sur la figure 4, se logeant dans le trou 4 de la plaquette 2 et dans le trou correspondant 32 du corps d'outil 1. La vis 34 et le trou 4 de plaquette 2 comprennent une portée conique permettant de forcer la plaquette 2 en appui sur les faces latérales d'appui du logement 50 de corps d'outil 1. Selon un mode de réalisation avantageux représenté sur la figure 4, le trou 4 de plaquette présente deux portions coniques inversées ouvertes vers l'extérieur, permettant d'utiliser une même ébauche de plaquette 2 soit pour un outil à coupe à droite soit pour un outil à coupe à gauche. Après le choix du sens de coupe, l'ébauche de plaquette est réusinée pour la finition des faces et des arêtes. La plaquette selon l'invention est avantageusement réalisée en un carbure fritté, par exemple un carbure de tungstène ou un carbure de silicium Les faces latérales obliques 26 et 27 peuvent être brutes de frittage. La face supérieure formée par les parties de face 7, 15 et 20, est rectifiée et polie, pour réaliser les arêtes de coupe. Les faces latérales externes 9 et 17 sont rectifiées. Les faces latérales internes 10 et 18 et/ ou les faces d'extrémité 1l et 19 et/ou les faces latérales externes 9 et 17 subissent des opérations d'affûtage pour la finition des arêtes de coupe. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1 - Plaquette amovible (2) réversible pour outil de tronçonnage ou de fonçage pour tour automatique, comprenant : - une partie centrale (3), munie d'au moins un trou (4) traversant de fixation par vis (34) sur un corps d'outil (1), et reliant une première partie d'extrémité (5) et une seconde partie d'extrémité (6) similaires l'une de l'autre, - la première partie d'extrémité (5) ayant une section généralement rectangulaire limitée par deux petites faces latérales (7, 8), par deux grandes faces latérales (9, 10) et par une face d'extrémité (11), l'une des petites faces latérales (7) constituant une première face supérieure à arêtes de coupe (12, 13) de l'outil lorsque la première partie d'extrémité (5) est en position d'utilisation pour l'usinage d'une pièce (14), - la seconde partie d'extrémité (6) ayant une section généralement rectangulaire limitée par deux petites faces latérales (15, 16), par deux grandes faces latérales (17, 18) et par une face d'extrémité (19), l'une des petites faces latérales (15) constituant une seconde face supérieure à arêtes de coupe (21, 22) de l'outil lorsque la seconde partie d'extrémité (6) est en position d'utilisation pour l'usinage d'une pièce (14), caractérisée en ce que : - la première face supérieure (7) et la seconde face supérieure (15) sont coplanaires et en continuité de la face supérieure correspondante (20) de partie centrale (3), formant une face supérieure continue contenant l'ensemble des arêtes de coupe (12, 13, 21, 22) de la plaquette (2), - le trou traversant (4) de fixation par vis est sensiblement perpendiculaire à la face supérieure (20) et à la face inférieure (23) opposée de la plaquette, - la plaquette (2) est fixée sur la face supérieure du corps d'outil (1) dans un logement (50) approprié, avec sa face inférieure (23) en appui sur le fond (27) du logement (50), et avec des faces latérales (25, 26) en appui sur des faces latérales correspondantes (28, 31) du logement (50). 2 - Plaquette selon la revendication 1, caractérisée en ce que : - la plaquette (2) présente un axe de symétrie (I-I) parallèle à l'axe du trou de fixation (4), - la première partie d'extrémité (5) et la seconde partie d'extrémité (6) se développent depuis la partie centrale (3) selon deux plans (A, B) parallèles et décalés symétriquement de part et d'autre de l'axe de symétrie (I-I), - la partie centrale (3) présente une section élargie limitée par les faces supérieure (20) et inférieure (23), par deux faces latérales (24, 25) en continuité des faces latérales externes (9, 17) respectives des parties d'extrémité (5, 6), et par deux faces latérales obliques (26, 27) de raccordement avec les faces latérales internes respectives (10, 18) des parties d'extrémité (5, 6). 3 - Plaquette selon la revendication 2, caractérisée en ce que, dans le logement (50) de corps d'outil (1), la plaquette (2) est en appui sur des parois correspondantes du logement (50) par sa face inférieure (23), par sa face latérale externe (17) de partie d'extrémité (6) non utilisée, par la face latérale correspondante (25) de partie centrale (3), et par la face latérale oblique (26) opposée de partie centrale (3), de sorte que la plaquette (2) est engagée en coin dans le logement (50). 4 - Plaquette selon l'une des revendication 2 ou 3, caractérisée en ce qu'elle est tenue par une seule vis (34) traversant un trou unique (4). 5 - Plaquette selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'assemblage de la vis (34) et du trou (4) comprend une portée conique permettant de forcer la plaquette en appui sur les faces latérales d'appui du logement (50) de corps d'outil (1). 6 - Plaquette selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce que le trou correspondant (32) du corps d'outil (1) est légèrement excentré en direction des faces latérales d'appui (28, 31) du corps d'outil (1). 7 - Plaquette selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que le trou (4) de plaquette présente deux portions coniques inversées ouvertes vers l'extérieur, permettant d'utiliser une même ébauche de plaquette soit pour un outil à coupe à droite soit pour un outil à coupe à gauche. 8 - Plaquette selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que - la plaquette (2) est réalisée en un carbure fritté, - les faces latérales obliques (26, 27) sont brutes de frittage, - la face supérieure (7, 15, 20) est rectifiée et polie, - les faces latérales externes (9, 17) sont rectifiées, - les faces latérales internes (10, 18) et/ou les faces d'extrémité (11, 19) et/ou les faces latérales externes (9, 17) subissent des opérations d'affûtage pour la finition des arêtes de coupe.