CH630825A5

CH630825A5 - CUTTING INSERT AND ITS TOOL HOLDER.

Info

Publication number: CH630825A5
Application number: CH507479A
Authority: CH
Inventors: James H Weber
Original assignee: Kennametal Inc
Priority date: 1978-06-02
Filing date: 1979-05-31
Publication date: 1982-07-15
Also published as: JPS555288A; AU524391B2; GB2078569B; FI79960C; GB2078569A; GB2021992A; DE2922536A1; IT7923217A0; LU81344A1; NL7904366A; FR2435319A1; CA1104846A; SE7904803L; FR2435319B1; ES257022U; NL178230B; DE2922536C2; GB2078570B; NO154217B; GB2078570A

Description

La présente invention a pour objet une plaquette de coupe pour filetages, indexable, utilisable dans l'usinage du métal, qui peut être montée sur un porte-outil à angle de coupe négatif tout en présentant ses arêtes de coupe par rapport à la pièce en travail sous un angle de coupe nul ou positif. The present invention relates to a cutting insert for threads, indexable, usable in metal machining, which can be mounted on a tool holder with negative cutting angle while having its cutting edges relative to the workpiece. work at zero or positive cutting angle.

Des plaquettes de filetage indexables servant à la réalisation de gorges sont connues et largement utilisées dans toute l'industrie métallurgique. Les plaquettes indexables pour le filetage et pour la réalisation de gorges doivent être agencées de manière à pouvoir être positionnées de façon précise et maintenues rigidement sur leurs supports (porte-outil) lorsqu'un travail quelconque doit être réalisé. Indexable thread inserts for producing grooves are known and widely used throughout the metallurgical industry. Indexable inserts for threading and for making grooves must be arranged so that they can be precisely positioned and rigidly held on their supports (tool holder) when any work is to be carried out.

D'une façon générale, elles doivent être petites et étroites et présenter une partie débordant du porte-outil pour effectuer le filetage. Un agencement satisfaisant, parmi d'autres, est décrit par exemple dans le brevet US N° 3754309. Les plaquettes indexables décrites dans ce brevet se trouvent sur le marché depuis plusieurs années. Elles ont rencontré un succès commercial et sont bien connues par la plupart des métallurgistes, plus particulièrement dans le domaine du filetage et du façonnage des gorges. Les arêtes coupantes de ces plaquettes peuvent revêtir des formes variées et complexes pour les opérations de filetage alors qu'elles peuvent ne présenter qu'une forme simple pour la réalisation de gorges. In general, they must be small and narrow and have an overhanging part of the tool holder for threading. One satisfactory arrangement, among others, is described, for example, in US Pat. No. 3,754,309. The indexable pads described in this patent have been on the market for several years. They have met with commercial success and are well known by most metallurgists, more particularly in the field of threading and shaping of grooves. The cutting edges of these wafers can take various and complex shapes for threading operations whereas they can have only a simple shape for the production of grooves.

Un autre type de plaquettes indexables se trouvant sur le marché, qui est d'un usage courant pour le tournage, le forage et le profilage, mais qui ne convient pas pour le filetage et le façonnage des gorges, est décrit dans le brevet US N° 3399442. Ces plaquettes peuvent être utilisées avec un porte-outil de coupe négatif et présentant cependant, à la pièce en travail, des arêtes de coupe sous un angle de coupe ou de dégagement positif. Dans certains cas, comme décrit dans ce brevet, des conditions de coupe à angle de dégagement positif sont préférables à des conditions de coupe à angle négatif. Another type of indexable inserts found on the market, which is in common use for turning, drilling and profiling, but which is not suitable for threading and shaping grooves, is described in US Patent N ° 3399442. These inserts can be used with a negative cutting tool holder and, however, having, on the workpiece, cutting edges at a positive cutting or clearing angle. In some cases, as described in this patent, positive clearance angle cutting conditions are preferable to negative angle cutting conditions.

Les plaquettes indexables devraient, par leur nature même, présenter autant d'arêtes de coupe que possible, alors que les plaquettes indexables de filetage et de réalisation de gorges décrites ci-dessus ne présentent que deux arêtes de coupe. Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients. Indexable inserts should, by their very nature, have as many cutting edges as possible, while indexable inserts for threading and grooving described above have only two cutting edges. The object of the invention is to remedy these drawbacks.

A cet effet, la plaquette selon l'invention comprend des extrémités coupantes, des parois latérales parallèles et des faces parallèles supérieure et inférieure perpendiculaires aux parois latérales. To this end, the insert according to the invention comprises cutting ends, parallel side walls and upper and lower parallel faces perpendicular to the side walls.

Retournable autour d'un axe perpendiculaire aux parois latérales, elle est agencée pour pouvoir être montée dans un évidement d'un porte-outil, une de ses extrémités étant dégagée ou exposée. Turnable around an axis perpendicular to the side walls, it is arranged to be able to be mounted in a recess of a tool holder, one of its ends being exposed or exposed.

Les extrémités comprennent au moins deux parois convergeant l'une vers l'autre depuis le centre de la plaquette, les intersections des parois convergentes étant sensiblement perpendiculaires aux faces supérieure et inférieure. The ends comprise at least two walls converging towards each other from the center of the plate, the intersections of the converging walls being substantially perpendicular to the upper and lower faces.

Des dégagements sont ménagés sur au moins une des faces supérieure et inférieure. Ils comprennent une zone extérieure qui s'étend le long du bord extérieur de la face supérieure ou inférieure et une zone intérieure ayant la forme d'une paroi abrupte conduisant de la partie basse de la zone extérieure vers le haut jusqu'au plan de l'une des faces supérieure et inférieure. Clearances are provided on at least one of the upper and lower faces. They include an outer zone which extends along the outer edge of the upper or lower face and an inner zone in the form of a steep wall leading from the lower part of the outer zone upwards to the plane of the plane. 'one of the upper and lower faces.

Des arêtes coupantes, formées à la jonction de la zone extérieure des dégagements avec les parois convergentes, définissent un plan qui forme un angle aigu avec le plan de la face supérieure ou inférieure. Cutting edges, formed at the junction of the outer zone of the recesses with the converging walls, define a plane which forms an acute angle with the plane of the upper or lower face.

Une encoche de serrage est ménagée soit dans l'une soit dans les deux faces supérieure et inférieure de la plaquette. De préférence, l'encoche est une encoche diagonale s'étendant entre les flancs parallèles de la plaquette. L'encoche peut comprendre, cependant, une dépression circulaire au voisinage de la partie centrale des deux faces supérieure et inférieure ou de l'une d'elles seulement. A clamping notch is provided either in one or in the two upper and lower faces of the insert. Preferably, the notch is a diagonal notch extending between the parallel flanks of the insert. The notch may include, however, a circular depression in the vicinity of the central part of the two upper and lower faces or of only one of them.

Selon l'invention, un porte-outil portant la plaquette comprend un évidement présentant une extrémité, une face latérale et un fond. L'évidement est ouvert sur les trois autres côtés, son extrémité comprenant deux faces opposées, chacune sensiblement perpendiculaire au fond et convergeant l'une vers l'autre, le fond, la face latérale et les faces opposées étant en contact avec la plaquette lorsque celle-ci est serrée dans l'évidement. According to the invention, a tool holder carrying the insert comprises a recess having an end, a lateral face and a bottom. The recess is open on the other three sides, its end comprising two opposite faces, each substantially perpendicular to the bottom and converging towards one another, the bottom, the side face and the opposite faces being in contact with the plate when it is clamped in the recess.

Une bride peut être ménagée sur le porte-outil pour maintenir la plaquette dans la poche. De préférence, la bride fait un angle avec l'axe de la plaquette et, coopérant avec l'encoche de la plaquette, pousse cette dernière contre le dos, le fond et la face opposée de l'évidement du porte-outil. Si l'encoche de la plaquette est constituée d'une dépression circulaire, alors la bride peut s'étendre longitudina-lement sur la plaquette, ce qui élimine la nécessité d'utiliser une plaquette droite ou une plaquette gauche. A flange can be provided on the tool holder to hold the insert in the pocket. Preferably, the flange makes an angle with the axis of the insert and, cooperating with the notch of the insert, pushes the latter against the back, the bottom and the opposite face of the recess of the tool holder. If the notch of the plate consists of a circular depression, then the flange can extend longitudinally on the plate, which eliminates the need to use a right plate or a left plate.

La nature exacte de la présente invention apparaîtra plus clairement en se référant à titre d'exemple à la description détaillée qui suit, qui se rapporte aux dessins annexés dans lesquels: The exact nature of the present invention will appear more clearly by referring, by way of example, to the following detailed description, which relates to the appended drawings in which:

la fig. 1 est une vue en perspective d'un pörte-outil et d'une plaquette suivant la présente invention; fig. 1 is a perspective view of a tool holder and a plate according to the present invention;

la fig. 2 en est une vue de dessus ; fig. 2 is a top view;

la fig. 3 en est une vue latérale; fig. 3 is a side view;

la fig. 4 est une vue latérale d'une autre plaquette présentant une encoche diagonale; fig. 4 is a side view of another plate having a diagonal notch;

2 2

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

la fig. 5 est une vue de dessus de la plaquette de la fig. 4; fig. 5 is a top view of the plate of FIG. 4;

la fig. 6 est une vue de dessus d'une troisième plaquette de coupe présentant une dépression centrale; fig. 6 is a top view of a third cutting insert having a central depression;

la fig. 7 représente une plaquette et un porte-outil suivant l'invention présentés à une pièce en travail de façon à former un angle de dégagement ou de coupe sensiblement nul alors même qu'un espace est ménagé sur la plaquette pour des arêtes de coupe supplémentaires, et la fig. 8 est une vue de dessus du porte-outil et de la plaquette. En se référant aux dessins plus en détail, on voit que la fig. 1 représente un porte-outil 10 présentant, antérieurement, un évidement 12 récepteur d'une plaquette 24. L'évidement récepteur 12 présente une face latérale 14, un fond 16 et une extrémité 18, et est ouvert sur ses trois autres côtés. L'extrémité 18 présente deux faces opposées 20 et 22 qui convergent l'une vers l'autre. fig. 7 shows a insert and a tool holder according to the invention presented to a workpiece so as to form a substantially zero clearance or cutting angle even though a space is provided on the insert for additional cutting edges, and fig. 8 is a top view of the tool holder and the insert. Referring to the drawings in more detail, it can be seen that FIG. 1 shows a tool holder 10 having, previously, a recess 12 for receiving a wafer 24. The receiver recess 12 has a side face 14, a bottom 16 and an end 18, and is open on its three other sides. The end 18 has two opposite faces 20 and 22 which converge towards one another.

De préférence, la paroi 20 qui est opposée à la face latérale 14 converge en direction de celle-ci. Une plaquette de coupe 24 est représentée, qui est apte à se monter dans l'évidement 12 du porte-outil 10. Preferably, the wall 20 which is opposite the lateral face 14 converges in the direction of the latter. A cutting insert 24 is shown, which is capable of being mounted in the recess 12 of the tool holder 10.

Une bride de serrage 26 présente une jambe 28 qui est agencée de façon à s'engager dans une fente 30 ménagée dans la face supérieure du porte-outil 10. La bride de serrage 26 présente un nez arrondi 32 qui coopère avec le sommet de la plaquette 24. Une vis de serrage 34 traverse un trou ménagé dans la bride de serrage 26 et se visse dans un trou taraudé 36 ménagé dans la partie supérieure du porte-outil 10. La plaquette 24 présente des extrémités 38, comme le montre la fig. 1, et des faces latérales parallèles 40, comme le montre la fig. 2. A clamp 26 has a leg 28 which is arranged to engage in a slot 30 formed in the upper face of the tool holder 10. The clamp 26 has a rounded nose 32 which cooperates with the top of the plate 24. A clamping screw 34 passes through a hole made in the clamping flange 26 and is screwed into a threaded hole 36 formed in the upper part of the tool holder 10. The plate 24 has ends 38, as shown in FIG . 1, and parallel side faces 40, as shown in FIG. 2.

La fig. 3 montre que la plaquette présente également des faces supérieure et inférieure parallèles 42 perpendiculaires aux parois latérales 40, et qu'elle est retournable autour d'un axe perpendiculaire aux parois latérales 40. La plaquette 24 repose dans l'évidement 12 et a une de ses extrémités exposée ou dégagée pour découper un filet dans la pièce en travail, la bride de serrage 26 la maintenant contre la face latérale 14, contre le fond 16 et contre la face opposée 20. Fig. 3 shows that the plate also has parallel upper and lower faces 42 perpendicular to the side walls 40, and that it is reversible around an axis perpendicular to the side walls 40. The plate 24 rests in the recess 12 and has one of its ends exposed or cleared for cutting a thread in the workpiece, the clamping flange 26 holding it against the lateral face 14, against the bottom 16 and against the opposite face 20.

Les extrémités 38 de la plaquette 24 comprennent au moins deux parois 44 et 46 qui convergent l'une vers l'autre à partir du centre 48 de la plaquette 24. Un dégagement 50 est ménagé sur au moins l'une des faces supérieure et inférieure 42, mais de préférence sur les deux. The ends 38 of the plate 24 comprise at least two walls 44 and 46 which converge towards one another from the center 48 of the plate 24. A clearance 50 is provided on at least one of the upper and lower faces 42, but preferably on both.

Ce dégagement 50 comprend une zone extérieure 52 qui s'étend le long du bord extérieur de la face supérieure ou de la face inférieure 42, les arêtes de coupe 54 étant formées aux jonctions de cette zone extérieure 52 avec les parois convergentes 44 et 46. Le dégagement 50 comprend également une zone intérieure 56 en forme de pente abrupte qui conduit de la partie basse de la zone extérieure 52 vers le haut jusqu'au plan de l'une des faces supérieure ou inférieure 42. This clearance 50 comprises an external zone 52 which extends along the external edge of the upper face or the lower face 42, the cutting edges 54 being formed at the junctions of this external zone 52 with the converging walls 44 and 46. The clearance 50 also includes an interior zone 56 in the form of a steep slope which leads from the lower part of the external zone 52 upwards to the plane of one of the upper or lower faces 42.

La fig. 3 montre que les arêtes de coupe 54 se trouvent aux deux extrémités 38 de la plaquette 24. Les arêtes de coupe 54 se situant sur les deux parois convergentes 44 et 46, elles définissent effectivement un plan qui forme un angle aigu avec le plan de la face supérieure ou inférieure correspondante. Cet angle est petit et se situera, de préférence, entre 5 et 7°, selon le type de porte-outil avec lequel la plaquette est utilisée. Fig. 3 shows that the cutting edges 54 are located at the two ends 38 of the wafer 24. The cutting edges 54 being located on the two converging walls 44 and 46, they effectively define a plane which forms an acute angle with the plane of the corresponding upper or lower face. This angle is small and will preferably be between 5 and 7 °, depending on the type of tool holder with which the insert is used.

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Comme le montre la fig. 2, la plaquette 24 présente, en son centre arrondi 48, une dépression circulaire 60 qui reçoit le nez 32 de la bride de serrage 26. La dépression 60 est représentée à la fig. 3. As shown in fig. 2, the plate 24 has, in its rounded center 48, a circular depression 60 which receives the nose 32 of the clamp 26. The depression 60 is shown in FIG. 3.

La fig. 4 montre les arêtes de coupe 54 sur les extrémités 38 de la plaquette 24. Les arêtes de coupe 54 sont légèrement différentes de celles de la fig. 3. Elles sont représentées courbes. Cependant, elles définissent néanmoins un plan qui forme un angle aigu avec le plan de la face supérieure ou inférieure correspondante 42. Fig. 4 shows the cutting edges 54 on the ends 38 of the wafer 24. The cutting edges 54 are slightly different from those of FIG. 3. They are shown curved. However, they nevertheless define a plane which forms an acute angle with the plane of the corresponding upper or lower face 42.

Une encoche diagonale 62, comme représenté, s'étend de l'une à l'autre des parois latérales 40 sur la face supérieure ou inférieure 42, cette encoche 62 pouvant également recevoir le nez 32 de la bride de serrage 26. Une encoche diagonale 62 est utilisée pour maintenir la plaquette 24 dans l'évidement 12. La bride de serrage 26 doit être inclinée dans la direction de l'évidement 12 de manière à presser la plaquette 24 contre les trois faces de celle-ci. A diagonal notch 62, as shown, extends from one to the other of the side walls 40 on the upper or lower face 42, this notch 62 can also receive the nose 32 of the clamping flange 26. A diagonal notch 62 is used to hold the plate 24 in the recess 12. The clamping flange 26 must be inclined in the direction of the recess 12 so as to press the plate 24 against the three faces of the latter.

Lorsque, comme représenté à la fig. 2, il s'agit d'une dépression centrale 60, la bride de serrage 26 peut être alignée de telle manière que la fente 30 soit située derrière l'extrémité 18 de l'évidement 12 et que la plaquette soit alors maintenue contre quatre faces de l'évidement 12, les quatre faces étant la face latérale 14, le fond 16 et les faces opposées 20 et 22. Lorsque cela est réalisé de cette manière, la plaquette peut alors être utilisée, soit avec des porte-outil à droite, soit avec des porte-outil à gauche, pour des opérations de filetage. When, as shown in fig. 2, it is a central depression 60, the clamping flange 26 can be aligned so that the slot 30 is located behind the end 18 of the recess 12 and the plate is then held against four faces of the recess 12, the four faces being the side face 14, the bottom 16 and the opposite faces 20 and 22. When this is done in this way, the insert can then be used, either with tool holders on the right, either with tool holders on the left, for threading operations.

La fig. 5 représente une plaquette 24 présentant deux encoches disgonales 62 et 64 s'étendant sur une face 42 de la plaquette de telle manière que celle-ci puisse être utilisée avec un porte-outil à droite ou à gauche. Fig. 5 shows a plate 24 having two disgonal notches 62 and 64 extending over one face 42 of the plate so that it can be used with a tool holder on the right or on the left.

La fig. 6 représente une plaquette 24 ayant une dépression centrale 66 qui n'est pas circulaire et présente des plans 68 et 70 formant un parallélogramme tel que le nez 32 de la bride de serrage 26 coopère avec cette dépression 66 et maintienne la plaquette 24 sur le porte-outil 10. Fig. 6 shows a plate 24 having a central depression 66 which is not circular and has planes 68 and 70 forming a parallelogram such that the nose 32 of the clamping flange 26 cooperates with this depression 66 and maintains the plate 24 on the door - tool 10.

La fig. 8 représente un porte-outil 10 muni d'une plaquette 24, telle la plaquette de la fig. 2, qui utilise une dépression centrale 60 recevant le nez 32 de la bride de serrage 26. La plaquette 24 est ainsi maintenue sur le porte-outil par les quatre faces mentionnées ci-dessus. Fig. 8 shows a tool holder 10 provided with a plate 24, such as the plate in FIG. 2, which uses a central depression 60 receiving the nose 32 of the clamp 26. The plate 24 is thus held on the tool holder by the four faces mentioned above.

Une pièce en travail 72 est représentée à la fig. 7 dans laquelle on réalise un filet au moyen d'une plaquette de coupe 24. L'extrémité 38 de la plaquette 24 est en contact avec la surface périphérique de la pièce 72, et présente un angle de dépouille A formé avec la surface de la pièce 72. Cet angle A peut se situer entre 5 et 10", selon le matériau particulier et la profondeur de la coupe et d'autres facteurs encore. A workpiece 72 is shown in FIG. 7 in which a thread is produced by means of a cutting insert 24. The end 38 of the insert 24 is in contact with the peripheral surface of the part 72, and has a clearance angle A formed with the surface of the part 72. This angle A can be between 5 and 10 ", depending on the particular material and the depth of the cut and other factors.

La plaquette présente un dégagement 50 dans sa face supérieure s'étendant le long du bord extérieur de la face supérieure ou inférieure, les arêtes de coupe 54 étant ménagées à la jonction des extrémités 38 et du dégagement 50. The plate has a clearance 50 in its upper face extending along the outer edge of the upper or lower face, the cutting edges 54 being formed at the junction of the ends 38 and of the clearance 50.

Le plan défini par les arêtes de coupe 54 fait un angle aigu petit par rapport au plan de l'une des faces supérieure ou inférieure 42, respectivement. Cela permet aux arêtes de coupe 54 d'être présentées par rapport à la pièce en travail 72 sous un angle de dégagement ou de coupe sensiblement nul bien que la plaquette 24 puisse être montée sur un porte-outil 10 à angle de coupe négatif. The plane defined by the cutting edges 54 makes a small acute angle relative to the plane of one of the upper or lower faces 42, respectively. This allows the cutting edges 54 to be presented with respect to the workpiece 72 at a substantially zero clearance or cutting angle although the insert 24 can be mounted on a tool holder 10 with a negative cutting angle.

3 3

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

R R

1 feuille dessins 1 sheet of drawings

Claims

630,825 CLAIMS

1. Cutting insert for threads, comprising cutting ends (38), parallel side walls (40) and parallel upper and lower faces (42) perpendicular to the side walls (40), the insert being reversible about an axis perpendicular to the side walls (40) and being arranged to be mounted in a recess (12) of a tool holder in a position in which one of the ends (38) is exposed, characterized in that the ends (38) comprise :

- at least two walls (44,46) converging towards each other from the center (48) of the plate, the intersections of the converging walls being substantially perpendicular to the upper and lower faces (42),

- Clearances (50) formed on at least one of the upper and lower faces (42), comprising an external zone (52) which extends along the external edge of this face (42) and an internal zone (56 ) having the form of an abrupt wall leading from the lower part of the external zone (52) upwards to the plane of one of the upper and lower faces (42),

- cutting edges (54) formed at the junction of the outer zone (52) of the recesses (50) with the converging walls (44, 46) and defining a plane which forms an acute angle with the plane of the upper or lower face (42), and

- By the fact that a clamping notch (60) is formed in the upper or lower face (42) to clamp the plate (24) in the recess (12) of the tool holder.

2. Cutting insert according to claim 1, characterized in that the notch (60) is a diagonal notch formed in each of the upper and lower faces (42) of the insert (24) and extends through it- ci at an angle such that, turned upwards, each notch (60) forms substantially the same acute angle with the side walls (40) of the plate (24).

3. Tool holder for insert according to claim 1, with recess (12) having an end (18), a lateral face (14) and a bottom (16), characterized in that the recess (12) is open on the other three sides, its end (18) comprising two opposite faces (20,22), each substantially perpendicular to the bottom (16) and converging towards one another, the bottom (16), the lateral face (14 ) and the opposite faces (20, 22) being in contact with the plate when the latter is clamped in the recess (12).

4. Tool holder according to claim 3, characterized in that one of the opposite faces (20) faces the side face (14) and converges in the direction thereof.

. 5. Tool holder according to claim 3, characterized in that it comprises a clamping flange (26) for holding the plate (24) in the recess (12).