Brevet FR2703610A1 — publié le 19941014

La présente invention a trait au domaine général de l'outillage de coupe ; elle concerne plus particuliérement; une plaquette de coupe originale ainsi que l'outil équipé d'au moins une plaquette de ce type, lequel outil peut par exemple consister en une fraise, une mèche, un déchiqueteur... etc. Certains outils de coupe spéciaux, pour l'industrie du bois par exemple, sont constitués d'un support métallique, de forme adaptée, sur lequel on vient rapporter une ou plusieurs plaquettes de coupe, selon le cas. Ces plaquettes sont agencées selon le type d'outil désiré ; elles comportent chacune une partie active en forme d'are te qui assure la fonction de coupe proprement dite. En règle générale, ces plaquettes de coupe consistent en de petits plots en matériau très résistant du genre carbure de tungstène, tantung ou polycristallin de diamant ; elles sont soit brasées sur leur support, soit associées à un moyen de fixation, par pincement par exemple, qui les rend amovibles. Les plaquettes en carbure de tungstène ou en tantung sont relativement bon marché mais ce matériau n' est pas suffisamment résistant pour leur conférer une longévité importante, surtout lorsqu elles sont utilisées pour tailler des chants sur des panneaux revetus de placage dur. I1 est donc nécessaire, soit de les changer régulièrement, dans le cas où elles sont à usage unique avec des moyens de fixation amovibles sur l'outil, soit de les affûter périodiquement. Cette opération d'affûtage ou de retaillage de l'arete de coupe est réalisée par un spécialiste ; elle entraine une immobilisation de l'outillage ou nécessite de disposer d'outils de remplacement. En outre, ce retaillage présente l'inconvénient de changer la géométrie et en particulier les cotes de l'outil. En effet, il modifie le niveau des arêtes de coupe sur l'outil et il est nécessaire d'effectuer de nouveaux réglages de positionnement lors de la réutilisation. Les plaquettes de coupe dont la partie active est en polycristallin de diamant sont plus résistantes ; elles présentent toutefois les mêmes inconvénients lors du retaillage, doublés d'un inconvénient majeur qui réside dans leur coût de revient important. Ces plaquettes sont généralement obtenues par usinage d'une pastille de diamant composite. Cette pastille comporte une face de coupe en polycristallin de diamant, adossée à un support en carbure de tungstène. Etant donné leur nature, ces plaquettes sont fixées sur l'outil par brasage. En effet, la face de coupe en polycristallin de diamant confère à l'outil une longévité beaucoup plus importante qu'aux outils avec plaquettes en carbure ou autre. La fréquence des retaillages est nettement moins élevée, mais ce retaillage nécessite toujours une immobilisation de la machine qui ne peut être compensée que par l'achat d'un deuxième jeu d'outils. La présente invention a pour but de pallier à ces différents inconvénients en proposant une plaquette de coupe du type jetable, à usage unique, dont la structure lui confère des qualités de résistance très importantes tout en permettant sa réalisation à un coût de revient intéressant. La plaquette de coupe selon l'invention est réalisée de façon monobloc par usinage d'une pastille de diamant composite, du genre constituée d'une couche de diamant polycristallin sur une couche support de carbure de tungstène Cette plaquette comporte une face de coupe composite constituée d'une partie active avec une arête de coupe en diamant polycristallin, et d'un corps support en carbure de tungstène dans lequel sont aménagés des moyens qui évitent les possibilités d'éjection au cours du travail. Selon une autre disposition de l'invention, la plaquette se présente sous une forme générale parallélépipédique, constituée d'une bande mince en diamant polycristallin formant la partie active, avec une arête de coupe rectiligne, et d'une bande inférieure formant le corps support. Selon une autre caractéristique de l'invention, la partie active de la plaquette comporte une dépouille, de préférence de tordre de 20 , derrière l'arête de coupe. Selon une première forme de réalisation possible, les moyens anti-éjection de la plaquette sur l'outil de réception consistent en au moins un orifice prévu sensiblement au centre du corps support. Selon une variante, ces moyens anti-éjection se présentent sous la forme d'encoches latérales. Selon un autre mode de réalisation ils consistent en une rainure frontale ou dorsale, parallèle à l'arête de coupe, réalisée sur toute la longueur du corps support. L'invention concerne également les outils de coupe équipés d'au moins une plaquette de structure définie ci-avant. Mais l'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante de plusieurs modes de réalisation possibles, donnés à titre d'exemples et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation possible de la plaquette de coupe selon l'invention, avec des moyens intrinsèques antiéjection - la figure 2 est une perspective de la forme brute permettant la réalisation de la plaquette de la figure 1; - la figure 3 est une vue de côté de la forme brute de la figure 2 - la figure 4 est une vue agrandie, en coupe, montrant un montage possible de la plaquette selon l'invention sur son outil support - les figures 5 et 6 montrent, en perspective, deux autres modes de réalisation possibles de la plaquette de coupe selon l'invention. La plaquette de coupe 1, représentée sur la figure 1 est obtenue par usinage d'une forme brute 4, illustrée sur les figures 2 et 3. La forme brute 4 est obtenue par découpe d'une pastille classique de diamant composite obtenue généralement par une opération de frittage ; cette pastille est du genre constituée d'une couche de diamant polycristallin sur une couche support de carbure de tungstène. La forme brute 4 se présente d'un seul tenant, sous une forme générale parallélépipédique ; ses dimensions sont adaptées à la plaquette que l'on désire obtenir. A titre purement indicatif, sa longueur a peut être de l'ordre de 15 mm, sa hauteur b de l'ordre de 8 mm et son épaisseur c de l'ordre de 1,5 mm. La forme brute monobloc 4 est découpée dans la pastille de diamant composite par une technique classique du genre électro-érosion. Cette découpe est réalisée dans l'épaisseur de la pastille de telle sorte que la forme 4 soit constituée, sur sa hauteur b, d'une superposition de deux couches de matériau, l'une supérieure 5 en diamant polycristallin, et l'autre inférieure 6 en carbure de tungstène. La couche supérieure 5 de diamant polycristallin a une épaisseur d de l'ordre de 7 à 8/10ème de mm ; la couche inférieure 6 s'étend sur le reste de la hauteur de la forme 4. Une telle structure définit deux faces planes composites 7 et 8 qui s'étendent dans des plans parallèles et qui sont constituées chacune d'un corps en carbure de tungstène surmonté d'une bande en diamant polycristallin. La partie extrême de la bande de diamant 5 définit une arête, respectivement 9 et 10, sur chaque face 7 et 8. La forme brute 4 est usinée par une technique appropriée du genre électro-érosion par exemple, pour obtenir la plaquette de coupe 1 à usage unique, susceptible d'être montée de façon très simple sur un outil support, et enlevée tout aussi facilement. Cet usinage définit la face plane 7 ou 8 qui va faire office de face de coupe, avec l'arête de coupe 9 ou 10 correspondante ; il sert également à aménager les moyens intrinsèques antiéjection support qui seront détaillés plus loin. On remarque sur cette plaquette 1 la présence d'une légère dépouille 11, en retrait de l'arête de coupe 9 et de la face de coupe 8 correspondante. Cette dépouille 11 est réalisée par enlèvement de matière sur la tête 5 en diamant polycristallin, plus particulièrement au niveau de l'arête 10 ; elle est destinée à faciliter le travail de l'arête active 9. De préférence, la dépouille définit un angle x de l'ordre de 20 par rapport à la perpendiculaire de la face active 8. La plaquette 1 obtenue après cette opération se présente, en coupe transversale, sous la forme d'un bloc composite constitué d'un corps sensiblement rectangulaire 6 en carbure de tungstène, surmonté d'une tête 5 en diamant polycristallin de forme sensiblement triangulaire ou On remarque encore sur la figure 1 la présence d'un orifice 12 aménagé dans la partie centrale du corps 6 en carbure de tungstène. Cet orifice 12 traverse complètement l'épaisseur c du corps support 6 ; son diamètre peut être de l'ordre de 3 mm. Comme on l'a fait apparaître sur la figure 4, l'orifice 12 sert de moyen anti-éjection de la plaquette 1 sur son outil support 13, ladite plaquette étant fixée sur ledit outil par pincement. Cet outil 13 comporte en effet un logement 14 dont la forme est adaptée pour recevoir la plaquette 1 et une cale de blocage 15 munie d'une fixation par vis 16. La cale 15 peut comporter des faces légèrement inclinées pour faire office de coin. Pour éliminer toute possibilité d'extraction, au cours du travail par exemple, la plaquette I coopère avec un pion 17 inséré dans son orifice central 12 et dans un orifice 18 prévu en correspondance dans le corps de l'outil 13. Le montage de la plaquette s'effectue en plaçant le pion 17 dans l'orifice 18 de l'outil, puis en positionnant correctement la plaquette 1 dans le logement 14 avant d'y fixer la cale 15. La plaquette de coupe 1 est positionnée dans le logement 14 de telle sorte que sa partie active 5 en diamant polycristallin se présente au moins partieliement en saillie à l'extérieur dudit orifice. L'arête de coupe saillante 9 peut alors remplir sa fonction. A noter la forme particulière de la face supérieure 20 de la cale 15, en arc de cercle, adaptée pour forcer le copeau découpé à s' enrouler sur lui-même. Etant donné la nature de la partie active 5, l'outil 13 équipé par la plaquette 1 selon l'invention peut être utilisé pour traiter des matériaux très durs. Si on l'utilise sur des matières classiques, l'usure de la ou des plaquettes sera très lente. Lorsque l'arête 9 est usée et n'est plus apte à remplir sa fonction, il suffit d'ôter la cale 15 pour remplacer la plaquette. Cette manoeuvre très simple peut être réalisée sur le site et ne nécessite aucunementl'intervention d'un spécialiste. Elle présente l'avantage de ne pas modifier la géométrie de l'outil et en particulier son diamètre s'il s'agit d'un outil rotatif. D'autre part, étant donné la faible quantité de diamant polycristallin utilisée, le coût de revient de ce genre de plaquette est relativement peu élevé. L'usinage du corps en carbure de tungstène est adapté au mode d'anti-éjection prévu sur l'outil support 13. La plaquette de coupe 1 représentée sur la figure 5 comporte des encoches latérales 21 susceptibles de coopérer avec des tétons adaptés prévus, soit dans le logement 14 de l'outil, soit sur la cale de blocage 15. Dans un autre mode de réalisation représenté sur la figure 6, on a prévu une rainure longitudinale 22 faisant office d'organe de blocage et/ou d'antiéjection ; cette rainure est parallèle à l'arête de coupe 9 et elle coopère avec une forme complémentaire réalisée, de la même façon, soit dans le logement 14, soit sur la cale 15. A noter que ce dernier mode de réalisation peut avantageusement être utilisé pour les plaquettes de petite longueur. Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la portée. - REVENDICATIONS 1.- Plaquette de coupe à usage unique, jetable, pouvant être fixée sur un outil de coupe, caractérisée en ce qu'elle est réalisée de façon monobloc par usinage d'une pastille de diamant composite, du genre constituée d'une couche de diamant polycristallin sur une couche support de carbure de tungstène, laquelle plaquette (1) comporte une face de coupe composite (8) constituée d'une partie active (5) avec une arête de coupe (9) en diamant polycristallin, et d'un corps support (6) en carbure de tungstène dans lequel sont aménagés des moyens antiéjection (12, 21, 22). 2.- Plaquette de coupe selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle se présente sous une forme générale parallélépipédique, avec une bande supérieure formant la partie active (5) munie d'une arête de coupe (9) rectiligne et une bande inférieure formant le corps support (6). 3.- Plaquette de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte une partie active (5) munie d'une dépouille (11) derrière l'arête de coupe (9). 4.- Plaquette de coupe selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte une dépouille (11) de l'ordre de 20 . 5.- Plaquette de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens anti-éjection en forme d'orifice (12) prévu sensiblement au centre du corps support (6). 6.- Plaquette de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens anti-éjection en forme d'encoche latérale (21). 7.- Plaquette de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens anti-éjection en forme de rainure longitudinale (22). 8.- Outil de coupe comportant au moins une plaquette selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.