Brevet FR2872723A1 — publié le 20060113

L'invention se rapporte à un outil d'usinage notamment pour former une surface conique. Notamment lors de la fabrication des moteurs d'automobiles, il est nécessaire d'usiner certaines pièces très précisément comme les sièges de soupapes. Pour ce faire, on utilise depuis déjà longtemps des outils comportant des arêtes de coupe orientées selon l'angle de la surface conique à obtenir. S'il est connu de braser ces plaquettes de coupe sur un corps d'outil, on utilise plus fréquemment des plaquettes d'usinage amovibles destinées à être montées sur un corps d'outil d'usinage cela dans le but de pouvoir procéder rapidement à un échange des plaquettes lorsqu'elles sont usées. Cela permet de réutiliser également le corps d'outil. Le montage de ces plaquettes doit être rigoureux pour permettre un bon usinage du siège de soupape. En effet, la précision du positionnement de l'arête de coupe est essentiel pour obtenir 15 ensuite une bonne étanchéité et un échappement correct des gaz. Pour l'usinage de ces sièges de soupapes, la plaquette de coupe comporte nécessairement une arête de coupe disposée suivant une orientation angulaire précise par rapport à l'axe longitudinal de rotation de l'outil. Plus précisément, un siège de soupape comporte trois faces successives orientées 20 différemment. Il faut donc positionner correctement angulairement la plaquette pour former ces faces. Un positionnement radial doit être fait également précisément. Il est connu d'utiliser des plaquettes de coupes comportant plusieurs arêtes permettant de faire pivoter la plaquette à chaque fois qu'une arête est usée. Il existe différents types de montage pour tenir les plaquettes d'usinage. Ainsi il est connu (US-A-2004009046) d'utiliser une patte d'appui plaquée sur le dessus de la plaquette avec une vis de serrage de la patte d'appui venant appliquer la dite patte d'appui avec une certaine force. La force de serrage de cette vis n'est donc pas directement appliquée sur la plaquette. 30 La plaquette repose en partie dans une empreinte que présente l'outil. 2872723 2 Cette plaquette de coupe hexagonale se trouve alors en appui sur une surface plane de l'outil et en contact avec trois faces latérales d'appui usinées dans le corps de l'outil. Deux faces d'appui forment un angle dont la bissectrice est perpendiculaire à l'arête de coupe. Aucune force, hors celle de la réaction de l'effort de coupe, ne vient contraindre la plaquette d'usinage sur les faces d'appui et seul l'appui de la bride maintient la plaquette en place. La précision du travail de cet outil est donc insuffisante. Ce type d'outil destiné à utiliser un seul type de plaquette, est donc tributaire d'un 10 seul fournisseur. Egalement, si l'une des faces latérales d'appui de l'empreinte est abîmée l'outil n'est plus utilisable. L'invention se propose d'apporter une solution aux problèmes notamment évoqués. A cet effet, l'invention a pour objet un outil d'usinage destiné à recevoir une plaquette de coupe à serrage par vis centrale, cet outil étant caractérisé en ce qu'il comprend une plaque amovible par rapport au corps de l'outil, cette plaque présentant une encoche pour le positionnement d'une plaquette d'usinage, cette encoche comprenant deux faces latérales dites de référence et une troisième face de coincement élastique de la dite plaquette d'usinage. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin qui représente FIG 1: différentes vues d'un outil d'usinage comportant une plaquette de coupe FIG 2: différentes vues d'un outil d'usinage comportant deux plaquettes de coupe FIG 3: différentes vues d'un outil d'usinage comportant une plaquette de coupe et des moyens de réglage FIG 4: différentes vues d'un outil d'usinage comportant deux plaquettes de coupe et des moyens de réglage. FIG 5: différentes vues d'un détail de l'outil d'usinage. En se reportant au dessin, on voit un outil 1 d'usinage notamment destiné à usiner des 30 sièges de soupapes. 2872723 3 Cet outil comporte un corps 2 d'outil sur lequel est monté à son extrémité au moins une plaquette 3 d'usinage. Cette plaquette d'usinage est du type a quatre faces avec un trou central pour une vis 1 24 de serrage. Le corps d'outil comprend donc un alésage taraudé pour la vis de serrage. Le corps d'outil est destiné à être maintenu dans un mandrin de serrage animé d'un mouvement de rotation ou couplé par un moyen approprié sur une machine outil. L'outil est notamment destiné à usiner des sièges de soupapes et il travaille donc avec une arête 3A de coupe inclinée par rapport à l'axe longitudinal de l'outil en sorte de former une zone conique. Selon une caractéristique, l'outil comprend une plaque 4 amovible par rapport au corps de l'outil, cette plaque présentant une encoche 5 pour le positionnement d'une plaquette d'usinage à trou central, cette encoche comprenant deux faces 5A, 5B latérales dites de référence et une troisième face 5C de coincement élastique de la dite plaquette d'usinage. Cette face 5C de coincement vient donc appliquer la plaquette de coupe vers l'une des faces de référence. En figure 5, on a représenté, par exemple, une découpe en U avec des faces de positionnement à angle droit mais les faces de positionnement peuvent être orientées différemment suivant la forme de la plaquette ainsi que la face de coincement. Cette plaque 4 montée s'étend dans une première 4A zone selon l'axe longitudinal de l'axe du corps d'outil et dans une seconde zone 4B selon, approximativement, l'angle d'attaque de l'arrête de coupe. C'est dans cette seconde zone que l'encoche 5 se situe. La plaquette est donc en appui sur deux faces et maintenue élastiquement par une troisième face. La face de coincement élastique se situe vers l'extrémité de l'outil. On notera que les faces de positionnement et de coincement sont, depuis la face supérieure 20 et sur une partie de la hauteur, biseautées. L'appui élastique est obtenu par réduction locale de la matière de la plaque au niveau 30 de la branche de l'encoche 5 portant la face de coincement. 2872723 4 L'outil présente un plan de réception 6 pour la base de cette plaque et la plaquette. C'est dans cette face dite de réception que se situe l'alésage taraudé destiné à recevoir la vis de serrage de la plaquette de coupe. Pour recevoir cette plaque, une rainure 7 est aménagée dans le corps pour y loger au 5 moins une partie de la plaque et la maintenir en place. Cette rainure est délimitée par le plan 6 de réception de la plaquette, une face 17 surplombant cette face de réception et une face 8 de fond de rainure. Le fond 8 de la rainure peut servir directement de butée de positionnement de la plaque. Une butée 9 longitudinale sert également au positionnement longitudinal de la plaque. Cette butée 9 est par exemple réalisée par une tige 10 traversant partiellement le corps de l'outil. Pour le maintien de la plaque appliquée sur le plan de réception, sont prévus des moyens 11 de serrage montés sur la partie du corps de l'outil surplombant le plan de 15 réception et présentant l'une des faces de la rainure. Ces moyens de serrage sont, par exemple, des cylindres 11A avec un plat déplacés chacun par une vis, l'axe de déplacement étant incliné par rapport au plan contenant la plaque. On produit un serrage en déplaçant le cylindre vers le fond de la rainure au moyens de 20 vis. On obtient un serrage très efficace de la plaque d'où une qualité de coupe excellente. Ce montage rigide permet d'améliorer la qualité de coupe. Avec ce procédé, le corps de l'outil est simple à usiner ainsi que les plaques 4. La plaque 4 peut avantageusement être en matériau plus dur que celui du corps de 25 l'outil. Par le choix de l'orientation de l'encoche, on change facilement l'angle de coupe. Des canaux 13 traversent le corps de l'outil pour projeter un liquide de coupe pour le refroidissement de la plaquette de coupe et de la pièce usinée. Cet outil peut présenter plusieurs lames réparties angulairement autour de son axe de 30 rotation, chaque lame pouvant avoir une orientation angulaire différente et un 2872723 5 positionnement axial différent afin d'usiner plusieurs surfaces coniques en même temps. Dans une variante de réalisation, l'outil comporte des moyens de réglage limité du positionnement de la plaque et donc de la plaquette de coupe. Par exemple, la butée 9 dite longitudinale peut être déplacée légèrement au moyen d'une vis de manoeuvre. Au lieu que ce soit le fond de la rainure qui constitue directement une face de positionnement radiale de la plaque, une butée 14 angulaire mobile permet de faire pivoter légèrement la plaque et donc la plaquette de coupe. Cette butée 14 angulaire est, par exemple, constituée par une face conique portée par une vis venant s'engager perpendiculairement au plan de réception de la plaque. Cette disposition peut être adoptée tant pour la butée longitudinale que la butée angulaire. Avantageusement, la face conique de la butée angulaire ou longitudinale s'appuie sur un champ de la plaque incliné par rapport au plan contenant l'une ou l'autre des faces supérieure et inférieure de la dite plaque en sorte que le contact est linéaire et non ponctuel. L'angle d'inclinaison du champ de la plaque 4 par rapport au plan contenant la face supérieure dépendra donc du choix de l'angle de la partie conique de la butée. On peut également orienter les moyens de réglage en sorte que les faces de la plaque où s'appuient les butées de réglage soient perpendiculaire au plan de la face supérieure de la plaque. Il suffit simplement d'orienter l'axe de déplacement de la vis de manoeuvre de manière appropriée. Il faut que le contact soit linéaire. On obtient un outil très compact. L'outil peut comporter une ou plusieurs plaquettes de coupe réparties angulairement en sorte de pouvoir usiner plusieurs faces coniques en même temps. 6 REVENDICATIONS 1) Outil d'usinage destiné à recevoir une plaquette de coupe à serrage par vis centrale, cet outil étant caractérisé en ce qu'il comprend une plaque amovible par rapport au corps de l'outil, cette plaque (4) présentant une encoche pour le positionnement d'une plaquette d'usinage, cette encoche comprenant deux faces (5A,5B) latérales dites de référence et une troisième face (5C) de coincement élastique de la dite plaquette d'usinage. 2) Outil d'usinage selon la revendication1 caractérisé en ce que la lame (4) s'étend dans une première zone (4A) selon l'axe longitudinal de l'axe du corps d'outil et dans une seconde zone (4B) selon, approximativement, l'angle d'attaque de l'arête de coupe et c'est dans cette seconde zone que l'encoche (5) se situe. 3) Outil d'usinage selon la revendication 1 caractérisé en ce -que l'appui élastiqu e de la face de coincement est obtenu par réduction locale de la matière de la plaque au niveau de la branche de l'encoche portant la face (5C) de coincement élastique. 4) Outil d'usinage selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend une rainure (7) pour y loger partiellement la plaque (4). 5) Outil d'usinage selon la revendication 4 caractérisé en ce que la rainure (7) est délimitée par un plan (6) de réception de la plaquette, une face (17) surplombant cette face (6) de réception et une face (8) de fond de rainure 6) Outil d'usinage selon la revendication 5 caractérisé en ce que le fond (8) de la rainure sert directement de butée de positionnement de la plaque. 7) Outil d'usinage selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'il comprend une tige formant une butée (9) longitudinale pour la plaque. 8) Outil d'usinage selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (11) de serrage montés sur la partie du corps de l'outil surplombant le plan (6) de réception de la plaque (4). 2872723 7 9) Outil d'usinage selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de réglage angulaire de la plaque (4). 10) Outil d'usinage selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de réglage longitudinal de la plaque (4). 11) Outil d'usinage selon la revendication 9 ou 10 caractérisé en ce que le contact entre les moyens de réglage longitudinal et angulaire est linéaire