Brevet FR2794043A1 — publié le 20001201

La présente invention concerne des plaquettes de coupe dont le profil est spécialement conçu pour assurer une bonne maîtrise du copeau quand l'angle d'attaque de l'arête active par rapport à la surface à usiner est faible. On rappelle que l'angle d'attaque (appelé aussi angle de direction d'arête) est défini comme étant l'angle formé par l'arête de coupe et la direction de l'avance. Quand on entreprend une opération d'usinage, il importe de choisir judicieusement la valeur de cet angle, car il détermine (en association avec les autres paramètres de l'usinage) un certain nombre de propriétés importantes, telles que la direction de l'effort de coupe (et donc la stabilité de la pièce en train d'être usinée), et les limites de la portion active de l'arête de coupe (et donc le degré d'usure de cette arête). La valeur de l'angle d'attaque influe également sur les propriétés du copeau, telles que sa direction, sa largeur et son épaisseur. Dans certaines opérations d'usinage, on est amené à choisir un angle d'attaque très faible. C'est par exemple le cas pour la réalisation d'un épaulement sur une pièce au moyen d'un tournage dans lequel le même outil réalise un dressage et un chariotage, c'est-à-dire deux opérations selon des directions d'avance mutuellement perpendiculaires. Pour préserver la durée de vie de l'arête de coupe, il est souhaitable que l'angle d'attaque soit légèrement supérieur à 90' pour le dressage, et donc faible pour le chariotage. L'inconvénient présenté par les opérations d'usinage où l'angle d'attaque est faible, quand on utilise une plaquette de coupe classique, est que le copeau résultant est trop mince, et donc qu'il se fractionne difficilement, occasionnant une gêne pour l'ouvrier. En effet, pour chaque pointe de coupe sur une telle plaquette, les deux arêtes de coupe sont dans le prolongement direct des flancs de la pointe ; autrement dit, chaque arête est tangente au flan respectif de la pointe. Par conséquent, aux faibles angles d'attaque, la zone de la plaquette où se fait la jonction entre la pointe et l'arête de coupe active reste tout près de la surface à usiner pendant l'avance de l'outil, et de ce fait le copeau résultant est très mince. On peut rendre compte quantitativement de cette relation entre la forme de ladite zone de jonction et l'épaisseur du copeau résultant à l'aide de la notion de "secteur angulaire libre" : une fois identifiés les deux points de jonction entre chaque flanc de la pointe et l'extrémité (rectiligne ou non) de chaque arête de coupe, on trace un segment de droite entre chacun de ces points de jonction et le centre de la pointe ; nous appellerons "secteur angulaire libre" l'angle formé par ces deux segments et dans lequel s'étend la pointe de coupe. On peut alors expliquer de façon commode l'inconvénient, mentionné ci-dessus, des plaquettes connues, en l'attribuant à une valeur insuffisante du secteur angulaire présenté par les pointes de ces plaquettes. En effet, plus le secteur angulaire sera grand, plus la pointe semblera se détacher du reste de la plaquette, ou faire saillie par rapport à ce dernier, et plus le copeau produit au niveau de la zone de jonction sera épais. L'invention propose donc, pour les opérations d'usinage où l'angle d'attaque est faible, d'utiliser des plaquettes présentant une ou plusieurs pointes de coupe dont la configuration est telle que le "secteur angulaire" entourant chacune de ces pointes soit supérieur au secteur angulaire que présenterait cette pointe si chacun de ses flancs était tangent à l'arête de coupe prolongeant ce flanc. On peut en fait concevoir de nombreux modes de réalisation de l'invention. Un certain nombre d'entre eux sont décrits en détail, uniquement à titre d'exemples destinés à illustrer l'invention, dans la description ci- dessous, qui s'appuie sur les figures annexées parmi lesquelles : la figure 1(a) est une vue simplifiée d'une plaquette de coupe selon l'art antérieur, la figure 1(b) est une vue simplifiée d'une plaquette de coupe selon un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 1(c) est une vue simplifiée d'une plaquette de coupe selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, la figure 1(d) est une vue simplifiée d'une plaquette de coupe selon un troisième mode de réalisation de l'invention, les figures 2(a) et 2 (b) montrent la réalisation d'un épaulement au moyen de la plaquette de la figure 1(a), les figures 3(a) et 3 (b) montrent la réalisation d'un épaulement au moyen de la plaquette de la figure 1(b), les f igures 4(a) et 4 (b) montrent la réalisation d'un épaulement au moyen de la plaquette de la figure 1(c), et les figures 5(a) et 5 (b) montrent la réalisation d'un épaulement au moyen de la plaquette de la figure 1(d). On peut voir sur la figure 1(a) une plaquette de coupe rhombique munie de deux pointes, chaque pointe "coiffant" deux arêtes de coupe rectilignes faisant entre elles un angle de 55'. On vérifie facilement que le secteur angulaire associé est égal à 1250. Cette forme de plaquette est présentée ici uniquement à titre d'exemple, mais on se rendra compte que l'invention s'applique aussi bien aux plaquettes rhombiques dont les bords de coupe font un angle différent, par exemple 35' ou 80', et à des plaquettes ayant une autre forme, par exemple triangulaire. La figure 1(b) montre une plaquette analogue à celle de la figure 1(a), mais qui en diffère, conformément à l'invention, par le fait que les flancs de chaque pointe sont "creusés", c'est-à-dire que ces flancs se prolongent quelque peu à l'arrière de la pointe en se rapprochant l'un de l'autre, avant de se raccorder aux arêtes de coupe respectives. On obtient ainsi un secteur angulaire nettement plus grand, à savoir 235'. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 1(c), on allonge l'extrémité, ou partie antérieure, de la pointe par rapport à la forme classiqiie, c'est-à-dire la forme que présenterait une pointe dont chacun des flancs est tangent à l'arête de coupe prolongeant ce flanc. La pointe fait ainsi saillie par rapport à la plaquette, et le secteur angulaire associé vaut 198'. Enfin, le mode de réalisation illustré sur la figure 1(d) combine les caractéristiques des figures 1(b) et 1(c). Les figures 2 à 5 montrent l'effet de ces diverses configurations dans une application où les plaquettes selon l'invention se sont révélées être particulièrement avantageuses, à savoir l'usinage d'un épaulement par tournage. Sur chacune de ces figures, la partie (a) représente un dressage et la partie (b) un chariotage, la direction de l'avance étant à chaque fois indiquée par une flèche. Sur les figures (b), la zone marquée à l'aide de points disséminés se rapporte à la matière qui a été enlevée par l'outil au cours du chariotage, et qui est donc partie sous la forme d'un copeau (non représenté). Ces dessins montrent clairement que le copeau produit par les plaquettes selon l'invention est plus épais que le copeau produit dans les mêmes circonstances d'usinage par la plaquette selon l'art antérieur, et ce, d'autant plus que le secteur angulaire est plus grand. Bien entendu, une fois l'opération terminée, l'aspect de la surface usinée est le même quelle que soit la plaquette utilisée. Un avantage supplémentaire de l'invention est qu'il n'est pas nécessaire d'apporter de modification à la forme classique des logements du corps d'outil dans lesquels on va fixer des plaquettes selon l'invention. Il est bien clair que l'homme de l'art pourra s'inspirer des modes de réalisation de l'invention décrits ci-dessus pour réaliser d'autres variantes sans pour autant sortir de l'invention. Par exemple, pour ne parler que des plaquettes rhombiques, on peut envisager d'appliquer l'invention à une seule des deux pointes, ou bien d'utiliser un mode de réalisation différent pour les deux pointes, ou encore de ne "creuser" qu'un des deux flancs sur une pointe donnée. REVENDICATIONS 1. Plaquette de coupe, caractérisée en ce qu'elle présente une ou plusieurs pointes de coupe dont la configuration est telle que le "secteur angulaire" entourant chacune de ces pointes soit supérieur au secteur angulaire que présenterait cette pointe si chacun de ses flancs était tangent à l'arête de coupe prolongeant ce flanc. 2. Plaquette de coupe selon la revendication 1, caractérisée en ce que les flancs de ladite pointe sont "creusés", c'est-à-dire que ces flancs se prolongent quelque peu à l'arrière de la pointe en se rapprochant l'un de l'autre, avant de se raccorder aux arêtes de coupe respectives. 3. Plaquette de coupe selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que la forme de ladite pointe est obtenue en allongeant la partie antérieure de la pointe au-delà de celle que posséderait une pointe dont chacun des flancs est tangent à l'arête de coupe prolongeant ce flanc.