Brevet FR3003782A1 — publié le 20141003

SYSTEME DE FIXATION D'UN OUTIL DE COUPE PLAT SUR UN PORTE-OUTIL DESCRIPTION Domaine technique La présente invention concerne les outils de coupe tel que forets de perçage, fraise, etc. Etat de la technique Ceux-ci sont communément fabriqués de façon monobloc, dans des corps en acier ou en carbure, leur partie d'extrémité étant adéquatement affutée. Il est connu également de rapporter une plaquette en polycristallin diamant (PCD) sur laquelle est taillée une lèvre de coupe que l'on fixe sur le corps d'un porte-outil en acier, par une vis traversant un trou de la plaquette et se vissant dans un trou fileté du corps d'outil. 20 Mais cette méthode n'est pas précise et le serrage de la tête de vis fragilise la plaquette coupante. Il a alors été proposé de braser la plaquette sur le corps d'outil, mais 25 cela a pour inconvénient de faire chauffer la plaquette et de la fragiliser. De plus, en utilisation, l'outil chauffe à plus de 8000 et peut provoquer la fusion de la brasure, et conséquemment le décollement de la plaquette. Un autre inconvénient tient au fait que la brasure n'assure par une 30 bonne conductibilité de la chaleur car elle constitue une barrière à la dissipation des calories générées lors de l'usinage, qui sont mal retransmises au corps de l'outil. 10 15 3003 782 2 De plus, selon la technique précitée, le porte-outil et sa plaquette coupante constituent un élément monobloc et l'usure de cette dernière rend, d'une part, inutilisable l'outil, mais d'autre part, diminue son diamètre 5 lors d'un réaffutage. Pour remédier à l'ensemble de ces inconvénients, la demanderesse a déjà proposé une solution dans sa demande de brevet français N° 0856225 du 16 septembre 2008, consistant à concevoir une plaquette coupante monobloc en polycristallin diamant (PCD) sur laquelle est taillée une lèvre de coupe que l'on fixe sur le corps d'un porte-outil en acier, tout en la rendant démontable par rapport audit porte-outil constitué par une pince comportant un logement quadrangulaire agissant en serrage sur une partie passive de la plaquette. Bien que donnant d'excellents résultats, la demanderesse a cherché à développer un système pour les outils travaillant sur de grande profondeur, mais convenant aussi à toutes autres utilisations. Description de l'invention A cet effet, l'invention concerne un système de fixation d'un outil de coupe sur un porte-outil se présentant, de manière connue, sous la forme d'une plaquette monobloc, d'épaisseur constante, réalisée par découpe à partir d'un flan de dureté supérieure à celle de la matière à usiner, principalement en polycristallin diamant (PCD), ou encore en nitrure de bord cubique (PCBN), ou aussi en carbure de tungstène (CW). Ladite plaquette définit au moins une partie active sur laquelle est taillée au moins une lèvre coupante et une partie passive destinée à coopérer avec un logement correspondant du porte-outil, tout en restant démontable.30 Le système de fixation selon l'invention se caractérise en ce que le logement du porte-outil est formé par une rainure axiale ouverte au moins sur un côté de celui-ci, pour permettre l'introduction de la partie passive de la plaquette coupante par le bout ou le/les côtés, de manière droite ou inclinée. Sa retenue entre les faces du logement, délimitant au moins partiellement une section quadrangulaire correspondant, au jeu près, à celle de la partie passive de la plaquette, faces contre lesquelles celle-ci est plaquée par réaction aux forces générées par l'effort de coupe qui sont contraires au sens de rotation de l'outil, et par l'intermédiaire d'une vis ou des vis radiales ou en apposition à la lèvre de coupe, traversant un trou fileté débouchant, pratiqué sur la paroi du porte-outil et venant en serrage en opposition à la partie coupante de la plaquette, pour contraindre celle-ci sur les faces de contact « A et B» du logement et assurer son maintien en position dans celui-ci. La présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la description qui va suivre, et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniques possibles. Cette description donnée à titre d'exemple non limitatif, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée en référence aux dessins annexés sur lesquels : Brève description des figures Les figures 1 et 2 représentent, en plan, le système de fixation d'une plaquette coupante, selon un premier mode de réalisation, respectivement avant et après montage de celle-ci. La figure 3 représente une vue en bout, à échelle agrandie, de l'outil équipé, selon la figure 2. La figure 4 représente une vue en plan d'une plaquette coupante, avant montage sur le porte-outil de la figure 1. La figure 5 représente une vue de dessous de la plaquette, selon la figure 4. Les figures 6 et 7 représentent, en plan, le système de fixation d'une plaquette coupante, selon un second mode de réalisation, respectivement avant et après montage de celle-ci. La figure 8 représente à échelle agrandie, une vue du bout de la figure 7 de l'outil équipé. La figure 9 représente une vue en plan d'une plaquette coupante, avant montage sur le porte-outil de la figure 6. Les figures 10, 11, 12, 13 représentent en bout et à échelle agrandie la décomposition des phases de montage de la plaquette, selon le second exemple de réalisation des figures 6 à 9, à savoir : figure 10: porte-outil sans la plaquette, figure 11 : présentation de la plaquette dans la rainure de l'outil avant son engagement dans celui-ci, figure 12: champ latéral arrière de la plaquette engagée dans le dégagement axial pratiqué en fond de rainure, pivotement sur elle- même pour être plaquée sur les faces de contact du logement, figure 13: plaquette contrainte dans son emplacement par la vis. La figure 14 est une vue en perspective de l'outil complet, selon le second mode de réalisation des figures 6 à 13 montrant tous les axes devant être bloqués pour la mise en oeuvre de l'outil. Les axes -x,+x, -z,+z sont bloqués par la forme du logement du porte outil. Les axes +y et -y sont bloqués par la vis. La figure 15 est une vue en perspective éclatée d'un système de fixation de deux plaquettes coupantes sur un porte-outil, selon un troisième mode de réalisation. Les figures 16 et 17 sont des vues à échelle agrandie du porte-outil, respectivement avant et après montage de la plaquette, selon la figure 15. La figure 18 est une vue en perspective de l'outil complet, selon le troisième mode de réalisation des figures 15 à 17, montrant tous les axes devant être bloqués pour la mise en oeuvre des outils. Les axes -x, +x, -z sont bloqués par la forme du logement du porte-outil. Les axes +z, -y, +y sont bloqués par la vis. Description détaillée D'une manière générale, le système représenté sur les figures est destiné à la fixation d'un outil de coupe sur un porte-outil 1,1A,1B se présentant sous la forme d'une plaquette 2,2A,2B, dont la partie coupante est de dureté supérieure à celle de la matière à usiner. Ladite plaquette 2 définit au moins une partie active « PA » sur laquelle est taillée au moins une lèvre coupante « a », « b », « c », « d », « e » et une partie passive « PP » destinée à coopérer avec un logement correspondant 3,3A,3B du porte-outil 1,1A,1B, tout en restant démontable. Selon l'esprit général de l'invention, le système se caractérise en ce que le logement 3,3A,3B du porte-outil 1,1A,1B est formé par une rainure axiale 4,4A,4B ouverte au moins sur un côté de celui-ci, pour permettre l'introduction de la partie passive « PP » de la plaquette coupante 2,2A,2B par le bout ou le/les côtés, de manière droite ou inclinée, et sa retenue entre les faces « A », « B » du logement 3,3A,3B, délimitant au moins partiellement une section quadrangulaire correspondant, au jeu près, à celle de la partie passive « PP » de la plaquette, faces « A », « B » contre lesquelles celle-ci est plaquée par réaction aux forces « F » générées par l'effort de coupe, qui sont contraires au sens de rotation « R » de l'outil, les axes de liberté de la plaquette étant bloqués à l'aide d'une vis ou plus radiale ou axiale 5 traversant un trou fileté débouchant 6 pratiqué sur la paroi du porte-outil 1,1A,1B et venant en serrage en opposition à la partie coupante de la plaquette 2,2A,2B, pour contraindre celle-ci sur les faces de contacts précises « A et B » du logement et pour assurer son maintien en position dans celui-ci. Selon le premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 5, la plaquette coupante 2 comporte une partie active « PA » sur laquelle sont taillées deux lèvres coupantes « a », « b », l'une « a » étant inclinée selon un angle prédéterminé par rapport à l'axe longitudinal du porte-outil 1, l'autre « b » prolongeant la première « a » et s'étendant parallèlement audit axe, ladite partie active « PA » se prolongeant par la partie passive « PP », de plus faible largeur, qui est constante, de manière à pouvoir être introduite et retenue dans le logement 3, de section rectangulaire et de profil correspondant du porte-outil 1, formé par la rainure axiale 4 ouverte en bout et sur un seul côté latéral de celui-ci, les axes de la plaquette restant libres étant bloqués dans ledit logement 3 par l'intermédiaire de la vis radiale 5. Bien entendu, deux plaquettes ou plus pourraient être prévues dans des logements identiques ou non. Selon un second mode de réalisation représenté sur les figures 6 à 14, la plaquette coupante 2A comporte une première partie active « PA1 » sur laquelle sont taillées, comme précédemment, deux premières lèvres coupantes « a », « b », l'une « a » étant inclinée selon un angle prédéterminé par rapport à l'axe longitudinal du porte-outil 1A, l'autre « b» prolongeant la première « a » et s'étendant parallèlement audit axe, mais elle comporte également une seconde partie active « PA2 », de largeur supérieure à la première « PA1 », sur laquelle sont taillées trois autres lèvres coupantes « c », « d », « e », les lèvres « c », « d » étant perpendiculaires à l'axe et la lèvre coupante « e » étant parallèle à l'axe pour la réalisation d'une plaquette 2A étagée. La première partie active « PA1 » est reliée à la seconde partie active « PA2 » par une partie passive « PP » formant entre celles-ci une encoche 7, de forme globalement quadrangulaire ou cylindrique, destinée à coopérer au montage avec une butée 8 de forme correspondante, réalisée sur le porte-outil 1 B ou rapporté à celui-ci. Le fond dudit logement 3A comporte un dégagement axial 9 apte à permettre l'introduction axiale de la plaquette 2A dans le logement 3A, selon un certain angle selon lequel son encoche 7 échappe à la butée 8, puis son pivotement sur elle-même au cours duquel la butée 8 se loge dans l'encoche 7 de ladite plaquette 2A, pour assurer son verrouillage axial, tout en la plaquant entre deux faces d'appui « A », « B » du logement 3A de la rainure 4A, opposées et décalées l'une par rapport à l'autre, de manière à résister aux forces de coupe « F». La plaquette 2A est maintenue en position par la vis 5 pour bloquer toute sortie de celle-ci du logement du porte-outil 1A, pendant l'effort de coupe. Selon un troisième mode de réalisation représenté sur les figures 15 à 18, le porte-outil 1B est composé de deux plaquettes coupantes 2B comportant une partie active PA sur lesquelles sont taillées deux lèvres « a », «b» coupantes, l'une « a » étant inclinée selon un angle prédéterminé par rapport à l'axe longitudinal du porte-outil 1B, l'autre « b» prolongeant la première « a » et s'étendant parallèlement audit axe, la partie active « PA » se prolongeant par la partie passive « PP », de plus faible largeur qui est constante, de manière à pouvoir être introduite et retenue dans des logements correspondants 3B, de section rectangulaire et de profil correspondant du porte-outil 1B, formés dans la rainure 4B et réalisés en bout et sur le côté de celle-ci, selon des axes obliques par rapport à l'axe longitudinal du porte-outil 1B, de manière à apporter de la coupe et de l'inclinaison, les axes des plaquettes restant libres étant bloqués dans les logements 3B correspondants par des vis radiales 5.5 REVENDICATIONS1. Système de fixation d'un outil de coupe sur un porte-outil (1,1A,1B) se présentant sous la forme d'une plaquette (2,2A,2B), dont la partie coupante est de dureté supérieure à celle de la matière à usiner, ladite plaquette (2) définissant au moins une partie active (PA) sur laquelle est taillée au moins une lèvre coupante (a,b,c,d,e) et une partie passive (PP) destinée à coopérer avec un logement correspondant (3,3A,3B) du porte-outil (1,1A,1B), tout en restant démontable, caractérisé en ce que le logement (3,3A,3B) du porte-outil (1,1A,1B) est formé par une rainure axiale (4,4A,4B) ouverte au moins sur un côté de celui-ci, pour permettre l'introduction de la partie passive (PP) de la plaquette coupante (2,2A,2B) par le bout ou le/les côtés, de manière droite ou inclinée, et sa retenue entre les faces (A,B) du logement (3,3A,3B), délimitant au moins partiellement une section quadrangulaire correspondant, au jeu près, à celle de la partie passive (PP) de la plaquette, faces (A,B) contre lesquelles celle-ci est plaquée par réaction aux forces (F) générées par l'effort de coupe, qui sont contraires au sens de rotation (R) de l'outil, les axes de liberté de la plaquette étant bloqués à l'aide d'une vis ou plus radiale ou axiale(5) traversant un trou fileté débouchant (6) pratiqué sur la paroi du porte-outil (1,1A,1B) et venant en serrage en opposition à la partie coupante de la plaquette (2,2A,2B), pour contraindre celle-ci sur les faces de contacts précises « A et B » du logement et assurer son maintien en position dans celui-ci (3,3A,3B). 2. Système de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la largeur de la partie passive (PP) de la plaquette (2) est constante, de manière à pouvoir être introduite et retenue dans le logement (3), de section rectangulaire et de profil correspondant du porte-outil (1), ouverte en bout et sur un seul côté latéral de celui-ci 3. Système de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaquette coupante (2A) comporte, une première partie active (PA1) reliée à la seconde partie active (PA2),de largeur supérieure, par une partie passive (PP) formant entre celles-ci une encoche (7), de forme globalement quadrangulaire ou cylindrique, destinée à coopérer au montage avec une butée (8) de forme correspondante, réalisée sur le porte outil ou rapporté à celui-ci. 4. Système de fixation selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fond du logement (3A) comporte un dégagement axial (9) apte à permettre l'introduction axiale de la plaquette (2A) dans le logement (3A), selon un certain angle, selon lequel son encoche (7) échappe à la butée (8), puis son pivotement sur elle-même au cours duquel la butée (8) se loge dans l'encoche (7) de ladite plaquette (2A), le tout maintenue en position par la vis (5), sur les points « A et B », pour bloquer toute sortie de celle-ci du logement du porte-outil (1A), pendant l'effort de coupe. 5. Système de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le porte-outil (1B) est composé de deux plaquettes ou plus prévues dans des logements (3B) identiques ou non. 6. Système de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le logement (3B) peut être réalisé selon des axes obliques par rapport à l'axe longitudinal du porte-outil (1B), de manière à apporter de la coupe et de l'inclinaison.