Outil servant au tournage, alésage et opérations similaires. La présente invention a pour objet un outil servant au tournage, alésage et opéra tions similaires, dont l'élément de coupe est formé d'un. diamant et, selon l'invention, cet outil est caractérisé par le fait que le dia mant est serré entre deux organes d'assem blage, dont l'un présente un évidement corres pondant à la forme extérieure d'une partie du diamant, les deux organes d'assemblage s'adaptant l'un sur l'autre par des surfaces planes, de façon à laisser libre l'un des bords de coupe du diamant.
Différentes formes d'exécution de l'objet de l'invention seront décrites ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins an nexés, dans lesquels: La fig. 1 est une coupe axiale d'un outil destiné ,simultanément à des opérations de tournage et de forage et qui retient un dia mant qui présente une face sphérique inac tive.
La fig. 2 montre, en plan, ce diamant de forme pyramidale, avec sa face sphérique. _ Les fig. 8, 4, 5, 6 et 7 montrent, en plan et en élévation, différentes formes de dia mants taillés, comportant des faces infé rieures sphériques et normalement employés dans l'outil selon la fig. 1.
La fig. 9 est une élévation longitudinale d'un outil à diamant réglable pour le tour nage et le forage et qui comporte des organes pour donner un réglage à l'aide d'une tête graduée rotative, tel que montré en élévation en bout arrière dans la fig. 8.
La fig. 10 est une élévation en bout avant de l'outil de la fig. 9.
La fig. 11 est une coupe axiale de l'outil de la fig. 9.
La fig. 12 est "une vue en perspective du diamant montré en élévation et en plan dans la fig. 18, et qui est utilisé dans l'outil de la fig. 11.
La fig. 15 est une coupe axiale d'un outil comportant des moyens de réglage différen tiels au moyen desquels on rend possible un plus haut degré de précision, la tête graduée de la fig. 14 étant ici utilisée comme dans le cas précédent, La fig. 16 est également une coupe axiale d'un outil à diamant. réglable, dont la cons truction prévoit simultanément un. réglage brut et un réglage de précision indépendant l'un de l'autre.
La. fi--. 1.7 est une vue en bout avant de ce même outil. Dans l'outil de la fig. 1, l'organe 1 pré sente une cavité 2, qui s'y trouve façonnée conformément à la. forme de la. partie du dia mant 5 qu'il y a. lieu de ne pas exposer. Cette cavité 2 est d'une profondeur telle que la face supérieure ou table 6 du diamant. 5 soit. très légèrement saillante de la, surface de l'organe 1. Cet. organe 1. est. généralement façonné à son extrémité 3, de manière à s'adapter nu relief avant du diamant.
L n second organe 4, s'appliquant contre l'organe 1, est plan à sa face inférieure, mais évidé en 9, de manière à ne pas entrer en contact avec la. périphérie du diamant 5 en cet endroit, et cet. organe 4 est façonné de manière à laisser libre la partie de ladite table 6 immédiatement adjacente au bord de: coupe 7 ; cet évidement est prévu pour le dégagement des éclats. Les organes 1 et 4 sont usinés de manière que, étant assem blés, ils forment un corps cylindrique quant à leur contour extérieur, contour qui, comme illustré, est. legérement évasé en cône et formé pour s'adapter dans un forage conique du manchon 8, qui constitue le corps de l'outil.
Le diamant 5, quand il est monté dans sa cavité<B>'-)</B> et recouvert par l'organe 4, est, retenu de manière ferme en encerclant les deux or ganes par le manchon 8, lesdits organes étant sollicités dans le forage conique de ce man chon par une vis 10; les extrémités arrière des organes 1 et 4 sont taraudées axialement pour la réception de la. vis 10.
Dans le man chon 8 se trouve prévue une cloison de butée 11 pour la tête de la vis 10; il est prévu un bouchon fileté 12, muni d'un trou de giiidag;e 13, pour l'alignement d'unie clé hexagonale 14 servant à. tourner la vis 10, et ce bouchon enferme et protège la vis 10 et sert également comme couvercle obturateur en bout du man chon 8, Dans les outils illustrés dans les fig. 8, 9, 10 et 11, l'outil comporte une douille extérieure 1.5 adaptée pour être serrée dans des organes de retenue du porte-outil ou barre foreuse, dans laquelle l'outil doit être mis en usa@#e. L'extrémité:
avant ou bec 16 de l'outil porte un diamant de la. forme illustrée dans les fi* 12 et 13. Le corps de l'outil, qui com porte ici une partie massive, coulisse dans la douille 1.5 et est pourvu, à son extrémité op posée au diamant, d'un manchon fileté 17, dans lequel s'engage un boulon fileté 18, qui comporte, dans sa face de tête. un logement à cale transversal 19; les filetages des élé ments 1 7 et 18 sont. de préférence, à gauche.
La tête de réglage 20 présente une portée d'appui conique 21, au moyen de laquelle cette tête est centrée dans la douille 1:.5, et elle comporte aussi une cale transversale 22 saillant à travers le collet interne 23 de la douille 15 et qui s'engage dans ledit loge ment à cale 19; une vis 24 serre la tête 20 sur le boulon 18, retenant ainsi la cale 22 en prise avec le logement à cale 1.9 et gardant le boulon 18 en relation axiale constante par rapport au collet interne 23 et, ainsi, par rap port à la douille 15.
Afin d'empêcher que l'outil tourne par rapport à la douille 15, une broche 25, in fluencée par un ressort, 29, est logée dans un forage 26 élu corps d'outil, la. broche 25 étant munie d'une, cale 2 7 qui s'engage dans l'une de trois fentes longitudinales 28 prévues dans la douille 15; le ressort 29, retenu dans le forage 26, sert à maintenir la cale 27 enga gée dans ladite fente 28. Cette disposition permet l'enlèvement de l'outil de sa douille 1.5, en refoulant la broche 25 dans son loge ment 26 d'une profondeur suffisante pour dégager la cale 27 de la fente 28. Les fentes 28, dans la douille 15, permettent également une légère contraction de la douille sur le corps d'outil, sous la pression des organes de serrage du porte-outil; il en résulte une plus grande stabilité de l'outil même.
La tige 20 est pourvue, comme illustré dans les fig. 8, 9 et 11, d'un évidement hexagonal 30, qui sert à la faire tourner à l'aide d'une clé hexa- gonale, et le degré de réglage peut être lu en notant la relation des graduations 31 sur la, tête 20 par rapport à l'échelle de vernier 32 gravée dans le bord adjacent de la douille 15.
La. tête est divisée en 50 divisions, repré sentant des millièmes de pouce de mouvement axial des organes portant l'élément de coupe, et quand il est fait usage en combinaison des graduations de vernier de la douille, on peut régler au dix-millième de pouce le mouvement axial du diamant par rapport à la douille.
Dans les fig. 9, 10 et 11, l'outil comporte, dans la partie terminale 16, les organes d'as semblage 33 et 34 qui retiennent le diamant.
L'organe inférieur 34 possède, à son extré mité, une cavité 35, qui présente un fond 36 incliné vers le bas et vers l'arrière, et deux parois latérales 37, dont les, plans se coupent vers l'arrière. Le diamant de la forme illus trée dans les fig. 12 et 13 s'adapte avec pré cision au fond 36 et aux parois 37, quand sa table 38 est légèrement saillante au-dessus de la surface supérieure de l'organe inférieur 34 et parallèle à cette surface.
Une vis 39, se vissant axialement mi- partie dans chaque organe 33, 34 et compor tant une tête conique, agit en conjonction avec l'anneau de calage 40 qui présente une face interne convexe, et ,avec le manchon du corps d'outil se vissant sur les organes d'assem blage 33 et 34, de façon à ajuster la face de serrage 41 de l'organe supérieur 33 par rap port à la table 38 du diamant.
Les fig. 14 et 15 montrent un outil de construction modifiée, qui comporte des moyens -de réglage différentiels par lesquels on peut atteindre un degré de réglage d'une finesse beaucoup plus élevée qu'avec la tête graduée employée dans le cas précédent.
Dans cette construction, la douille, la tête d'outil et le corps d'outil sont désignés par 42, 43 et 44 respectivement; ici, cependant, le boulon 45, qui se visse dans le corps 44 par un filet :de pas déterminé, est retenu axialement par rapport à la -douille 42, par le fait que sa tête 46 est filetée à la péri phérie à un pas quelque peu plus fin que le cous du boulon, et se visse dans un tarau- dage correspondant de la partie 47 de la douille 42 même. Dans le cas présent, les deux pas de vis sont gauches.
Le boulon 45 a un passage axial dans lequel coulisse une tige 48, -de section hexagonale, dont une tête solidaire comporte un logement à cale trans versal 49, dans lequel s'engage une cale 50 formée par une broche 51 de la tête de ré glage 52. Une vis 53 serre la tête 52 contre la tête de la tige 48 et retient ces deux élé ments dans la douille 42, tout comme dans l'outil de la fig. 11.
Admettant que le corps 44 et le boulon 45 ont un filet d'un pas légèrement plus grand que celui de la tête 46 et de la partie 47 de la douille 42, il :se fait que la rotation du boulon 45 par la tige 48 provoquera le déplacement du corps 44 en un tour sur une distance correspondant à la différence entre les pas des filetages respectifs.
Ainsi, dans un cas particulier, si le bou lon est fileté à 40 spires par pouce et si la tête du boulon est filetée à 50 spires par pouce, une rotation @du boulon déplacera le corps d'outil de '/40 - 1/50 = 1/zoo de pouce. Si maintenant la tête 52 est graduée en 50 di visions, chaque :division indiquera un mou vement du corps 44 de @/l0 00o de pouce.
Dans cette construction égalemént, une cale à res sort 54 empêche la rotation du corps 44 dans la douille 42.
Comme dans l'outil illustré dans les fig. 9 et 10, l'extrémité avant du corps 44 est vissée sur une paire d'organes d'assem blage 55 et 56, l'organe inférieur 56 compor tant une cavité 57, dont le fond est incliné vers le bas et vers l'arrière et dont les deux parois latérales se coupent vers l'arrière. comme décrit précédemment. Le diamant est de la forme illustrée dans les fig. 12 et 13. Il y a cependant une différence dans les moyens par lesquels la pression d'assemblage est appliquée sur les organes 55 et 56.
Il est prévu notamment une bague fermée 58, à face conique à l'intérieur et qui s'adapte sur une bague fendue 59, qui s'engage avec pré cision sur les organes d'assemblage 55 et 56 et qui présente, à l'extérieur; une- face coni.- que qui s'adapte à la conicité intérieure de la bague fermée 58. En vissant le manchon du corps 44 sur les organes 55 et 56, on force la bague fendue à l'intérieur de la bague fermée, la. première est obligée de se contrac ter sur les organes d'assemblage et d'effec tuer un serrage de sécurité sur le diamant entre les deux organes; le pivot d'appui 60, qui est également de forme conique, et chassé mi-partie dans chaque organe 55, 56, sert à ajuster le serrage des organes d'assem blage sur le diamant.
Dans une autre va riante, illustrée dans les fig. 16 et 17, le corps d'outil en forme de manchon 61 est solidaire d'une douille coaxiale 62, fendue axialement et filetée à l'extérieur; un écrou de serrage 63, de modèle approprié, se visse sur cette douille et, quand il est vissé à fond, il serre en même temps les organes d'assemblage de l'outil 64, par son chanfrein intérieur, qui agit sur le bord conique de la douille fen due 62.
Cette construction permet une plus large limite de réglage axial et apporte un moyen facile pour assurer un léger angle de coupe latéral négatif ou positif à. communiquer à la, partie d'outil 64 par rotation partielle de cette partie dans l'une ou l'autre direction.
Tool used for turning, reaming and similar operations. The present invention relates to a tool for turning, boring and similar operations, of which the cutting element is formed from one. diamond and, according to the invention, this tool is characterized in that the diameter is clamped between two assembly members, one of which has a recess corresponding to the outer shape of a part of the diamond, the two assembly members fitting one on the other by flat surfaces, so as to leave free one of the cutting edges of the diamond.
Different embodiments of the object of the invention will be described below, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is an axial section of a tool intended simultaneously for turning and drilling operations and which retains a diameter which has an inactive spherical face.
Fig. 2 shows, in plan, this pyramidal diamond, with its spherical face. _ Figs. 8, 4, 5, 6 and 7 show, in plan and in elevation, different shapes of cut diamonds, comprising spherical lower faces and normally used in the tool according to FIG. 1.
Fig. 9 is a longitudinal elevation of an adjustable diamond tool for turning and drilling and which has members for giving adjustment by means of a rotating graduated head, as shown in rear end elevation in FIG. . 8.
Fig. 10 is a front end elevation of the tool of FIG. 9.
Fig. 11 is an axial section of the tool of FIG. 9.
Fig. 12 is a perspective view of the diamond shown in elevation and plan in Fig. 18, and which is used in the tool of Fig. 11.
Fig. 15 is an axial section of a tool comprising differential adjustment means by means of which a higher degree of precision is made possible, the graduated head of FIG. 14 being used here as in the previous case, FIG. 16 is also an axial section of a diamond tool. adjustable, the construction of which provides simultaneously a. coarse adjustment and fine adjustment independent of each other.
The. Fi--. 1.7 is a front end view of this same tool. In the tool of fig. 1, the member 1 has a cavity 2, which is there shaped in accordance with the. shape of the. part of dia mant 5 that there is. place not to exhibit. This cavity 2 is of a depth such as the upper face or table 6 of the diamond. 5 either. very slightly protruding from the surface of organ 1. Cet. organ 1. is. usually shaped at its 3 end, so as to fit bare front relief of the diamond.
The second member 4, pressing against the member 1, is flat on its underside, but hollowed out at 9, so as not to come into contact with the. periphery of diamond 5 at this location, and this. member 4 is shaped so as to leave free the part of said table 6 immediately adjacent to the edge of: cup 7; this recess is provided for the release of splinters. The members 1 and 4 are machined so that, being assembled, they form a cylindrical body as to their outer contour, which contour, as illustrated, is. slightly flared into a cone and formed to fit into a conical borehole of the sleeve 8, which constitutes the body of the tool.
The diamond 5, when it is mounted in its cavity <B> '-) </B> and covered by the member 4, is retained firmly by encircling the two or ganes by the sleeve 8, said members being stressed in the conical drilling of this sleeve by a screw 10; the rear ends of the members 1 and 4 are axially threaded for receiving the. screw 10.
In the sleeve 8 is provided a stop partition 11 for the head of the screw 10; there is provided a threaded plug 12, provided with a giiidag hole; e 13, for the alignment of plain hexagonal key 14 used for. turn the screw 10, and this plug encloses and protects the screw 10 and also serves as a closing cover at the end of the sleeve 8, In the tools illustrated in fig. 8, 9, 10 and 11, the tool comprises an outer sleeve 1.5 adapted to be clamped in the retaining members of the tool holder or drilling bar, in which the tool must be put into use. The end:
front or nose 16 of the tool carries a diamond. shape illustrated in fi * 12 and 13. The body of the tool, which comprises here a solid part, slides in the sleeve 1.5 and is provided, at its end op posed with diamond, with a threaded sleeve 17, in which engages a threaded bolt 18, which has, in its head face. a transverse wedge housing 19; the threads of elements 1 7 and 18 are. preferably on the left.
The adjustment head 20 has a conical bearing surface 21, by means of which this head is centered in the bush 1: .5, and it also comprises a transverse wedge 22 projecting through the internal collar 23 of the bush 15 and which engages in said wedge housing 19; a screw 24 clamps the head 20 on the bolt 18, thus retaining the wedge 22 in engagement with the wedge housing 1.9 and keeping the bolt 18 in constant axial relationship with respect to the internal collar 23 and, thus, with respect to the socket 15.
In order to prevent the tool from rotating relative to the sleeve 15, a spindle 25, in fluenced by a spring, 29, is housed in a bore 26 elected tool body, 1a. spindle 25 being provided with a wedge 27 which engages in one of three longitudinal slots 28 provided in the socket 15; the spring 29, retained in the bore 26, serves to keep the wedge 27 engaged in said slot 28. This arrangement allows the removal of the tool from its socket 1.5, by pushing the spindle 25 into its housing 26 of sufficient depth to release the wedge 27 from the slot 28. The slots 28, in the sleeve 15, also allow a slight contraction of the sleeve on the tool body, under the pressure of the clamping members of the tool holder; this results in greater stability of the tool itself.
The rod 20 is provided, as illustrated in FIGS. 8, 9 and 11, with a hexagonal recess 30, which serves to rotate it using a hexagonal wrench, and the degree of adjustment can be read by noting the relation of the graduations 31 on the head. 20 relative to the vernier scale 32 engraved in the adjacent edge of the sleeve 15.
The head is divided into 50 divisions, representing thousandths of an inch of axial movement of the members carrying the cutting element, and when use is made in combination of the vernier graduations of the socket, the ten-thousandth can be adjusted. inch the axial movement of the diamond relative to the sleeve.
In fig. 9, 10 and 11, the tool comprises, in the end part 16, the assembly members 33 and 34 which hold the diamond.
The lower member 34 has, at its end, a cavity 35, which has a bottom 36 inclined downwards and towards the rear, and two side walls 37, the planes of which intersect towards the rear. The diamond of the form illustrated in figs. 12 and 13 adapts with precision to the bottom 36 and to the walls 37, when its table 38 protrudes slightly above the upper surface of the lower member 34 and parallel to this surface.
A screw 39, screwing axially in part in each member 33, 34 and having a conical head, acts in conjunction with the setting ring 40 which has a convex internal face, and, with the sleeve of the tool body screwing on the assembly members 33 and 34, so as to adjust the clamping face 41 of the upper member 33 relative to the table 38 of the diamond.
Figs. 14 and 15 show a tool of modified construction which comprises differential adjustment means by which a much higher degree of adjustment can be achieved than with the graduated head employed in the previous case.
In this construction, the socket, the tool head and the tool body are designated 42, 43 and 44 respectively; here, however, the bolt 45, which is screwed into the body 44 by a thread: of determined pitch, is retained axially with respect to the -douille 42, by the fact that its head 46 is threaded at the periphery at a pitch somewhat thinner than the neck of the bolt, and threads into a corresponding thread of part 47 of sleeve 42 itself. In this case, the two threads are left.
The bolt 45 has an axial passage in which slides a rod 48, of hexagonal section, one integral head of which has a transverse wedge housing 49, in which engages a wedge 50 formed by a pin 51 of the re-head. sliding 52. A screw 53 clamps the head 52 against the head of the rod 48 and retains these two elements in the bush 42, just as in the tool of FIG. 11.
Assuming that the body 44 and the bolt 45 have a thread of a pitch slightly larger than that of the head 46 and part 47 of the bush 42, it: turns out that the rotation of the bolt 45 by the rod 48 will cause moving body 44 in one revolution over a distance corresponding to the difference between the pitches of the respective threads.
So, in a particular case, if the bolt is threaded at 40 turns per inch and the bolt head is threaded at 50 turns per inch, rotating the bolt will move the tool body by '/ 40 - 1 / 50 = 1 / inch zoo. If now the head 52 is graduated in 50 divisions, each division will indicate a movement of the body 44 of @ / 100o of an inch.
Also in this construction, a spring wedge 54 prevents rotation of body 44 in bush 42.
As in the tool shown in fig. 9 and 10, the front end of the body 44 is screwed onto a pair of assembly members 55 and 56, the lower member 56 comprising a cavity 57, the bottom of which is inclined downwards and towards the bottom. rear and whose two side walls intersect towards the rear. as described previously. The diamond is of the shape shown in Figs. 12 and 13. There is however a difference in the means by which the assembly pressure is applied to the members 55 and 56.
In particular, there is provided a closed ring 58, with a conical face on the inside and which fits on a split ring 59, which engages with precision on the assembly members 55 and 56 and which has, at the outside; a conical face which adapts to the internal taper of the closed ring 58. By screwing the sleeve of the body 44 on the members 55 and 56, the split ring is forced inside the closed ring, the . first is obliged to contract on the assembly members and to effect a safety clamping on the diamond between the two members; the support pivot 60, which is also of conical shape, and driven halfway into each member 55, 56, serves to adjust the tightness of the assembly members on the diamond.
In another variant, illustrated in figs. 16 and 17, the sleeve-shaped tool body 61 is integral with a coaxial bush 62, axially split and externally threaded; a tightening nut 63, of the appropriate model, is screwed onto this sleeve and, when it is fully screwed in, it simultaneously tightens the assembly members of the tool 64, by its internal chamfer, which acts on the edge conical of the fen due 62.
This construction allows a wider limit of axial adjustment and provides an easy way to ensure a slight negative or positive lateral rake angle. communicating to the tool part 64 by partial rotation of this part in either direction.