CH649237A5 - Outil annulaire de coupe pour percer des trous dans des pieces a usiner. - Google Patents

Description

La présente invention se rapporte à un outil annulaire de coupe destiné à percer des trous dans des pièces à usiner.

L'un des problèmes associés à des outils annulaires de coupe est l'usure et le burinage des arêtes situées radialement le plus à l'intérieur des dents de coupe. On pense que ce problème est dû au fait que, pendant une opération de coupe, des copeaux métalliques se logent fréquemment entre la face interne de la périphérie des dents de coupe et la face externe de la périphérie du lingot central produit par l'outil de coupe dans la pièce à usiner. Ces copeaux s'accumulent et ils se soudent à la face interne de la périphérie de l'outil de coupe,

à proximité du bord d'attaque de ce dernier. Cette accumulation de métal à la face interne de la périphérie des dents de coupe engendre une friction considérable et augmente le couple nécessaire pour faire tourner ledit outil. Il en résulte la génération d'une chaleur additionnelle et une usure excessive qui hâte la défaillance de l'outil de coupe par burinage et par rupture.

La présente invention a par conséquent pour but de surmonter le problème de l'usure, du burinage et de la rupture d'outils annulaires de coupe par suite de l'accumulation de copeaux autour de la face interne de la périphérie de la zone de coupe des outils.

A cet effet, l'outil annulaire de coupe selon l'invention est agencé tel que défini par la revendication 1.

L'invention va à présent être décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel: la fig. 1 est une élévation latérale fragmentaire d'un outil de coupe selon la présente invention;

la fig. 2 est une vue fragmentaire en plan de l'extrémité inférieure de cet outil, et la fig. 3 est une coupe selon la ligne 3-3 de la fig. 1.

L'outil de coupe selon la présente invention porte globalement la référence numérique 10 et il consiste, à son extrémité supérieure, en une tige 12 dont part une paroi latérale cylindrique annulaire 14. L'extrémité inférieure de cette paroi 14 présente plusieurs dents de coupe 16 espacées circonférentiellement. Entre ses dents successives 16, la paroi 14 comporte des cannelures hélicoïdales 18 qui, s'étendant vers le haut, présentent une profondeur radiale sensiblement égale à la moitié de l'épaisseur de ladite paroi 14. Ainsi, chaque cannelure 18 est juxtaposée radialement à une âme 20. Dans la forme de réalisation préférée de l'outil de coupe selon l'invention, chaque dent 16 se compose de trois arêtes tranchantes étagées radialement et circonférentiellement, c'est-à-dire une arête tranchante interne 22, une arête tranchante intermédiaire 24 et une arête tranchante externe 26. Les arêtes 22 et 24 sont ménagées à l'extrémité inférieure des âmes 20 et, pour recevoir les copeaux qu'elles forment, la région adjacente desdites âmes possède un canal interne 28 et un canal externe 30. L'arête tranchante 22 est délimitée par l'extrémité inférieure d'une face arrière 27 du canal 28 et l'arête tranchante 24 est délimitée par l'extrémité inférieure d'une face arrière 29 du canal 30. L'arête tranchante 26 est formée, quant à elle, par l'extrémité inférieure d'une face arrière 31 de la cannelure 18.

Les arêtes tranchantes 22 et 24 sont mutuellement reliées par un épaulement circonférentiel 32 et les arêtes 24 et 26 sont reliées par un congé 34. Ces trois arêtes tranchantes sont étagées verticalement du fait que chaque dent est formée par une paire de faces biseautées 36 et 38 qui s'étendent circonférentiellement vers l'arrière à partir desdites arêtes tranchantes, dans une direction inclinée vers le haut, par exemple d'un angle d'environ 8 à 10°. En outre, la face biseautée 36 est inclinée radialement vers l'intérieur et axialement vers le haut, la face biseautée 38 étant inclinée radialement vers l'extérieur et axialement vers le haut. Ces deux faces biseautées se rejoignent en une crête 40. Lorsque l'outil de coupe doit être soumis à une forte charge lors de l'enlèvement des copeaux, la face biseautée 36 est, de préférence, inclinée radialement d'un angle de + 10 à — 3° par rapport à l'horizontale et la face biseautée 38 est inclinée radialement, de préférence, à un angle d'environ 20 à 25°.

Lorsque chacune des arêtes tranchantes 22,24 et 26 est étagêe verticalement d'une distance excédant la profondeur de coupe pour chaque révolution de l'outil, chacune de ces arêtes détache un copeau séparé. Du fait de l'inclinaison radiale des arêtes tranchantes 22 et 24, les copeaux détachés par ces arêtes seront dirigés vers le haut par leurs canaux respectifs et pénétreront dans des cannelures 18. De même, le copeau détaché par l'arête tranchante externe 26 sera dirigé vers le haut par sa cannelure adjacente associée 18, ce qui fait que tous les copeaux sont évacués en douceur et facilement vers le haut en parcourant les cannelures inclinées 18.

Comme le montre la fig. 2, la face interne de la périphérie de la paroi 14 est dépouillée radialement vers l'intérieur pour former un jeu ou espace 42, de façon à ménager un intervalle étroit a s'étendant s

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circonférentiellement vers l'arrière et vers le haut à partir de l'arête tranchante interne 22 de chaque dent. De préférence, l'espace 42 est ménagé en enlevant du métal de la face interne de la périphérie de la paroi de l'outil au moyen d'un outil cylindrique de coupe, la partie dépouillée étant définie par un segment d'un arc circonférentiel 44. 5 La profondeur radiale maximale de l'espace 42 se situe entre 0,12 et 0,63 mm, de préférence dans une plage entre 0,25 et 0,38 mm. En vue de ménager un trajet d'évacuation pour tout copeau susceptible de se bloquer à l'intérieur de l'espace 42, la partie dépouillée doit s'étendre vers l'arrière à l'intérieur du canal interne 28 de la dent io contigiie, afin de former un passage d'évacuation indiqué par la référence 46 sur la fig. 2. De préférence, l'intervalle a doit présenter une largeur circonférentielle comprise entre 0,25 et 1,5 mm, et mesurant de préférence environ 0,38 mm. Lorsque l'espace 42 est ménagé à l'aide d'un outil cylindrique de coupe de façon qu'il se rétrécisse pro- is gressivement en direction de l'arête tranchante 22, l'intervalle a possède de préférence une largeur d'environ 0,25 mm. Cependant, lorsque ledit espace 42 est usiné sous la forme d'une gorge de profondeur radiale sensiblement uniforme, il convient alors, afin d'empêcher un affaiblissement notable de la dent, que l'intervalle a ait 20 une largeur supérieure à 0,25 mm, en fonction de la profondeur radiale de la gorge formant ledit espace.

La face arrière 27 de chaque canal 28 est inclinée vers l'arrière et vers le haut d'un angle d'environ 60° par rapport à l'horizontale. Comme mentionné ci-dessus, l'extrémité inférieure de cette face 25 arrière coopère avec la face biseautée 36 pour délimiter l'arête tranchante 22. Il est préférable de ménager l'intervalle a de telle façon qu'il ait une largeur sensiblement uniforme dans une direction parallèle à la face arrière du canal 28, si bien que, lorsque les dents de l'outil de coupe sont aiguisées en meulant les faces biseautées 36 et 30 38, ledit intervalle a conserve une largeur sensiblement constante. La largeur uniforme de cet intervalle peut être obtenue en orientant l'outil de coupe usinant la partie dépouillée 42 d'une manière telle que l'axe de cet outil soit incliné par rapport à la ligne passant par le centre de l'outil de coupe, dans une direction généralement parallèle à la face arrière du canal 28, laquelle forme à son tour la face antérieure racleuse de l'arête tranchante 22. Sur la fig. 2, une ligne 48 en trait mixte représente, dans un plan horizontal, la silhouette externe d'un outil de coupe basculé qui produit l'arc circonférentiel 44 de l'espace 42. Cet espace 42 peut s'étendre vers le haut sur toute la hauteur de la paroi 44. Cependant, on obtient les résultats souhaités lorsque l'intervalle a présente une hauteur correspondante généralement à la dimension des dents 16 dans le sens vertical. Par exemple, comme illustré sur la fig. 3, l'espace 42 ménagé par la partie dépouillée s'étend vers le haut, légèrement au-delà de l'extrémité supérieure du canal externe 30.

Comme souligné ci-avant, l'une des difficultés soulevées par l'utilisation d'outils annulaires de coupe du type général décrit dans le présent brevet consiste en ce que des copeaux viennent se loger entre la face interne de la périphérie de la paroi de l'outil et la face externe de la périphérie du lingot central formé par l'outil annulaire. La présence de l'intevalle étroit a élimine notablement cette difficulté. Si un copeau reste collé entre la face interne de la périphérie de l'outil et le lingot central, la forte pression par unité de surface qui lui est appliquée par l'intervalle étroit a se traduit par une rupture de ce copeau, ou au moins par une diminution par usure suffisante pour que ledit copeau soit évacué dans l'espace 42, puis dirigé radialement vers l'extérieur en empruntant le passage d'évacuation 46, pour gagner ensuite le canal contigu 28. De la sorte, l'intervalle étroit a empêche une accumulation de copeaux entre la face interne de la périphérie de l'outil de coupe et la face externe de la périphérie du lingot, et les difficultés qui découlent d'une telle accumulation sont ainsi évitées.

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1 feuille dessins

Claims (10)

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1. Outil annulaire de coupe, caractérisé par le fait qu'il comprend un corps équipé d'une paroi latérale (14) annulaire cylindrique comportant plusieurs dents (16) espacées circonférentiellement autour de son extrémité inférieure et plusieurs cannelures hélicoïdales (18) qui, situées autour de la face externe de sa périphérie, s'étendent vers le haut à partir de la zone située entre les dents contigües, par le fait que chaque dent présente au moins une arête tranchante radiale (22, 24, 26), des canaux (28, 30) s'étendant radialement vers l'extérieur à partir de la face interne de la périphérie de la paroi latérale (14) jusqu'aux cannelures (18), entre les dents successives (16), afin de faciliter l'évacuation, radialement vers l'extérieur et vers le haut dans les cannelures (18), de copeaux détachés par les arêtes tranchantes, par le fait que chaque canal (28, 30) présente une face arrière (27,29) s'étendant radialement et vers le haut à partir de la région radialement interne de chaque arête tranchante, la face interne de la périphérie de chaque dent (16) étant dépouillée radialement vers l'extérieur afin de ménager un espace (42) s'étendant circonférentiellement entre la face interne de la périphérie de la dent et le lingot central formé par l'outil (10) dans la pièce à usiner, et par le fait que l'espace (42) est distant circonférentiellement vers l'arrière à partir de la face arrière (27,29) de chaque canal (28, 30), de façon à ménager un intervalle étroit (a) sur la face interne de la périphérie de chaque dent (16), l'intervalle s'étendant vers l'arrière et vers le haut à partir de la région radialement interne de chaque arête tranchante.

2. Outil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque dent (16) comporte au moins deux arêtes tranchantes espacées radialement, la face arrière (27, 29) du canal (28, 30) s'étendant vers le haut à partir de l'arête tranchante (22) radialement interne.

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. REVENDICATIONS

3. Outil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'espace (42) s'étend circonférentiellement vers l'arrière sur chaque dent (16) à l'intérieur du canal (28, 30) de la dent contigüe, de façon à ménager un passage (46) d'évacuation des copeaux de chaque espace au canal voisin.

4. Outil selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'espace (42) présente une étendue radiale maximale de 0,12 à 0,63 mm.

5. Outil selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'intervalle (a) présente une largeur circonférentielle de 0,25 à 1,5 mm.

6. Outil selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'espace (42) s'étend vers le haut au moins jusqu'à l'extrémité supérieure du canal.

7. Outil selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'espace (42) est délimité par un segment circonférentiel (44).

8. Outil selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'intervalle (a) présente une largeur circonférentielle de 0,25 à 0,38 mm.

9. Outil selon la revendication 8, caractérisé par le fait que l'espace (42) présente une étendue radiale maximale de 0,25 à 0,38 mm.

10. Outil selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la face arrière du canal (28, 30) est inclinée vers le haut et circonférentiellement vers l'arrière, l'intervalle (a) présentant une largeur uniforme dans le sens vertical.