Brevet FR2744048A1 — publié le 19970801

Outil de coupe pour réaliser des trous. La présente invention concerne, d'une manière générale, des outils de coupe pour réaliser des trous et, plus particulièrement, des outils de coupe montés sur des machines-outils pour former des trous. Des outils de coupe sont montés sur des machines - outils pour former des trous dans des pièces à usiner. La demande de brevet japonais publiée avant examen sous le N 1-199710 décrit un outil de coupe de ce type. Comme cela est visible sur la figure 7(a), l'outil de coupe possède un corps cylindrique muni de plusieurs premières dents de coupe planes 71 formées sur la partie périphérique de son extrémité de base. Les dents de coupe 71 sont disposées à un intervalle prédéterminé les unes des autres. Un premier bord de coupe 72 est défini au niveau de l'extrémité distale de chaque première dent 71. Le bord de coupe 72 s'étend dans une direction perpendiculaire à l'axe du corps. Les angles e définis entre le bord de coupe 72 et les côtés gauche et droit de la dent 71 sont approximativement égaux à 90 degrés. Des parties gauche, droite et médiane 71a, 71b, et 71c sont définies sur chaque dent 71. Une seconde dent de coupe triangulaire 73 est disposée entre chaque paire de premières dents 71 adjacentes sur la face d'extrémité du corps. Comme cela est visible sur la figure 7(b), un second bord de coupe 74 est défini au niveau de l'extrémité distale de chaque seconde dent 73. Le centre de chaque bord de coupe 74 fait saillie vers le bas. Ainsi, les côtés gauche et droit du bord de coupe 74 s'étendent obliquement vers le centre. Des parties gauche, droite et médiane 73a, 73b, et 73c sont définies sur chaque dent 73. La hauteur de dent, c'est-à-dire la profondeur à laquelle la pièce à usiner est susceptible d'être coupée par la dent, au niveau des parties gauche et droite 73a, 73b de chaque seconde dent 73 est inférieure à celle des parties gauche et droite 71a, 71b de chaque première dent 71. La hauteur de dent de la partie médiane 73c de chaque seconde dent 73 est supérieure à celle de la partie médiane 71c de chaque première dent 71. Pour utiliser l'outil de coupe qui présente la structure ci-dessus, on appuie les bords de coupe 72, 74 des dents 71, 73 associées contre la surface d'une pièce à usiner. Dans cet état, le corps de l'outil de coupe est entraîné en rotation autour de son axe à une vitesse circonférentielle prédéterminée et déplacé en direction de la pièce à usiner à une vitesse d'avance prédéterminée. Les bords de coupe 72, 74 des dents 71, 73 respectives sont ainsi amenés à usiner la pièce. L'usinage de la pièce se traduit par la formation dans celle-ci d'un évidement 75 visible sur la figure 8(a). Les parties gauche et droite du fond de l'évidement 75 sont usinées horizontalement par les premières dents 71. La partie médiane de l'évidement 75 est usinée par les secondes dents 73 sous la forme d'un creux ayant une configuration sensiblement en forme de V, creux qui est défini par des surfaces inclinées 75a, 75b. Comme cela est indiqué par la ligne en trait discontinu sur la figure 8(a), les premières dents 71 enlèvent au niveau des parties de fond gauche et droite de l'évidement 75 des copeaux 76a, 76b en forme de bande aplatie. D'autre part, comme cela est indiqué par la ligne en trait discontinu sur la figure 8(b), les secondes dents 73 enlèvent au niveau de la partie médiane du fond de l'évidement 75 des copeaux 77 ayant une section transversale en forme de V. Par conséquent, la rotation du corps de l'outil de coupe a pour effet que les premières et secondes dents 71, 73 usinent trois parties (gauche, droite et médiane) séparées au fond de l'évidement 75. Ceci diminue la largeur de chacun des copeaux 76a, 76b, 77 et facilite leur évacuation. Lors de l'utilisation de l'outil de coupe ci-dessus pour former des trous, les secondes dents triangulaires 73 enlèvent des copeaux en forme de V 77 de la partie médiane du fond de l'évidement 75. Les extrémités gauche et droite des copeaux 77 sont respectivement pressées contre le fond de l'évidement 75 dans des directions perpendiculaires aux surfaces inclinées 75a, 75b. Ceci oblige les extrémités droite et gauche des copeaux 77 à se courber l'une vers l'autre, d'ou un enchevêtrement des copeaux 77 qui sont par conséquent difficiles à évacuer de l'évidement 75. En outre, lorsque la quantité de copeaux 77 enchevêtrés augmente, il devient encore plus difficile d'évacuer ceux-ci de l'évidement 75. D'autre part, lors de l'usinage des parties gauche et droite de l'évidement 75 par les premières dents 71, une force de frottement est engendrée entre chaque premier bord de coupe 72 et la paroi gauche, la paroi droite, et le fond de l'évidement 75. La conséquence de ceci est que les parties gauche et droite 71a, 71b de chacun des premiers bords de coupe 72 risquent d'être détériorées. La présente invention a précisément pour but principal de proposer un outil de coupe pour réaliser des trous, qui permette d'évacuer les copeaux formés par les secondes dents. La présente invention a pour autre but de proposer un outil de coupe pour réaliser des trous, qui permette de diminuer la largeur des copeaux formés par les secondes dents. La présente invention a aussi pour but de proposer un outil de coupe pour réaliser des trous, qui permette d'éviter une détérioration des bords de coupe des premières dents. Pour atteindre les buts ci-dessus, la présente invention propose un outil de coupe perfectionné pour réaliser des trous, comportant une paroi cylindrique et une extrémité destinée à former un trou dans une pièce à usiner. L'outil de coupe comprend plusieurs premières dents de coupe disposées périphériquement sur son extrémité. Les premières dents de coupe adjacentes sont séparées les unes des autres par un intervalle prédéterminé et chaque première dent de coupe comprend un premier sommet. L'outil de coupe comprend également plusieurs secondes dents de coupe respectivement disposées entre les premières dents de coupe adjacentes. Chacune des secondes dents de coupe comprend un second sommet. Une partie d'aplatissement est prévue sur la seconde dent de coupe, à proximité du second sommet. Les buts, avantages et caractéristiques ci-dessus de la présente invention ressortiront plus clairement de la description détaillée suivante de modes de réalisation préférés donnée à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue frontale montrant un outil de coupe pour réaliser des trous, selon un premier mode de réalisation de la présente invention; la figure 2 est une vue de dessous agrandie montrant l'outil de coupe de la figure 1; la figure 3(a) est une vue en coupe transversale, réalisée suivant la ligne 3(a)-3(a) de la figure 2, montrant la face frontale d'une première dent de coupe; la figure 3(b) est une vue en coupe transversale, réalisée suivant la ligne 3(b)-3(b) de la figure 2, montrant la face frontale d'une seconde dent de coupe; la figure 3(c) est une vue en coupe transversale schématique montrant la première dent de coupe et la seconde dent de coupe dans une position dans laquelle elles se chevauchent; les figures 4(a) et 4(b) sont des vues en coupe transversale montrant un évidement réalisé à l'aide du premier mode de réalisation de l'outil de coupe; la figure 5(a) est une vue en coupe transversale montrant la face frontale d'une première dent selon un second mode de réalisation de la présente invention; les figures 5(b) et 5(c) sont des vues en coupe transversale montrant la face frontale d'une seconde dent du second mode de réalisation; la figure 5(d) est une vue en coupe transversale schématique montrant la première dent de coupe et la seconde dent de coupe du second mode de réalisation dans une position dans laquelle elles se chevauchent; les figures 6(a), 6(b) et 6(c) sont des vues en coupe transversale montrant un évidement réalisé à l'aide du second mode de réalisation de l'outil de coupe; la figure 7(a) est une vue en coupe transversale montrant la face frontale d'une première dent d'un outil de coupe de l'art antérieur; la figure 7(b) est une vue en coupe transversale montrant la face frontale d'une seconde dent de l'outil de coupe de l'art antérieur; et les figures 8(a) et 8(b) sont des vues en coupe transversale montrant un évidement réalisé à l'aide de l'outil de coupe de l'art antérieur. En référence aux figures 1 à 4 qui représentent le premier mode de réalisation préféré de la présente invention et, plus particulièrement, à la figure 1, un outil de coupe 11 pour réaliser des trous possède un corps 12 qui est fixé à une machine-outil (non représentée) et entraîné en rotation autour de son axe dans le sens indiqué par la flèche A. Comme on peut le voir sur la figure 2, plusieurs premières dents de coupe ou pointes au carbure 13 sont brasées sur la partie périphérique du corps 12. Les premières dents 13 sont disposées à un intervalle prédéterminé les unes des autres. Des parties gauche, droite et médiane 13a, 13b et 13c sont définies sur chaque dent 13. Comme cela est visible sur la figure 3(a), un premier bord de coupe 14 s'étend latéralement au niveau de l'extrémité distale de chaque première dent 13. Le bord de coupe 14 fait saillie vers le bas pour définir une forme triangulaire. Le sommet P1 du bord de coupe 14 est situé au niveau du côté périphérique (côté droit sur la figure 3(a)) du corps 12. Les côtés droit et gauche du sommet P1 s'étendent obliquement vers le haut à partir de ce dernier. Par conséquent, les angles e définis entre le bord de coupe 14 au niveau de la partie gauche 13a de la première dent 13 et la paroi gauche de la même dent 13, et entre le bord de coupe 14 au niveau de la partie droite 13b de la première dent 13 et la paroi droite de la même dent 13 sont des angles obtus. Comme le montre la figure 2, plusieurs secondes dents de coupe ou pointes au carbure 15 sont brasées sur la partie périphérique du corps 12 entre chaque paire de premières dents 13 adjacentes. Comme le montre la figure 3(b), un second bord de coupe 16 s'étend latéralement au niveau de l'extrémité distale de chaque seconde dent 15. Le bord de coupe 16 fait saillie vers le bas pour définir une forme triangulaire. Le sommet P2 du bord de coupe 16 est situé au niveau d'une position légèrement éloignée du centre du bord 16 en direction du côté périphérique du corps 12 (côté droit sur la figure 3(b)). Les côtés gauche et droit du sommet P2 s'étendent obliquement vers le haut au fur et à mesure qu'ils se rapprochent des côtés gauche et droit associés de la seconde dent 15. Des parties gauche, droite et médiane 15a, 15b, 15c sont définies sur chaque dent 15. Le second bord de coupe 16 comporte une partie d'aplatissement linéaire 17 située au niveau du côté intérieur (côté gauche sur la figure 3(b)) du sommet P2. Considérée par rapport à un plan horizontal, l'inclinaison de la partie d'aplatissement 17 est inférieure à l'inclinaison de la partie située au niveau du côté intérieur (côté gauche sur la figure 3(b)) de ladite partie d'aplatissement 17. Comme cela est visible sur la figure 3(c), la hauteur de dent, c'est-àdire la profondeur à laquelle la pièce à usiner peut être coupée par la dent, des parties gauche et droite 15a, 15b de chaque seconde dent 15 est inférieure à celle des parties gauche et droite 13a, 13b de chaque première dent 13. La hauteur de dent de la partie médiane 15c de chaque seconde dent 15 est supérieure à celle de la partie médiane 13c de chaque première dent 13. La partie d'aplatissement 17 de chaque second bord de coupe 16 est incluse dans une zone correspondant à la partie médiane 15c de chaque seconde dent 15. La partie d'aplatissement 17 est également parallèle au bord de coupe 14 au niveau de la partie médiane 13c de chaque première dent 13. En référence à nouveau à la figure 1, plusieurs passages ou gorges d'évacuation de copeaux 18 sont prévus le long de la surface périphérique du corps 12 plus précisément entre l'une des premières parties latérales (13a, 13b) et l'une des secondes parties latérales (15a, b). Chaque passage d'évacuation 18 s'étend en direction de l'extrémité distale du corps 12, obliquement par rapport à la direction indiquée par la flèche A. Le fond de chaque passage d'évacuation 18 est situé entre chaque paire de dents 13, 15 adjacentes. Le passage 18 s'étend d'une manière continue jusqu'à une surface de guidage inclinée 19 définie entre les deux dents 13, 15 adjacentes. La surface de guidage 19 est inclinée vers le haut de son côté intérieur vers son côté extérieur. Pour découper un trou traversant dans la pièce à usiner W (représentée par une ligne en trait discontinu sur la figure 1), l'outil de coupe 11 pour réaliser des trous est tout d'abord entraîné en rotation autour de son axe. L'outil de coupe 11 est ensuite déplacé le long de son axe à une vitesse d'avance prédéterminée en direction de la pièce à usiner W. Dès que les premiers et seconds bords de coupe 14, 16 des premières et secondes dents 13, 15 associées entrent en contact avec la pièce à usiner W, ils commencent à découper la pièce W. Comme on peut le voir sur la figure 4(a), la continuation de l'usinage permet de former un évidement 20 dans la pièce à usiner W le long de l'orbite des bords de coupe 14, 16. La forme des parties gauche et droite du fond de l'évidement 20 coïncide avec la forme des parties gauche et droite des premiers bords de coupe 14. La forme de la partie médiane du fond de l'évidement 20 coïncide avec la forme de la partie médiane des seconds bords de coupe 16. La partie du fond de l'évidement 20, qui correspond à la partie d'aplatissement 17 des seconds bords de coupe 16 est aplatie. Chaque première dent 13 enlève au niveau des parties gauche et droite de l'évidement 20 des copeaux 21a, 21b indiqués par des lignes en traits discontinus sur la figure 4(a). Ceci engendre une force de frottement entre le premier bord de coupe 14 de chaque première dent 13, au niveau des parties gauche et droite de celle-ci, et le fond ainsi que les parois latérales de l'évidement 20. Les secondes dents 15 adjacentes enlèvent ensuite de la partie médiane de l'évidement 20 des copeaux 22 représentés par la ligne en trait discontinu de la figure 4(b). Le second bord de coupe 16 qui enlève le copeau 22 du fond de l'évidement 20 présente une partie d'aplatissement 17. Ainsi, les extrémités du copeau en forme de bande 22 sont situées au niveau de positions plus éloignées l'une de l'autre comparativement aux copeaux enlevés de la même partie dans l'art antérieur. Ceci évite que les extrémités du copeau 22 ne soient courbées l'une vers l'autre lorsque la surface inférieure de chaque dent 15 presse le copeau 22 contre la surface du fond de l'évidement 20 dans une direction perpendiculaire à celle- ci. Par conséquent, les copeaux 22 ne s'enchevêtrent pas les uns avec les autres. L'utilisation des premières et secondes dents 13, 15 permet d'usiner séparément la surface du fond de l'évidement 20 au niveau des trois parties gauche, droite et médiane. Les copeaux 21a, 21b, 22 enlevés de la surface du fond de l'évidement 20 sont évacués hors de celui-ci à travers le passage d'évacuation 18. L'outil de coupe 11 continue à former l'évidement 20 jusqu'à ce qu'il transperce la pièce à usiner W pour former un trou traversant. Les effets avantageux obtenus grâce à ce premier mode de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits. Chaque second bord de coupe 16 comporte, au niveau de sa partie médiane, la partie d'aplatissement linéaire 17. De cette manière, le copeau 22 enlevé de la surface du fond de l'évidement 20 peut avoir une configuration en forme de bande, indiquée par la ligne en trait discontinu sur la figure 4(b). Les extrémités de chaque copeau 22 diffèrent des extrémités des copeaux formés dans l'art antérieur, en ce sens qu'elles sont séparées l'une de l'autre. Ceci évite que les extrémités du copeau 22 ne soient courbées l'une vers l'autre lorsqu'elles sont pressées contre la surface du fond de l'évidement 20. Par conséquent, les copeaux 22 ne s'enchevêtrent pas les uns avec les autres et peuvent être facilement évacués hors de l'évidement 20. Les angles 8 définis entre la partie gauche 13a du bord de coupe 14 et la paroi gauche des premières dents 13, et entre la partie droite 13b du bord de coupe 14 et la paroi droite des premières dents 13 sont des angles obtus. Ceci augmente la résistance des premières dents 13 au niveau de leurs parties gauches et droites 13a, 13b comparativement à l'art antérieur. Ceci évite par conséquent une détérioration des premiers bords de coupe 14 sous l'effet de la force de frottement générée entre les bords de coupe 14 et les parois de l'évidement 20. Les copeaux 21a, 21b, 22 enlevés du fond de l'évidement 20 par les premières et secondes dents 13, 15 sont évacués de l'évidement 20 par l'intermédiaire des passages d'évacuation 18 formés dans la surface périphérique du corps 12. Un second mode de réalisation préféré de la présente invention va maintenant être décrit en référence aux figures 5 et 6. Les éléments identiques à ceux utilisés dans le premier mode de réalisation sont désignés par les mêmes numéros de référence et ne seront pas décrits à nouveau. Comme on peut le voir sur la figure 5(a), les premières dents 13 utilisées dans ce second mode de réalisation sont identiques aux dents 13 utilisées dans le premier mode de réalisation. Deux secondes dents de coupe A, 15B visibles sur les figures 5(a) et 5(b), sont prévues entre chaque paire de premières dents 13 adjacentes. Comme cela est visible sur la figure 5(d), des parties d'aplatissement 17A, 17B sont respectivement prévues sur chaque seconde dent 15A, 15B. Dans chacune des deux secondes dents 15A, 15B, les parties dans lesquelles la hauteur de dent est supérieure à celle des premières dents 13 sont décalées les unes par rapport aux autres dans la direction dans laquelle s'étendent les parties d'aplatissement 17A, 17B. Par conséquent, les parties d'aplatissement 17A, 17B sont décalées les unes par rapport aux autres dans les directions dans lesquelles elles s'étendent. Par conséquent, lorsqu'un trou traversant est réalisé dans la pièce à usiner W à l'aide de ce second mode de réalisation de l'outil de coupe 11, les secondes dents 15A, B usinent la partie médiane de l'évidement 20 au niveau de deux emplacements séparés. Les secondes dents 15A, 15B sont conformées de manière à usiner le fond de l'évidement 20 suivant une configuration identique à celle de l'évidement 20 usiné par les secondes dents 15 du premier mode de réalisation. Un trou traversant est réalisé dans la pièce à usiner W de la même manière que dans le premier mode de réalisation. L'outil de coupe 11 forme tout d'abord l'évidement 20 visible sur la figure 6(a). Les premières dents 13 enlèvent respectivement au niveau des parties de fond gauche et droit de l'évidement 20 des copeaux 21a, 21b représentés par des lignes en traits discontinus sur la figure 6(a). Ensuite, la seconde dent 15A enlève du côté périphérique (côté droit de la figure 6(b)) de la partie médiane de l'évidement 20 un copeau 22a représenté par une ligne en trait discontinu sur la figure 6b). Puis, la seconde dent 15B suivante enlève du côté intérieur (côté gauche de la figure 6(c)) de la partie médiane de l'évidement 20 un copeau 22b représenté par une ligne en traits discontinus sur la figure 6(c). Les effets avantageux obtenus grâce à ce second mode de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits. La partie médiane du fond de l'évidement 20 est divisée en deux parties qui sont usinées séparément par les deux séries de secondes dents 15A, 15B, tandis que dans le premier mode de réalisation l'ensemble de la partie médiane est usiné par une seule série de dents 15. De cette manière, les copeaux 22a, 22b formés dans le second mode de réalisation peuvent être plus petits que les copeaux 22 formés dans le premier mode de réalisation. Par conséquent, les copeaux 22a, 22b sont évacués de l'évidement 20 d'une manière plus simple que dans le premier mode de réalisation. Bien que la description précédente ait porté sur des modes de réalisation préférés de la présente invention, celle-ci n'est bien entendu pas limitée aux exemples particuliers décrits et illustrés ici et l'homme de l'art comprendra aisément qu'il est possible d'y apporter de nombreuses variantes et modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Par exemple, dans le second mode de réalisation, deux séries de secondes dents 15A, 15B sont prévues entre chaque paire de premières dents 13 adjacentes et divisent l'usinage de la partie médiane de l'évidement 20 en deux parties. Toutefois, il est possible de prévoir plus de deux séries de secondes dents. A titre d'exemple, trois séries de secondes dents peuvent être prévues entre chaque paire de premières dents 13 adjacentes, chaque dent des séries de secondes dents usinant une portion différente de la partie médiane de l'évidement 20. Ceci permet de diminuer encore la taille des copeaux enlevés du fond de l'évidement 20 par rapport au second mode de réalisation. De même, dans chacun des modes de réalisation décrits ci-dessus, les angles e définis entre la partie gauche 13a du bord de coupe 14 et la paroi gauche des premières dents 13, d'une part, et entre la partie droite 13b du bord de coupe 14 et la paroi droite des premières dents 13, d'autre part, sont des angles obtus. Cependant, il n'est pas nécessaire que ces angles e soient des angles obtus. Il peut s'agir d'angles aigus ou droits. Dans chacun des modes de réalisation ci-dessus, il est également possible de supprimer les passages d'évacuation 18 de la structure de l'outil de coupe 11. D'autre part, dans chacun des modes de réalisation ci- dessus, les premières dents 13 et les secondes dents 15, A, 15B, ont chacune une configuration triangulaire. Cependant, qu'il s'agisse des premières dents 13 ou des secondes dents 15, 15A, 15B, il est possible de prévoir une configuration plane. REVENDICATIONS 1. Outil de coupe pour réaliser des trous, comportant une paroi cylindrique et une extrémité destinée à former un trou dans une pièce à usiner (W), outil de coupe qui comprend également plusieurs premières dents de coupe (13) disposées périphériquement sur son extrémité, les premières dents de coupe (13) adjacentes étant séparées les unes des autres par un intervalle prédéterminé, et plusieurs secondes dents de coupe (15) respectivement prévues entre les premières dents de coupe (13) adjacentes, chacune des premières dents de coupe (13) comprenant un premier sommet (P1) et chacune des secondes dents de coupe (15) comprenant un second sommet (P2), caractérisé en ce qu'une partie d'aplatissement (17) est prévue sur la seconde dent de coupe 15, à proximité du second sommet (P2). 2. Outil de coupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque première dent de coupe (13) comprend deux premières parties latérales (13a,13b) et une première partie médiane (13c) qui sépare les premières parties latérales (13a, 13b), en ce que la première partie latérale (13b) comporte le premier sommet (P1), en ce que chaque seconde dent de coupe (15) comprend deux secondes parties latérales (15a, 15b) et une seconde partie médiane (15c) qui sépare les secondes parties latérales (15a, 15b), et en ce que la seconde partie médiane (15c) comporte le second sommet (P2) et a une hauteur de dent supérieure à celle de la première partie médiane (13c). 3. Outil de coupe selon la revendication 2, caractérisé en ce que chacune des premières parties latérales (13a, 13b) possède une hauteur de dent supérieure à celle de chacune des secondes parties latérales (15a, b). 4. Outil de coupe selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que chacune des premières parties latérales (13a, 13b) coupe la paroi cylindrique suivant un angle obtus. 5. Outil de coupe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que plusieurs gorges (18) s'étendent vers le haut sur sa paroi cylindrique depuis son extrémité, chacune des gorges (18) étant formée entre l'une des premières parties latérales (13a, 13b) et l'une des secondes parties latérales (15a, b).