Brevet FR2746044A1 — publié le 19970919

OUTIL A PLAQUETTES INTERCHANGEABLES AFFUTABLES ET PROCEDE D'AFFUTAGE DES PLAQUETTES DE COUPE La présente invention concerne un outil à plaquettes affûtables interchangeables ainsi que le procédé d'affûtage desdites plaquettes. Un tel outil pouvant être assemblé sur un axe d'entraînement avec d'autres outils de même type dans un empilage permettant d'obtenir un outil modulable selon le type d'usinage recherché par l'utilisateur. Les outils, de type disques à plaquettes de coupes affûtables destinés à être montés sur des machines-outils à commande numériques ou des machines-outils de type classique, présentent généralement plusieurs plaquettes de coupe, interchangeables ou non, dont les arêtes de coupe respectives sont à égale distance de l'axe de rotation de l'outil afin d'assurer son bon fonctionnement. Lorsque l'on affûte un tel outil, les plaquettes sont affûtées chacune de la même manière, de façon à ce que leurs arêtes de coupe soient toutes à égale distance de l'axe de rotation de l'outil. Ceci présente l'inconvénient d'être obligé d'affûter parfois des plaquettes étant en bon état à cause d'une plaquette détériorée. Afin d'éviter cet affûtage non nécessaire et donc d'obtenir une économie de temps et de matériel, I'invention se propose de remédier à cet inconvénient grâce à un procédé d'affûtage et un outil à plaquettes interchangeables, les plaquettes se positionnant automatiquement à la bonne cote après affûtage. Ainsi, selon l'invention, l'outil est du type à plaquettes interchangeables affûtables, et est caractérisé en ce que son diamètre de coupe après l'affûtage est égal au diamètre de coupe avant l'affûtage. Selon une autre caractéristique, ledit outil est muni de moyens de positionnement et de moyens de blocage des plaquettes, permettant que le diamètre de coupe après affûtage soit automatiquement égal au diamètre de coupe avant affûtage. Selon une autre caractéristique, le procédé d'affûtage des plaquettes destinées à l'outil selon l'invention est caractérisé en ce que lesdites plaquettes possèdent avant et après l'affûtage une hauteur de référence (hr) identique. Selon une caractéristique de l'invention, l'outil est constitué par: - un corps d'outil en forme de disque, - au moins un logement porte-plaquettes et sa plaquette affûtable respective, et est caractérisé en ce que les moyens de positionnement de la plaquette sont constitués en partie par - une surface de butée située sur une paroi interne du logement porte-plaquettes, - une surface d'appui de référence située sur la plaquette, lesdites surfaces étant destinées à être maintenues en contact. Selon une caractéristique complémentaire, chaque plaquette possède un bord biseauté se positionnant en appui sur un bord biseauté d'un coin de positionnement, de manière à maintenir en contact les surfaces de butée et de référence. Selon cette caractéristique complémentaire, les moyens de blocage sont constitués d'une vis de serrage verrouillant le coin de positionnement en appui sur la surface biseautée de la plaquette grâce à une légère translation dudit coin le long de l'axe de ladite vis. Un mode d'exécution consiste en ce que la surface de butée soit constituée par le bord inférieur d'une saillie de positionnement réalisée dans le logement, ledit bord inférieur étant contenu dans un plan parallèle à l'axe de rotation de l'outil. Une variante consiste en ce que la surface de butée soit constituée par la paroi supérieure d'une gorge de positionnement usinée dans le logement, ladite paroi étant contenue dans un plan parallèle à l'axe de rotation de l'outil. Selon une caractéristique complémentaire, la saillie ou la gorge de positionnement du logement est avantageusement de forme parallélépipédique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs. Les figures 1, 2, 3, 3a, 4, 4a et 5 illustrent un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 1 représente un premier mode de réalisation de l'outil en perspective. La figure 2 représente la vue latérale en plan de l'outil. La figure 3 est une vue en perspective d'une plaquette affûtable. La figure 4 est une vue partielle en perspective représentant plus particulièrement une saillie porte-plaquettes avec sa plaquette. La figure 4a est une vue en perspective éclatée. La figure 5 est une vue latérale en plan d'une plaquette. La figure Sa est une vue schématique illustrant le procédé d'affutage. Les figures 6, 7 et 8 illustrent en vue de dessus selon (F) les différents types de plaquettes-outils utilisés quel que soit le mode de réalisation, la figure 6 illustrant un outil de coupe droite, la figure 7 illustrant un outil de coupe biaisée à droite, tandis que la figure 8 illustre un outil de coupe biaisée à gauche. Les figures 9 et 9a illustrent une variante d'exécution, la figure 9 étant une vue similaire à la figure 3, tandis que la figure 9a est une vue similaire à la figure 3a. Les figures 10 et 10a représentent un autre mode de réalisation dans une vue similaire à la réalisation précédente. les figures 11 et 12 représentent en coupe selon un plan radial deux manières d'empiler les outils sur un axe d'entraînement. L'outil (1) selon un mode de réalisation préféré de l'invention est constitué d'un corps d'outil (14) portant trois plaquettes (2a, 2b, 2c) affûtables interchangeables. Ledit corps d'outil (14) a la forme générale d'un disque cylindrique de rayon (R1) et d'épaisseur générale (ex). ll est muni dans sa partie centrale (17) d'un trou (15) permettant le montage de l'outil sur un axe d'entraînement confondu avec (xi), axe de révolution dudit outil (1). Ledit corps d'outil (14) possède trois saillies porte-plaquettes (16a, 16b, 16c) concentriques cylindriques identiques réparties régulièrement sur sa périphérie, de manière à ce que lors d'une rotation de 1200 dans l'un ou l'autre sens, l'outil se retrouve dans une position finale identique à sa position de départ. Selon ce mode de réalisation préféré, lesdites saillies porte-plaquettes (16) sont d'épaisseur (E3) supérieure à l'épaisseur (El) du disque (14), et ce, entre leur paroi périphérique exteme (200) de rayon (R3) et un bord interne (201) de rayon (R2). Sachant que le rayon (R2) est avantageusement inférieur au rayon (R1) et au rayon (R3) supérieur à (R1). Dans sa partie centrale (17), le corps d'outil possède un épaississement cylindrique concentrique (170) d'épaisseur (E2) supérieur à l'épaisseur (El) du disque (14) et inférieur à l'épaisseur (E3) des saillies porte-plaquettes (16a, 16b, 16c). Ladite épaisseur centrale (17) est de rayon (R4) inférieur au rayon (R2) et se prolonge jusqu'au bord interne (201) desdites saillies porte-plaquettes pour former trois logements en creux (140a, 140b, 140c) sur chacune des faces du porte-outil. Une telle disposition permet d'effectuer très simplement un empilement d'outils (la,lb,lc,ld) de plusieurs manières, comme l'illustrent les figures 11 et 12. L'une des manières consiste, par exemple, à positionner les saillies porte-plaquettes (16) du deuxième outil contre les parties du corps d'outil (14) d'épaisseur (El) situées entre les saillies (16) du premier outil (figure 12); une autre manière consistant à superposer les saillies porte-plaquettes des différents outils (figure 11). Selon le mode de réalisation préféré, chaque saillie porte-plaquettes (16) présente un bord d'attaque (161a) et un bord de sortie (161s), lesdits bords étant définis par le sens de rotation de l'outil de coupe. Le bord d'attaque (161a) étant situé dans un plan radial, alors que le bord de sortie (161s) est, lui, situé dans un plan parallèle à l'axe (ZZ") des logements (3) qui seront décrits plus loin. lie bord d'attaque (161a) de la saillie (16) est relié au corps (14) par un prolongement de raccordement (18). Ledit prolongement de raccordement (18) étant un prolongement du corps d'outil (14) d'épaisseur (El) reliant une génératrice extérieure (19) du corps (14) à l'arête supérieure (162) du bord d'attaque (161a) de la saillie (16). Chaque saillie porte-plaquettes (16) comporte un logement porte-plaquettes (3), ledit logement étant sensiblement parallélépipédique pour s'étendre selon un axe général (ZZ'), ledit logement étant ouvert latéralement sur les faces latérales du porte-outil et vers sa périphérie pour permettre à la plaquette d'y être introduite et de dépasser périphériquement. Ainsi, le logement (3) comprend - un bord latéral avant (32a) et un bord latéral arrière (32s) situés dans deux plans, distants d'une largeur (L1), parallèles entre eux et parallèles à l'axe (ZZ'), - une bord transversal appelé fond de logement (31) situé dans un plan perpendiculaire aux plans des bords latéraux, - une ouverture (33) sur la paroi périphérique externe (200) de la saillie porte-plaquettes (16). - une ouverture latérale avant (34) sur la face transversale avant de la saillie porte-plaquettes (16). - une ouverture latérale arrière (35) sur la face transversale arrière de la saillie porte-plaquettes (16). Le bord latéral de sortie (32s) est muni d'une saillie de positionnement (12), avantageusement de forme parallélépipédique, dont les bords supérieur (122) et inférieur (121) sont parallèles à l'axe (ZZ') et dont le bord inférieur (121) est appelé surface de butée (6). Ledit logement (3) est destiné à recevoir une plaquette affûtable interchangeable (2). Aussi, chacune des saillies porte-plaquettes (16a, 16b, 16c) comprend un logement (3a, 3b, 3c) pour la plaquette (2a, 2b, 2c). Notons que l'axe (22') est incliné vers l'avant par rapport au plan radial. Chacune des plaquettes (2a, 2b, 2c), comme le montre plus particulièrement la figure 3, est globalement constituée de - quatre faces, une face avant (21a) et une face arrière (21s), parallèles à la face avant et distante de cette dernière d'une distance (L2) sensiblement égale au jeu de fonctionnement près à la largeur (L1) de logement correspondant - un bord inférieur biseauté (23) formant un angle aigu (C) avec la face arrière (21s), ledit angle (C) étant avantageusement tronqué par un méplat d'extrémité (24); - une arête de coupe (26) située à son extrémité supérieure, ladite arête étant reliée au bord de sortie (21s) par un bord supérieur de dégagement (27) pouvant être muni d'un léger évidement en creux et définissant un angle obtus (D) avec ledit bord de sortie (21s), un bord de dégagement latéral (280) reliant l'arête perpendiculairement à un replat (21), lui-même perpendiculaire au bord d'attaque (21a) ; l'arête de coupe avantageusement en diamant brasé peut être droite (figure Q, biaisée à droite (figure 7) ou à gauche (figure 8) selon le type d'usinage voulu par l'utilisateur. Chacune des plaquettes est équipée d'une pastille en diamant brasé (28) disposée dans un évidement (280). L'arête de coupe (26) étant soit droite, comme selon les figures 1 à 6, soit inclinée à droite tel qu'illustré à la figure 7, soit inclinée à gauche tel qu'illustré à la figure 8. Ladite plaquette (2) porte sur sa face arrière (21s) une rainure de retenue et de positionnement (13), de forme avantageusement parallélépipédique dont les parois supérieure (132) et inférieure (131) sont perpendiculaires à la face arrière (21s) de la plaquette (2). Ladite paroi inférieure (131) de la rainure de retenue et de positionnement (13) étant appelée surface d'appui de référence (7) et est destinée à coopérer avec la surface de butée (6) de la saillie de retenue et de positionnement (12) du logement porte-plaquettes (3) correspondant. Ladite rainure (13) est de dimension suffisante, de manière a permettre la mise en place de la plaquette (2) par coulissement le long de la saillie de positionnement (12) du logement (3) par l'ouverture latérale avant (34) ou l'ouverture latérale arrière (35) de la saillie porte-plaquettes (16). L'épaisseur (E4) de ladite plaquette (2) est la même que l'épaisseur (E3) de la saillie porte-plaquettes (16). L'arête de coupe (26), quand la surface d'appui de référence (7) est en butée sur la surface de butée (6), est située de manière à ce que le rayon de coupe (Rc), égal à la moitié du diamètre de coupe (Dc), soit supérieur au rayon (R3) de la saillie porte-plaquettes (16). les moyens de retenue et de positionnement (4) de la plaquette sont constitués par la coopération, d'une part, de la surface de butée (6) de la saillie de positionnement (12) du logement (3) et de la surface de référence (7) de la gorge de positionnement (13) de la plaquette (2), et d'autre part, d'un coin de positionnement (9) permettant de maintenir ces deux surfaces en contact. Ledit coin de positionnement (9) est constitué de: - deux bords latéraux d'attaque (91a) et de sortie (91b), - un bord inférieur (92) dont la largeur (L3) est inférieure à la largeur (L1) du fond de logement (31), - un bord supérieur biseauté (93) formant un angle (C) avec le bord latéral d'attaque (9la), - deux bords latéraux parallèles avant (94) et arrière (95) distants de l'épaisseur (E3). ll possède perpendiculairement entre ses bords d'attaque (9 la) et de sortie (91s) un trou fileté (96). Les moyens de blocage (5) de ladite plaquette (2) sont constitués d'une vis de serrage (10) destinée à coopérer avec le trou fileté (96) du coin (9), ladite vis (10) étant guidée entre le bord de sortie (161s) de la saillie porte-plaquettes (16) et le bord latéral de sortie (32s) du logement (3) à l'intérieur du trou (20), ledit trou étant coaxial avec le trou fileté (96) du coin de positionnement (9) lorsque celuici est en appui sur le fond de logement (31). Ainsi, lorsque le coin (9) est en place, la rotation de la vis de serrage (10) dont l'extrémité est en butée sur le bord d'attaque (32a) du logement (3) provoque la translation dudit coin de positionnement (9) car celui-ci est bloqué en rotation par l'appui de son bord inférieur (92) sur le fond de logement (31). Cette translation du coin (9) s'effectuant lors du serrage du bord d'attaque (32a) vers le bord de sortie (32s) du logement porte-plaquettes (3), cette translation permet d'obtenir à l'interface entre le bord supérieur biseauté (93) du coin et le bord inférieur biseauté (23) complémentaire de la plaquette (2) une force (F) qui maintient fermement la surface d'appui de référence (7) de la gorge de coulissement (13) de la plaquette (2) en butée contre la surface inférieure de butée (6) de la saillie de coulissement (12) du logement porte-plaquettes (3). La paroi externe (200) de la saillie porte-plaquettes (16) est pourvue d'un évidement (101) entre son bord d'attaque (161a) et le bord d'attaque du logement (32a), ledit évidement en creux de forme arrondie est situé de façon à ce que l'arête (102) constituée par l'intersection entre la paroi externe de la saillie porte-plaquettes (200) et la paroi latérale d'attaque du logement (32a) soit sensiblement au plus profond de cet évidement (101). Un autre mode de réalisation de l'invention consiste à modifier les moyens de retenue et de positionnement (4) de façon à ce que la saillie de coulissement (12) soit placée sur la plaquette (2) et la gorge de coulissement (13) réalisée dans le logement porte-plaquettes (3), la surface d'appui de référence (7) étant alors la face supérieure (122) de la saillie de coulissement (12) et la surface de butée (6) étant la paroi supérieure (132) de la gorge de coulissement (13). Cette réalisation étant illustrée aux figures 9, 9a et aux figures 10, 10a Un troisième mode de réalisation consiste à produire la force perpendiculaire à l'interface biseautée grâce à une légère translation du coin (9) le long de la paroi latérale avant (32a) du logement (3), la vis de serrage (10) pouvant, par exemple, comme dans la figure 10 agir entre deux coins (90a, 90b), un premier coin d'appui (90a) et un deuxième coin ou coin de retenue et de serrage (90b). Notons que dans cette réalisation la vis de serrage s'étend sensiblement radialement pour être manoeuvrée depuis la périphérie de l'outil. procédé d'affûtage des plaquettes selon l'invention se caractérise par le fait que l'on enlève autant de matière d'affutage (m) à l'arête de coupe (26) qu'a la surface d'appui de référence (7) tel que cela apparaît à la figure 5a, permettant par la de conserver une hauteur (hr) de référence constante après l'affûtage. La hauteur (hr) étant définie par la distance maximale entre - la projection orthogonale (A) de l'arête de coupe (26) sur un plan perpendiculaire à la surface de référence, - la projection orthogonale (B) de l'arête de référence constituée de la surface de référence (7) sur ledit plan. Un tel procédé permet notamment de n'affûter qu'une seule plaquette qui peut, par exemple, être endommagée, sans pour autant affûter les autres plaquettes du disque. Lors du replacement de la plaquette affûtée, son positionnement et son blocage par rapport à surface de butée permet d'obtenir un rayon de coupe (Rc), donc un diamètre (Dc) constant malgré l'affûtage. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés à titre d'exemples, mais elle comprend aussi tous les équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons. REVENDICATIONS 1. Outil (1) à plaquettes interchangeables affûtables (2), caractérisé en ce que le diamètre de coupe (Dc) dudit outil après l'affûtage est égal au diamètre de coupe (Dc) avant l'affûtage. 2. Outil (1) à plaquettes interchangeables affûtables (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est muni de moyens de positionnement (4) et de moyens de blocage (5) des plaquettes permettant que le diamètre de coupe (Dc) après affûtage soit automatiquement égal au diamètre de coupe (Dc) avant affûtage. 3 Procédé d'affûtage des plaquettes (2) d'un outil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites plaquettes (2) possèdent une hauteur de référence (hr) après affûtage égale à ladite hauteur (hr) avant affûtage. 4 Outil (1) selon la revendication 2 utilisant des plaquettes affûtées selon la revendication 3, constitué par: - un corps d'outil en forme de disque (14), - au moins un logement porte-plaquettes (3) et sa plaquette affûtable respective (2), caractérisé en ce que les moyens de positionnement (4) de la plaquette sont constitués en partie par: - une surface de butée (6) située sur la paroi interne du logement porte-plaquettes (3), - une surface d'appui de référence (7) située sur la plaquette (2), lesdites surfaces étant destinées à être maintenues en contact. 5. Outil (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la plaquette (2) possède un bord biseauté (23) se positionnant en appui sur un bord biseauté (93) d'un coin de positionnement (9), de manière à maintenir en contact les surfaces de butée (6) et de référence (7). 6 Outil (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de blocage (5) sont constitués d'une vis de serrage (10) verrouillant le coin de positionnement (9) en appui sur le bord biseauté (23) de la plaquette (2) grâce à une légère translation dudit coin (9) le long de l'axe de ladite vis (11). 7. Outil (1) selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la surface de butée (6) est constituée par la paroi inférieure (121) d'une saillie de positionnement (12) réalisée dans le logement (3), ladite paroi (121) étant contenue dans un plan parallèle à l'axe de rotation de l'outil. & Outil (1) selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la surface de butée (6) est constituée par la paroi supérieure (132) d'une gorge de positionnement (13) usinée dans le logement (3), ladite paroi étant contenue dans un plan parallèle à l'axe de rotation de l'outil. 9. Outil (1) selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que ladite saillie (12) ou gorge (13) de positionnement du logement (3) est avantageusement de forme parallélépipédique.